Recharge des eaux souterraines sur une pente montagneuse escarpée et ses implications pour la stabilité des pentes : glissement de terrain d’Åknes (Norvège)

Introduction

Le glissement de terrain d’Åknes est situé sur une pente montagneuse escarpée, inclinée en moyenne de 30 à 35° vers le fjord de Sunnylv, dans l’ouest de la Norvège. Dans le cadre du système d’alerte précoce mis en place pour ce glissement de terrain, les niveaux piézométriques sont surveillés en continu depuis 2007. Quatre forages multi-niveaux, établis entre 2017 et 2018, ont fourni un ensemble de données sans précédent pour mieux comprendre la recharge des eaux souterraines dans ce contexte géologique.

Analyse des tendances hydrauliques

Les séries chronologiques des niveaux piézométriques révèlent des tendances élevées et opposées allant jusqu’à 3,5 et -6,3 m/an, ce qui pourrait être lié à l’altération continue de la géométrie et de la perméabilité du réseau de fractures transportant l’eau, en raison du fluage de la masse rocheuse et de l’élargissement des fractures de tension. À plus de 80 m de profondeur, les niveaux piézométriques passent de conditions sous-pression au printemps à des conditions sur-pression en automne. Le pic saisonnier des niveaux piézométriques, coïncidant avec des conditions sur-pression, est une préoccupation majeure pour une éventuelle accélération du glissement de terrain.

Processus de recharge des eaux souterraines

L’infiltration de l’eau est favorisée dans les zones de fractures verticales et les dépressions topographiques locales, telles que l’arrière-faille, tandis que la connectivité des fractures sub-verticales permet à l’eau infiltrée d’atteindre la nappe phréatique à une profondeur de 33 à 78 m, contribuant à la recharge des eaux souterraines. L’eau est disponible pour l’infiltration pendant les périodes où le sol est presque exempt de gel et de neige (de mai à novembre), avec des quantités d’eau considérablement plus élevées de mai à juin en raison des taux de fonte des neiges plus élevés.

Importance de la compréhension de la recharge

En raison de leur importance pour les systèmes d’approvisionnement en eau douce, la majorité de la littérature concernant la recharge des eaux souterraines s’est concentrée principalement sur les aquifères poreux et karstiques, et dans une moindre mesure sur les aquifères fracturés. Une meilleure compréhension du flux d’eau dans la zone non saturée, de la saisonnalité des niveaux piézométriques et de leur réponse aux précipitations et aux événements de fonte des neiges est cruciale pour évaluer les processus naturels qui contrôlent le stockage temporaire des eaux souterraines dans les aquifères fracturés situés sur des pentes montagneuses escarpées.

Modèle conceptuel de recharge

Ce document contribue à combler certaines de ces lacunes en fournissant un nouvel ensemble de données hydrogéologiques sur le glissement de terrain d’Åknes. Sur la base de cet ensemble de données, nous développons un modèle conceptuel de recharge des eaux souterraines et effectuons une analyse des événements de recharge correspondants. Le travail présenté ici est un développement supplémentaire de l’ensemble de données et une étude complémentaire au travail présenté dans NVE (2024).

Zones de recharge et implications pour la stabilité

La zone de l’arrière-faille à Åknes est un élément géomorphologique important de la pente montagneuse, où la recharge des eaux souterraines est favorisée. Elle est plus ouverte à l’ouest et se referme progressivement à l’est. Le graben qui forme la partie ouest de l’arrière-faille est profond de 20 à 30 m, large de 20 à 30 m et long de 150 m. Dans la partie médiane de l’arrière-faille, des fractures ouvertes de 350 m de long, partiellement remplies de roche désintégrée, pénètrent à au moins 60 m de profondeur.

Conclusion

Les résultats obtenus dans cette enquête ont grandement contribué au lancement du plan de drainage des eaux souterraines comme mesure pour augmenter la stabilité de cette pente rocheuse. En continuité avec ce travail, nous suggérons de réaliser une analyse systématique de l’effet du mouvement de l’eau dans la zone non saturée, de la couverture végétale, de la pente de la surface du sol et de l’épaisseur et des propriétés du sol sur la recharge des eaux souterraines à Åknes, y compris l’utilisation de traceurs environnementaux.

🔗 **Source:** https://www.frontiersin.org/journals/earth-science/articles/10.3389/feart.2025.1612208/full