Ce travail hydrogeologique est consacré à une zone représentative d'un versant de montagne : chaine de Belledonne .

Les déformations de la surface de la Terre résultent de plusieurs processus géologiques, très étudiés aux frontières de plaques en raison de leurs fortes amplitudes. Leurs caractéristiques sont variées : amplitude, durée, périodicité et variabilité spatiale. Il existe cependant des zones dites stables où les déformations localisées ou diffuses sont moins importantes en amplitude mais non négligeables une fois cumulées sur de longues périodes de temps. L'objectif principal de cette étude est la quantification et la caractérisation des mouvements verticaux au sein de zones à faible taux de déformation aux courtes échelles de temps, avec plusieurs questions sous-jacentes. Quelle stratégie adopter pour mesurer précisément ces faibles déformations ? Comment extraire et filtrer les effets des différents processus dans un signal GPS de déformation? Comment prendre en compte la surcharge océanique et ses effets locaux dans les traitements GPS ? Dans quelle mesure peut-on relier mouvements verticaux et variations hydrogéologiques ? Cette étude tente de répondre à ces questions tant du point de vue des processus étudiés que de la méthodologie employée. Afin de répondre à ces questions, nous nous sommes intéressés à deux zones : la Bretagne (France) et la plaine du Saïs (Maroc). Le site breton est situé sur une marge passive, à sismicité modérée, sujette à de fortes amplitudes de marées océaniques, et à l'aplomb d'un aquifère cristallin fracturé. La zone d'étude au Maroc est située entre les rides pré-rifaines et le Moyen Atlas, sismiquement actifs, et à l'aplomb d'un vaste aquifère profond et calcaire.

La présente étude est un essai d'évaluation du bilan hydrologique d'une plaine alluviale pour une période de cinq ans (19721976) de mesures. Plus particulièrement, le but de cette étude est de déterminer le coefficient d'infiltration d'une plaine alluviale afin de pouvoir mesurer l'infiltration dans cette région. Ayant choisi une plaine alluviale (Combe de Savoie) du bassin de l'Isère, nous étudierons la géologie des différentes formations alluviales de cette plaine. Nous essayerons de déterminer les différents facteurs de l'hydrologie et de la climatologie du domaine d'étude (précipitations.évapotranspiration, climat). Nous examinerons le comportement hydrogéologique de la nappe aquifère contenue dans les alluvions (les différents types d'alimentation, de circulation et de variations de la nappe). Nous exposerons les données géophysiques existantes concernant notre région et pour calculer le coefficient d'infiltration, nous choisirons trois secteurs différents où nous évaluerons ce facteur. Après, nous tâcherons de déterminer le coefficient d'infiltration de l'ensemble du bassin. Ayant mesuré le coefficient d'infiltration, nous déterminerons l'infiltration et nous établirons le bilan hydrologique de notre région. Enfin, nous essayerons d'établir une relation entre les précipitations et l'infiltration de ce bassin (par méthode statistique) afin d'établir la loi des variations de cette dernière en fonction de la pluie.

Le Pays de Gex est une zone de transition entre le Jura et le bassin lémanique. La diversité des dépôts (calcaires karstifiés, molasse marna-gréseuse et conglomératique, alluvions fluviatiles et glaciaires) a justifié d'importantes investigations d'ordre géologique et hydrogéologique, dans le cadre de programmes de recherche en eau et du projet LEP. Le grand nombre de données ainsi accumulé a permis d'expliciter le comportement des différents aquifères et de déterminer leurs relations. L'analyse de la lithologie et des remplissages karstiques faite à partir des observations de surfaces, dans les forages et dans le tunnel LEP, a mis en évidence une nappe (de type karstique et/ou de fissures) dans les niveaux carbonatés formant l'ossature du chainon jurassien. L'étude de la piézomètrie et l'évaluation des volumes d'eau infiltrée concernant plusieurs années ont montré que les limites de ce réservoir de montagne fluctuent, selon l'importance du stimulus pluviométrique et l'état de l'aquifère. A l'intérieur de ce dernier différents modes d'écoulement ont été définis et ceia à partir du suivi des débits et des caractères physico-chimiques des eaux des émergences et du tunnel. L'étude du remplissage alluvial et de la molasse (prospections géophysiques, forages, tunnel) a permis, d'une part de définir les niveaux aquifères ainsi que leur géométrie et, d'autre part, de proposer une hypothèse sur la configuration des dépôts et de son influence sur l'hydrogéologie, en fonction des phases glaciaires et interglaciaires. De plus à partir des données hydreclimatiques, piézomètriques et débimètriques, différents types de relation, entre les bassins de montagne et de plaine, ont été mis en évidence. Les phénomènes observés ne sont pas spécifiques au secteur d'étude, c'est pourquoi les conclusions issues de ce travail sont rassemblées sous la forme d'Un modèle théorique; ainsi elles pourront être appliquées à d'autres systèmes similaires

