Exposé sur l'hydrogéologie des US

2. HYDROGÉOLOGIE AUX ETATS UNIS
MAHDADE Mounir & SABIR Marouane| 2GHEV1
ENCADRÉ PAR: M.MOHAMED SINAN

3. Les Etats Unis
Surface :9.629.047Km2
Population : 301Million de personnes

4. Les Etats Unis
20.000 km de côtes : OcéanAtlantique et Golfe du Mexique à l’Est, Océan Pacifique à
l’Ouest et OcéanArctique au Nord.

5. Les Etats Unis
Fleuves : Mississipi (3700km) et ses affluents : Missouri, Arkensas, le Red, Ohio etTennessee ;
Les fleuves Rio Grande (3100km) Colorado ,Columbia et Snake River.
Les fleuves côtiers : Hudson, Delaware, Susquehanna, Potomac, Roanoke et Savannah
Lacs : Lac Supérieur (82 100 km²) Lac Huron ,Lac Michigan, Lac Erié et le Lac Ontario .
Le « Grand Lac salé » : Great Salt Lake ,Okeechobee et Champlain

6. Plan :
 Localisation et description des aquifères aux Etats Unis
 L’exploitation de l’eau aux Etats Unis
 Changements du niveau d’eaux souterraines et du stockage des aquifères
 La recharge des aquifères (naturelle et artificielle)
 La qualité de l’eau aux Etats Unis
 Conclusion

7. LOCALISATION ET DESCRIPTION DES AQUIFÈRES
AUX ETATS UNIS

8.  Précipitations : de plus de 1 000
mm/an dans certains États du
Sud-Est (Alabama, Louisiane,
Mississippi,Tennessee) à moins
de 250 mm/an dans les États
arides de l'Ouest (Arizona,
Colorado, Nevada, Nouveau
Mexique,Wyoming).
De la surexploitation des eaux
souterraines à l’ouest américain

9.  Aquifère de l'Ogallala,
aussi connu sous le nom
d’aquifère des Grandes
Plaines
 Superficie : 450 000 km2
 Irrigue 27% des surfaces
américaines irrigués
 Alimente 82% des
habitants des régions
 diminution de son
volume de près de 10%
 son niveau baissant de
plus de 30 m dans
plusieurs régions du
Texas

10. LOCALISATION ET DESCRIPTION DES AQUIFÈRES
AUX ETATS UNIS
62 aquifères ou systèmes d’aquifères

11.  6 types d’aquifère en terme hydrogéologique
Aquifères à sable semi-consolidé
Aquifères à sable non-consolidé ou gravier
Aquifères à sable consolidé
Aquifères à roches sableuses et carbonatées
Aquifères en basalte ou autres roches volcaniques
Aquifères à roches carbonatés

12. L’EXPLOITATION DE L’EAU AUX ETATS UNIS

13. 6 Catégories majeures
de l’exploitation de
l’eau

14. 300 Gallons / jour
( 1136 l)

15. 300 Gallons / jour
( 1136 l)

16. Situation hydrographique globale des États-Unis
 Il fait partie des pays les mieux dotés en eau (4ème rang mondial) avec 2 800 km3/an
de ressources en eau renouvelable
 9 000 m3/an par habitant
 La répartition des
prélèvements d'eau aux
États-Unis en 2005
(Kenny et al., 2009)

17. Les exploitations
des eaux
souterraines
Etat
Pourcentage du pompage
De l’eau
Le cumulative du % du
Pompage de l’eau
California 16% 16%
Arkansas 10% 26%
Texas 10% 36%
Nebraska 6% 41%
Idaho 5% 47%

18. Les
exploitations
des eaux
souterraines
par aquifère

19. Les exploitations
des eaux de
surface
Etat
Pourcentage duTotal
Des pompages
Cumulative du pourcentage
Du total des pompages
California 9% 9%
Texas 6% 15%
Idaho 5% 20%
Illinois 4% 25%
North Carolina 4% 29%

20. Projection des
exploitations de l’eau
domestique par
personne
 En fait, La plupart des États qui ont une augmentation prévue et croissance de la
population auront également une utilisation de l'eau plus élevée par habitant et peut
se attendre à grande baisse des ressources en eau.

21. LA GESTION INTÉGRÉE DES RESSOURCES EN EAU
AUX ÉTATS-UNIS
 Pour tout ce qui a trait aux questions de l’eau, les États sont très indépendants vis-à-vis
du gouvernement fédéral puisque ce sont eux qui gèrent l’allocation des ressources.
L’État fédéral n’intervient que dans le cas où la ressource est internationale.Cela se
traduit par l’absence d’organisme spécifique de gestion de l’eau à l’échelle des bassins
hydrographiques puisque ces derniers recouvrent la plupart du temps plusieurs États.
 Donc, chaque Etat est libre de collaborer ou non avec ses voisins pour gérer leurs eaux
communs

22. CHANGEMENTS DU NIVEAU D’EAUX SOUTERRAINES ET DU
STOCKAGE DES AQUIFÈRES

23. Carte : La baisse
de niveau d’eaux
souterraines aux
états unis de
1900 à 2008

24. Le volume cumulatif des épuisements des eaux
souterraines aux États-Unis

25. Les conséquences de la baisse de niveau d’eau se résument
dans l’illustration suivante :

26. Fissures majeures en Californie dues à l’augmentation du
cône de rabattement
Exemples aux Etats-unis

27. Exemples aux Etats-unis

28. Photos choquantes de la baisse des eaux en Californie de 2011 à 2014
Before: Lake Oroville is
shown in July 2011 in all of
its lush glory at 97 per
cent capacity
After:The parched lake is
shown last month at near
record-low capacity

