Notre étude, qui a débuté en juillet 1977, a été tout d'abord principalement dirigée vers le bassin versant du ruisseau du Ternèze et du massif de la Thuile à l'Est de Chambéry. Il s'agissait de préciser les relations hydrogéologiques pouvant exister entre cette petite région et les vallées de l'Isère - Combe de Savoie la limitant au Sud. L'équipement hydrologique et météorologique a été installé dans ce secteur en fonction de ces recherches à effectuer. De cette façon, une liaison était établie entre les différents travaux hydrogéologiques effectués dans le massif par G. Nicoud (Haute Vallée du Chéran) , Y. Lemordant (Plateau du Mont Revard) , M. Lepiller à l'Est (Semnoz) , Benedetti Crouzet (Bassin versant à l'Ouest du Lac d'Annecy au Nord) , et dans la plaine de l'Isère au Sud par J.C. Fourneaux. Mais nous avons rencontré quelques difficultés dans l'installation de l'équipement hydrologique de cette vallée des Aillons,qui n'a pu être réalisée Au cours de cette étude, nous allons examiner successivement la géologie de la région, son hydrogéologie ainsi qu'une étude hydrochimique se rapportant aux principales émergences.

Situé à l'extrémité sud du massif jurassien, au contact de la Chartreuse et du Ba.s Dauphiné, le Bugey Savoyard est constitué de formations carbonatées mésozoïques et de terrains détritiques du Tertiaire et du Quaternaire. La tectonique compressive de cette région a conduit les karsts urgoniens et antéhauteriviens à chevaucher le synclinal médian. Deux périodes de kartstifications ont été distinguées, l'une antémiocène a été occultée par ia tectonique miocène qui a refermé les galeries. La seconde, s'est développée le long des fractures méridiennes ouvertes lors de la surrection alpine. Le comportement hydrogéologique de la molasse est essentiellement celui d'un aquiclude de grès compacts. Mais, localement la dissolution du ciment carbonaté a permis le développement de nappes aquifères et même par entraînement des particules siliceuses vus l'exutoire une morphologie rappelant le karst peut-être obtenue, des horizons argileux formant le niveau de base, !e développement de ce faciès reste limité à la tranche superficielle des terrains. Le Quaternaire est représenté par des faciès très diversifiés dont le rôle hydraulique est de masquer les exutoires du karst. Les formations glaciaires sont à dominante aquiciude tandis que dans les formations alluviales des nappes aquifères alimentées par les cours d'eau sont bien développées. Les traçages ont montré ,que les relations hydrauliques entre karst et molasse sont très limitées du fait du caractère aquifère réduit de la molasse. Le calcul du bilan hydrogéologique a montré que cette région très arrosée (1400 mm/an, en moyenne) présente une lame d'eau écoulée fortement perturbée à l'exutoire des bassins naturels du fait de transits latéraux. La source ferrugineuse de la Bauche présente une minéralisation due à des circulations internes à la molasse. La durée du transit montrée par les isotopes est de quelques années, le fer étant mis en solution dans des milieux réducteurs qui sedéveloppent à proximité de lits ligniteux.

Il est communément admis que les écoulements dans les aquifères karstiques sont particulièrement concentrés dans les conduits et les fractures principaux. Dans ce travail, on cherche à décrire le comportement du flux à différentes échelles. A l'échelle locale, on considère une modélisation des écoulements en milieu continu. A cela s'ajoute à l'échelle régionale l'inclusion de drains comme éléments discrets (approche hybride). Nous avons recours pour ceci à l'utilisation d'un modèle d'écoulement défini par des équations aux dérivées partielles qui décrivent l'écoulement dans un milieu à double-porosité. La solution analytique de ce modèle nous permet d'étudier les phases de transition des flux selon une condition à la limite de type charge imposée. Cela correspond à une perturbation hydraulique tel qu'un puits maintenu à charge constante. Afin d'inclure des conditions aux limites spécifiques (par exemple une limite imperméable) et une géométrie de domaine irrégulière, nous développons et employons un modèle numérique basée sur la méthode des éléments intégrales de frontière. Ceci permet de mettre en oeuvre l'approche hybride (milieu continu et discret) dans laquelle nous considérons les intersections entre conduits verticaux et horizontaux. Ce type de modélisation permet ainsi de considérer une échelle plus importante qu'un modèle continu seul.Par ailleurs, un modèle expérimental de laboratoire est conçu et réalisé afin d'étudier expérimentalement les phases de transition du flux issu de milieux hétérogènes. Cette approche est complémentaire de celle développée à l'aide de la solution analytique et du modèle numérique.Enfin, nous proposons le développement et les essais préliminaires d'un nouvel instrument de mesure. Il s'agit d'une sonde autonome qui a pour objectif de cartographier les conduits noyés dans les aquifères karstiques. Ainsi la géométrie des drains discrets pourra être représentée de façon plus réaliste dans le modèle numérique hybride.Les conclusions principales de ce travail sont les suivantes : à l'échelle locale et régionale, les phases de transition du flux dépendent des propriétés hydrauliques du milieu. La solution numérique permet d'étudier l'influence des géométries de domaine et de conditions aux limites complexes. Le modèle expérimental permet de reproduire qualitativement les phases de transition du flux analysées théoriquement. Enfin, la sonde permet de cartographier son parcours dans des conditions expérimentales contrôlées. Ces nouvelles méthodes contribuent à la caractérisation de l'hydrodynamique dans les aquifères karstiques. / Groundwater flow in karst aquifers is mainly concentrated into the principals hydraulic features such as conduits and fractures. This work is devoted to the description of the flow behavior at different scales. At the local scale, we model the groundwater flow with a continuum approach. At the regional scale however, we describe the groundwater flow by mean of a hybrid modeling approach that considers discret conduits and a multi continuum approach.We use in this work a groundwater flow model based on the double porosity approach. The analytical solution of this model allows to investigate the different flow transitions phases that are present when a constant head boundary condition is applied, for instance at a well.In order to include different boundary conditions as well as specific domain geometries, we apply in this work a boundary element method to solve the partial differential equations that describe our problem. This allows to further investigate the hybrid model (discret element and multi continuum) in which we consider discret intersections of vertical conduits with horizontal conduits. This modeling approach allows to consider a broader scale that the local scale to describe groundwater flow in karst aquifers.Asides, a physical experiment is developped in order to study experimentally the transition phases of the flow which comes from a heterogeneous reservoir. This approach is complementary to those developped with the analytical and the numerical studies. Finally, a new measuring instrument is developped and early field trials were carried out in this work. This new sensor is an autonomous underwater probe which aims to map unaccessible drowned karst conduits. With this tool, the geometry of the karst conduits will be more realisticly represented in the hybrid numerical model.The main conclusions of this work are the following : at the local and regional scales, the transition periods in the flux depend of the hydraulic properties of the reservoir. The numerical solution allow to study the influence of various complex domain geometries and boundary conditions. The physical experiment allows to reproduce qualitatively the transition periods in laboratory conditions. Finally, the autonomous sensor allows to map its path in controlled field conditions.These new approaches and methods contributes to the caracterisation of the hydrodynamical behavior of karst aquifers.

