Optimized groundwater management applied to a large-yield (10 M m3/year) well field in France
Gestión óptima de las aguas subterráneas aplicada a un campo de pozos de alto caudal (10 M m3/año) en Francia
Gestion optimisée des eaux souterraines appliquée à un grand champ captant (10 M3/an) en France
Gestão otimizada das águas subterrâneas aplicado a um campo de poços de alto rendimento (10 M m3/ano) na França
Résumé
The strong impact of population increase and the effects of climate change on drinking-water resources mean that it is essential to optimize the management of groundwater. This study aims at determining the best way of sustainably exploiting a well field south of Bordeaux (France). Currently, the field’s 18 wells can produce about 10 million (M) m3/year. Starting from a complete review of field data, this study presents an optimization method with surrogate models based on a preexisting spatially distributed groundwater model. This uses ‘influence coefficient’ methods for designing an efficient strategy to exploit groundwater, while preserving it from aquifer dewatering. This optimization approach investigates a much larger number of combinations than the classic trial-and-error approach. Though it is usually considered that preserving groundwater quality necessarily implies restricted exploitation, this work shows that other exploitation strategies can reach this objective with a significant gain in the total extracted volume without creating new wells. Two alternative configurations, incorporating the creation of new wells, were tested for maximizing the capacity of the well field and optimizing the effective capacity of the existing pipe network. Substantial gains are expected from those configurations, reaching an additional 2.2–5.5 M m3/year.
L’impact important de l’augmentation de la population et des effets du changement climatique sur les ressources en eau potable rend essentielle l’optimisation de la gestion des eaux souterraines. Cette étude vise à déterminer la meilleure façon d’exploiter durablement un champ captant au sud de Bordeaux (France). Actuellement, les 18 puits de ce champ captant peuvent produire jusqu’à 10 millions de m3 par an. En se basant sur un examen complet des données de terrain, cette étude présente une méthode d’optimisation avec un modèle équivalent simplifié basé sur un modèle hydrodynamique distribué préexistant. Il s’agit d’utiliser la méthode des “coefficients d’influence” pour concevoir une stratégie efficace d’exploitation des eaux souterraines tout en préservant l’aquifère du dénoyage. Cette approche d’optimisation permet de considérer un nombre beaucoup plus grand de combinaisons que l’approche classique par essai-erreur. Bien qu’il soit généralement considéré que la préservation de la qualité des eaux souterraines implique nécessairement une exploitation modérée, ces travaux montrent que d’autres stratégies d’exploitation peuvent atteindre cet objectif avec un gain significatif sur le volume total exploité sans créer de nouveaux puits. Par ailleurs, deux configurations alternatives, intégrant la création de nouveaux puits, ont été testées pour maximiser la capacité du champ captant et utiliser pleinement le réseau d’adduction existant. Des gains substantiels sont attendus de ces configurations, atteignant 2.2–5.5 M3 supplémentaires par an.