Description du site

Le site de l’observatoire est situé à Aeschau (région de l’Emmental, Suisse). La zone d’étude (0,8 km2) se trouve dans la partie supérieure de la vallée de la rivière Emme, une vallée alluviale pré-alpine située à la marge nord des Alpes. L’aquifère sous-jacent est formé de dépôts quaternaires, composés de graviers et de galets sableux, avec une proportion variable de limon, et contient des lentilles de gravier uniforme grossier (Käser et Hunkeler, 2015). Ces caractéristiques donnent lieu à un aquifère non confiné extrêmement conducteur. Le substratum rocheux sous l’aquifère -et la partie inférieure de celui-ci (1-3 m d’épaisseur)- est considéré comme un aquitard par rapport à la partie supérieure des alluvions. La conductivité hydraulique saturée (Ks) présente des valeurs plus élevées (5×10-3 m/s) principalement dans les 30-35 m supérieurs du remplissage de la vallée, tandis que des valeurs plus faibles, autour de 10-4 m/s ou moins, se produisent principalement plus profondément (Blau, 1984, 1991 ; Blau et Muchenberger, 1997 ; Würsten, 1991).

La zone étudiée est traversée par la rivière Emme, qui constitue la principale source d’alimentation de l’aquifère alluvial grâce à son lit de gravier grossier. Ce segment de la rivière présente également quelques petits déversoirs conçus pour le contrôle de l’érosion. La vallée à cet endroit a une largeur moyenne de 400 m et un gradient topographique moyen de 0,9 %.

Une importante station de captage d’eau souterraine, qui fournit 45% de l’eau potable de la ville de Berne, est située sur le site. Le champ de captage, composé de 8 puits, est aligné parallèlement à la rivière Emme dans la plaine dite de Ramsei (côté gauche de la rivière). Le taux de prélèvement total des eaux souterraines est en moyenne de 24000 l/min (0,4 m3/s). Ce taux est sensiblement relatif au bilan hydrique total du système, car il a été prouvé que ce dernier est clairement affecté par le pompage. Il ne peut en aucun cas être supérieur à 50% du débit total (Schilling et al., 2017). L’interface substratum-sédiment autour de la plaine de Ramsei est en moyenne aussi profonde que 25 m, la profondeur maximale étant de 46 m (Würsten 1991). Cette valeur moyenne peut également être considérée comme une bonne estimation de l’épaisseur de l’aquifère pour le reste de la zone d’étude.

En ce qui concerne les conditions climatiques et hydrauliques du site, les précipitations annuelles moyennes sont de 1300 mm, l’évapotranspiration potentielle de 550 mm et la température annuelle moyenne de l’air de 8ºC (Käser et Hunkeler, 2015). Le débit moyen à long terme de la rivière est de 4,4 m3/s. Cette valeur est généralement plus élevée pendant les périodes de fonte des neiges (mars-avril) et particulièrement faible pendant les étés très secs ou les hivers froids, lorsque des segments de la rivière Emme peuvent être complètement à sec (Würsten, 1991).

Références

1. R. V. Blau. Grundlagen für schutz und bewirtschaftung der grundwasser des kantons bern: Hydrogeologie rötenbachtal, wasser-u. Technical report, Energiewirt des Kantons Bern, 1984.
2. R. V. Blau and F. Muchenberger. Grundlagen für schutz und bewirtschaftung der grundwasser des kantons bern: Nutzungs-, schutz- und Überwachungskonzept für die grundwasserleiter des obersten emmentals, zwischen emmenmatt, langnau und eggiwil. Synthesebericht, 1997.
3. D. Käser and D. Hunkeler. Contribution of alluvial groundwater to the outflow of mountainous catchments. Water Resources Research, 52(2):680–697, 2016. [ DOI ]
4. O. S. Schilling, C. Gerber, D. J. Partington, R. Purtschert, M. S. Brennwald, R. Kipfer, D. Hunkeler, and P. Brunner. Advancing physically-based flow simulations of alluvial systems through atmospheric noble gases and the novel 37Ar tracer method. Water Resources Research, 53(12):10465–10490, 2017. [ DOI ]
5. M. Würsten. GWB – hydrogeologische untersuchungen aeschau: Schlussbericht. Technical report, Zürich, Switzerland: Geotechnisches Institut, 1991.

Disponibilité des données

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Stations

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