Cette étude concerne la partie sud-ouest du Massif du Falacro au nord de la Grèce (Macédoine orientale), un . massif de marbres limité par les plaines de Drama et de Nevrokopl et des Intrusions granitiques. Sa base imperméable est formée de schistes et gneiss. La fracturatlon représentée par quatre familles de failles 0° 20°N, 4O°-6O°N, l00°-120°N et 140°-170° a déterminé la morphologie contemporaine du massif. Elle conditionne également les écoulements souterrains et l'apparition des sources en voisinage de ces failles et le creusement des gouffres sur les failles et le creusement de la grotte Mara selon les directions 140°N et 110°N. L'évaluation des volumes d'eau infiltrée à partir des données hydroclimatiques et des volumes de l'alimentation par les gouffres prouve que le massif reçoit une alimentation supplémentaire par ailleurs. Les études hydrochlmiques, hydrodynamiques montrent que les réserves en eau dans ce massif sont faibles et que les circulations se font à deux niveaux : l'un qui est un niveau surtout fissuré dans les marbres blancs et l'autre dans le niveau des marbres graphiteux où il y a augmentation du nombre des chenaux qui aboutissent à un drain principal correspondant à l'axe des gouffres vers la source Mara. Toutes les études précédentes ont démontré l'alimentation de la source Mara par les gouffres et l'existence d'apports supplémentaires tout en permettant de différencier cette source des sources Milopotamos et Drama qui sortent au sud-est du Massif du Falacro.

Ce travail étudie le massif karstique du Grand Som et son hydrogéologie karstique, au sein de la Chartreuse.

La plaine alluviale du Rhône entre la Balme et Saint Genix-sur-Guiers, d'orientation Nord-Sud, se développe dans le prolongement septentrional du Bas-Dauphiné. Sa partie savoyarde est bordée à l'Ouest par le chainon mésozoïque calcaire du Mont Tournier (prolongement méridional du Jura) et au Sud-Ouest par les collines molassiques de Saint-Génix-sur-Guiers. Le remplissage alluvial, défini par l'étude géophysique et par les sondages mécaniques, est formé d'une forte épaisseur d'argiles lacustres que surmonte un réservoir aquifère, d'une dizaine de mètres d'épaisseur dont les paramètres hydrodynamiques (T,S,K) ont été estimés au moyen d'essais de pompage et des variations naturelles du niveau de la nappe. L'étude piezométrique permet de définir le comportement de la nappe alluviale dans les trois secteurs que délimite le Rhône. L'étude hydrodynamique et hydrochimique des émergences karstiques effectuée conjointement avec l'étude hydroclimatique du Mont Tournier permet d'envisager en raison d'un bilan hydrogéologique déficitaire, l'existence de pertes, non visibles, en liaison avec la nappe alluviale. Les eaux de la nappe de type bicarbonnaté calcique ont des caractéristiques chimiques influencées par leurs différents types d'alimentation: le Rhône, le massif karstique du Mont Tournier, les versants molassiques, le Guiers et par l'activité anthropique (nitrates d'origine agricole et chlorures desodium provenant de l'épandage sur les routes).