Cette thèse complète l'étude hydrogéologique du massif calcaire de la Chartreuse- Préalpes françaises. Sont abordés : - le contexte géologique : lithologie et stratigraphie - les bassins versants - la climatologie - l'hydrogéologie - les bilans hydrologiques - l'hydrochimie - le karst

Ce mémoire caractérise l'hydrologie et hydrogéologie de la zone minière de La Mure : inventaire des sources, incidence de la retenue de Monteynard sur l'exhaure de la mine, incidence de terrils sur des zones de marais , composition des eaux, variations saisonnières.

Etude hydrogéologique du piemont du massif de l'Alborz et de la plaine de Gonbad en Iran.

La route nationale 75 ( R . N. 75), surtout entre Vif et le Col de la Croix-Haute, manifeste plusieurs sortes de désordres affaissements, glissements de terrain, chutes de pierres, etc . ) qui posent de sérieux problèmes techniques en temps normal ou à l'occasion des travaux d'élargissement et de redressement et constituent aussi une gêne, voire un danger, pour les usagers . La concentration et la répétition de ces désordres justifiaient une étude géologique et géotechnique détaillée du tracé et de son voisinage, sujet du présent mémoire . Notre travail, à l'occasion duquel nous avons voulu montrer l'intérêt que présente, avant toute réalisation d'ouvrages de Génie civil, un examen géologique complet, comporte six chapitres : - le cadre géographique, où sont étudiés les caractères généraux de la région, sa morphologie, son climat et son urbanisation ; - le cadre géologique, consacré à l'étude lithologique et structurale des terrains quaternaires et du socle, ainsi qu'à leur hydrogéologie; - le troisième chapitre est réservé à l'étude géotechnique de chacune de ces formations, à partir d'essais de laboratoire et d'observations de terrain; - l'utilisation des méthodes géophysiques a été abordée dans le quatrième chapitre ; - dans le cinquième chapitre, nous avons passé en revue les diverses catégories de désordres actuellement recensées . L'étude de leur contexte géologique, hydrogéologique et géotechnique, ainsi que la consultation des dossiers de l'Equipement, qui nous ont permis d'obtenir des informations sur les observations déjà effectuées et sur le passé de ces désordres, nous ont aidé à en déterminer les causes et à proposer les solutions qui nous semblent le mieux s'y adapter; Enfin, à la lumière des données obtenues précédemment, qui permettent un jugement sur l'aptitude à l 'implantation routière dans les divers terrains, en fonction de leur nature et de la morphologie locale, nous avons établi une carte géotechnique, destinée à faciliter l'étude de futurs projets et le choix entre des variantes de leur tracé .