29. LA RECHARGE DES AQUIFÈRES

30. La recharge naturelle des aquifères :

31.  La recharge correspond à la quantité
d’eau qui alimente l’aquifère depuis
l’infiltration de surface et qui constitue
le renouvellement de l’eau souterraine.
L’estimation de la recharge d’un
aquifère est donc essentielle pour
assurer la pérennité de l’eau
souterraine et son exploitation

32. les principaux facteurs affectant la recharge :
 le climat
 la géologie
 la topographie
 les propriétés physiques des sols
 la végétation en place.

34.  Précipitations annuelles par Etat de l’année 2000

35. La distribution des recharges des aquifères

36. La recharge artificielle
La recharge artificielle de la nappe est utilisée :
• pour lutter contre l’intrusion du biseau salé en zone côtière,
• pour l’amélioration de la ressource en eau, dans les zones arides touchées par
l’assèchement des nappes.
Cette recharge peut se faire par l’utilisation des eaux traitées , mais aussi des eaux
pluviales ou de rivières.

37. Premier type de recharge artificielle
 Par injection directe

38. Deuxième type de recharge artificielle
 Par infiltration

39. Dispositifs de réalimentation par injection directe
dans un aquifère
 Stockage et reprise différée dans le temps (ASR)(Aquifer storage and recovery):
Le principe de l’ASR consiste à injecter de l’eau dans un aquifère puis pomper ultérieurement à partir du même forage

40. L’ASR est très largement répandu aux Etats-Unis comme le montre cette photo:
1985: 3 champs de
captage ASR
2005: 72 champs de
captage ASR

41.  Stockage et reprise différée dans le temps et l’espace (ASTR)(Aquifer storage, transfer
and recovery):
L’ASTR suppose l’injection et le reprise d’eau par un point de prélèvement différent du point d’injection. L’eau injectée circule
donc préalablement dans l’aquifère.

42. Expériences des Etats-Unis dans la recharge
artificielle
 Peace River, Florida, USA: implantation de 21 ASR et 68 000
m3/jour
 Kerrville, Texas, USA: L’implantation du projet de l’ASR a
demandé 3M$US, comparée à 30M$ la construction des
réservoirs.
 Le grand projet à LOS ANGELES, CALIFORNIA de recharge
artificielle, fait un réserve annuel de 300 Bilions litres

43. Peace River, FLORIDA
 Prendre de l’eau du rivière et
alimenter des réservoirs et
après un traitement de l’eau,
soit on le transmet vers les
habitants comme eau potable
ou bien on recharge la nappe
artificiellement

44. Peace River, FLORIDA

45. Kerrville,Texas

46. LOS ANGELES, CALIFORNIA

47. Recharge naturelle et artificielle
Recharge artificielle avec des eaux traitées
Recharge artificielle mixte eaux traitées et eaux de pluies

48. LA QUALITÉ DE L’EAU AUX ETATS UNIS

51. La qualité de l'eau potable aux États-
Unis est généralement bonne . En
2006 , 89,3 % des systèmes d'eau de
la communauté de la nation était en
conformité avec toutes les normes

52. Actualité : Octobre 2014
L’industrie a injecté illégalement environ 3
milliards de gallons d'eaux usées dans les
fracturations des aquifères de Californie
utilisés pour l’eau potable et l'irrigation
agricole, l’état a ainsi ordonné un examen de
la contamination possible.
Les documents montrent également que
l'Office des eaux CentralValley a révélé des
niveaux élevés de produits chimiques toxiques
- y compris l'arsenic, le thallium, et les nitrates
- dans les puits d'approvisionnement en eau à
proximité des sites d'élimination des eaux
usées.

53. Les Etats Unis
Conclusion

54. Bibliographie
GroundWater Atlas of the United States - By James A. Miller
EstimatedUse ofWater in the United States in 2005- ByJoan F. Kenny, Nancy L. Barber,
Susan S. Hutson, Kristin S. Linsey,John K. Lovelace, and Molly A. Maupin
Sustainability of Ground-Water Resources - U.S. GeologicalSurvey Circular 1186 – by
William M. Alley,Thomas E. Reilly,O. Lehn Franke
Ground-Water Availability in the United States - ByThomas E. Reilly, Kevin F. Dennehy,
William M. Alley, andWilliam L. Cunningham
LA GRANDE SOIF DES ETATS-UNIS - COISSARDVincent
http://water.usgs.gov/watuse/wugw.html
http://groundwaterwatch.usgs.gov/
http://water.usgs.gov/watuse/wusw.html
http://www.epa.gov/watersense/our_water/
http://www.dailymail.co.uk/news/article-2569919/Shocking-pictures-California-
drought-reveal-extent-dry-spell-relief-way.html
http://www.reuters.com/article/2013/05/20/usa-water-idUSL2N0E11VC20130520
http://rt.com/usa/194620-california-aquifers-fracking-contamination/
http://waterwatch.usgs.gov/
www.ec.gc.ca
http://www.waterencyclopedia.com/A-Bi/Artificial-Recharge.html
http://www.currentresults.com/Weather/US/average-annual-state-precipitation.php