Sur le bassin Méditerranéen, l'utilisation des ressources en eau est en constante augmentation depuis plus de cinquante ans. Avec les trois quart des ressources en eau d'origine superficielle, l'exploitation des eaux souterraines apparaît comme une des solutions à la raréfaction de l'eau. Les aquifères karstiques semblent répondre à cette démarche car ils possèdent une réserve en eau importante et facilement renouvelable. L'hydrosystème Cesse-Pouzols, situé dans le Sud de la France, regroupe le bassin versant karstique de la Cesse (275 km²) et l'aquifère karstique de Pouzols. A la limite entre les Corbières au Sud, la Montagne Noire au Nord et le chaînon de St-Chinian à l'Est, sa géologie et sa géométrie sont complexes car héritées des grands évènements tectoniques du Languedoc Roussillon. Durant le quaternaire, l'enfoncement et les changements de cours de la Cesse, ont permis au réseau karstique de se développer, laissant apparaître des zones de pertes et résurgences. La synthèse de l'évolution hydro-géomorphologique du bassin a permis d'établir un premier schéma de fonctionnement hydrogéologique. La description des réseaux de mesures présents et nouvellement installés a permis de regrouper l'ensemble des données pluviométriques, débitmétriques et piézométriques disponibles sur cet hydrosystème permettant l'amélioration des connaissances du site par une analyse hydrodynamique et hydrochimique. Ces analyses ont permis d'identifier les interactions entre eau de surface et eau souterraine, la présence d'une réserve en eau importante au travers d'une bonne conductivité hydraulique ainsi qu'une forte capacité de stockage, une zone de recharge située à l'altitude moyenne du contact entre les terrains calcaires Tertiaires et les terrains Primaires de la Montagne Noire ainsi qu'un mélange entre des eaux très anciennes et des eaux récentes a également été mise en évidence notamment grâce à l'utilisation des isotopes stables de l'eau et les gaz anthropiques (CFCs et SF6). Afin d'estimer un volume maximum prélevable et de proposer une gestion active de l'hydrosystème Cesse-Pouzols, une modélisation conceptuelle globale journalière basées sur le GR4J a été développée. Puis, il a été choisi de développer ce modèle par intégration des interactions surface/souterrain et par la prise en compte des écoulements lents et rapides. Le GR5J ainsi développé, montre des résultats significativement supérieurs au GR4J. La prise en compte des interactions entre les réservoirs de l'aquifère a permis d'élaborer un GR7J. Toutefois, le GR7J ne présente pas d'amélioration nette par rapport au GR5J et fait état d'une « sur-paramétrisation » face aux données disponible aujourd'hui. Le GR5J a donc été utilisé dans la détermination du volume maximum prélevable d'eau souterraine. Malgré les limites de modélisation, le GR5J a été appliqué afin d'illustrer la méthodologie proposée. Le volume prélevable pour l'aquifère de Pouzols est estimé entre 4,5 et 6 millions de m3 par an. Toutefois ce chiffre doit être modulé en fonction de l'établissement du futur débit biologique de la Cesse et de la valeur des prélèvements de surface présents dans le cours pérennes de la rivière. / During the past fifty years, water use has been on a constant increase over the Mediterranean basin, Three quarters of water withdrawals come from superficial water resources. Thus, groundwater resources appears as a solution to surface water rarefaction. karstic groundwater constitutes an important and easily renewable reserve. The Cesse-Pouzols hydrosystem, located in the South of France, is composed by the karstic basin of the Cesse (275 km ²) and the karstic aquifer of Pouzols. At the borderline between the Corbières in the South, the Montagne Noire in the North and the thrust of St-Chinian in the East, its geology and geometry are complex and it inherits from big tectonic events of Languedoc Roussillon. During the quaternary era, karstic network developed owing to changes the Cesse changements of direction , generating zones of losses and resurgences. The synthesis of the basin hydro-geomorphologic evolution allowed establishing a first scheme of its hydrogeological functioning. The description of current networks and newly installed tools allowed collectingrainfall , flow and water table data available on this hydrosystem thusimproving knowledge of the site by a hydrodynamic and hydrochemical analysis. Thanks to these analyses (i) correlations between surface and groundwater were identified as well as(ii) the presence of an important groundwater reserve through a good hydraulic conductivity, (iii) a strong stocking capacity, (iv) a zone of reload located on the medium altitude of contact between the tertiary carbonate formation and the Primary formation of the Montagne Noire. A mixture between very ancient waters and recent waters was also highlighted notably thanks to the use of stable isotopes of water and anthropogenic gases (CFCS and SF6). In order to estimate the maximum volume of groundwater that could possibly be pumped and to offer an active management of the hydrosystem Cesse-Pouzols, a daily conceptual modelling was developed, based on the hydrological model GR4J. It was chosen to develop this model by integration of surface water/groundwater interacations and by the recognition of slow and quick flows. A GR5J model was so developed. The recognition of correlations between the reservoirs of the aquifer allowed setting up a GR7J model. However, GR7J does not introduce net improvement in comparison to GR5J and mentions one «over - parameterization» according to today's available data. The GR5J model was therefore used Maximum volume of groundwater pumped in Pouzols aquifer is estimated between 4,5 and 6 millions of m3 per year. However, this figure must be modulated according to the future environmental flow of the Cesse and to the value of the present samples of the river.

Les zones arides abritent 35% de la population mondiale et affichent parmi les plus hauts niveaux de pauvreté. La faible quantité et l’hétérogénéité spatio-temporelle des précipitations et des écoulements compliquent non seulement l’exploitation de la ressource mais aussi la compréhension de ces hydro-systèmes. Cependant, depuis les origines de l’histoire humaine, les populations ont su domestiquer l’eau des zones arides, tant superficielle, que souterraine. Mais les dernières décennies ont vu certaines zones arides devenir le théâtre du développement d’activités industrielles aux usages d’eau intensifs qui posent des problèmes de gestion et d’accès à l’eau des usagers, en particulier des populations vulnérables. Dans le nord du Chili, le Désert d’Atacama est l’une des zones les plus arides au monde. Depuis les années 90, avec l'installation de grands projets miniers, la région a connu une croissance démographique et économique constante. L’eau souterraine y est intensivement utilisée pour les activités minières, l’approvisionnement des populations et l’agriculture. Afin de comprendre si les problèmes d’accès à l’eau souterraine de l’aquifère Pampa del Tamarugal, région de Tarapacá, sont dus au fait que la ressource est limitée, que la gestion des eaux souterraines doit être améliorée, ou encore à un manque d’information scientifique sur cette ressource, une approche multi et interdisciplinaire a été mise en place. Cette approche est constituée de deux grandes parties : d’une part, la caractérisation des ressources en eau souterraines de l’aquifère Pampa del Tamarugal. Pour cela, les données brutes existantes et leurs conditions de production ont été analysées et un nouveau réseau hydrométrique a été conçu grace à l’analyse multicritère couplée à une analyse SIG. Ensuite, la réalisation d’une carte piézométrique actualisée et la comparaison de cette carte avec les données piézométriques des dernières décennies ont permis de comprendre l’évolution de l’aquifère. L’étude géologique détaillée et l’analyse hydrochimique et isotopiques de sources et forages a permis de caractériser la recharge de l’aquifère, entre autres de définir le rôle prépondérant du substratum mésozoïque sur les écoulements notamment dans la couverture cénozoïque. Pour pallier au manque de données historiques, une approche complémentaire a été mise en place consistant en l’intégration des connaissances des populations locales indigènes pour l’élaboration du modèle hydrogéologique conceptuel. D’autre part, la gestion des ressources en eaux souterraines de l'aquifère Pampa del Tamarugal a été analysée, en s’attachant notamment à comprendre le rôle de l’information scientifique et technique et les stratégies et discours des acteurs sur cette gestion et sur les usages. Finalement, l’étude d’un système ancestral de gestion de l’eau a permis de générer l’information nécessaire à sa préservation en tant que patrimoine hydraulique de zone aride mais également à sa réutilisation pour la gestion actuelle de l’aquifère. Ces travaux de recherche ont permis d’améliorer la compréhension des mécanismes de recharge, ainsi que des écoulements et de l’évolution de la ressource en eaux souterraines sous pression anthropique dans une zone aride et montagneuse telle que le nord du Chili. Ils ont aussi permis de préciser les contraintes limitant l’accès à l’eau des populations vulnérables dans la zone d’étude, et le rôle de l’information scientifique dans la gestion de la ressource en eaux souterraines. / Drylands are home to 35% of the world's population and have among the highest levels of poverty. The small quantity and spatio-temporal heterogeneity of rainfall and runoff complicate not only the exploitation of the resource but also the understanding of those hydro-systems. However, since the origins of human history, in arid areas, people have been able to domesticate both surface and ground water the water. But the last decades have seen some arid areas become the scene of the development of industrial activities with intensive water uses that pose problems of management and access to water for users, particularly vulnerable populations. In the north of Chile, the Atacama Desert is one of the most arid areas of the world. Since the 1990s, with the installation of major mining projects, the region has experienced constant demographic and economic growth. Groundwater is extensively used for mining, domestic supply and agriculture. In order to understand if the problems of access to the groundwater of the Pampa del Tamarugal aquifer, in the Tarapacá region, are due to a limited resource, management issues, or to a lack of scientific information, a multi-disciplinary and interdisciplinary approach has been put in place. This approach consists of two main parts: first, the characterization of the groundwater resources of the Pampa del Tamarugal aquifer. For this, the existing raw data and their production conditions have been analysed and a new hydrometric network has been designed with a multi-criteria analysis coupled with a GIS analysis. Then, the realization of an updated piezometric map and the comparison of this map with the piezometric data of the last decades allow to understand the evolution of the aquifer. Based on a detailed geological study and hydrochemical and isotopic analysis of sources and boreholes, the recharge of the aquifer has been characterized with the preponderant role of the Mesozoic substratum on the flows especially in the Cenozoic cover. To compensate for the lack of historical data, a complementary approach has been put in place consisting of integrating the local and indigenous knowledge for the development of the conceptual hydrogeological model. On the other hand, the management of the groundwater resources of the Pampa del Tamarugal aquifer was analyzed, with particular attention to understanding the role of scientific and technical information and the strategies and discourses of the actors on this management and on uses. Finally, the study of an ancient water management system has generated the information necessary for its preservation as a water heritage an arid zone but also in order to reuse this system for the current management of the aquifer. This research has improved the understanding of the Pampa del Tamarugal recharge mechanisms, as well as the flow and evolution of groundwater resources under anthropogenic pressure in an arid and mountainous area such as northern Chile. They also clarified the constraints limiting access to water for vulnerable populations in the study area, and the role of scientific information in the management of groundwater resources.