Jean-Christophe Maréchal

Hydrogeologist - Fractured and karst aquifers

Recharge maîtrisée des aquifères: bassins d'infiltration en Inde


RMA en aquifère cristallin dans des conditions semi-arides


Les bassins d'infiltration sont des réservoirs artificiels largement utilisés en Inde comme méthode traditionnelle mais efficace de recharge des nappes phréatiques. Contrairement aux bassins d’irrigation classiques qui stockent l’eau en vue d’une utilisation directe, les bassins d'infiltration sont conçus pour capter les eaux de ruissellement de la mousson et leur permettre de s’infiltrer progressivement dans le sol, alimentant ainsi les aquifères souterrains.

Ces ouvrages jouent un rôle essentiel dans les régions de l’Inde confrontées à une pénurie d’eau, en particulier dans des États tels que le Maharashtra, le Karnataka, l’Andhra Pradesh et le Madhya Pradesh. En facilitant l’infiltration naturelle, elles contribuent à atténuer les conditions de sécheresse, à soutenir les activités agricoles et à préserver les sols et l’équilibre écologique. Des études ont montré que les bassins de percolation ont considérablement amélioré la disponibilité des eaux souterraines au fil des décennies, ce qui en fait un élément essentiel des stratégies indiennes de collecte des eaux de pluie et de gestion de l’eau. De petits bassins (de moins de 40 hectares) sont de plus en plus souvent convertis en bassins de percolation dans le cadre d’initiatives de recharge artificielle des aquifères (MAR).

Sites expérimentaux

Bassins que nous avons surveillé

Tumlur (Maheshwaram)

1 Tank : 0.140 km2

Rendement: 56 %

Alazard et al. 2016
Boisson et al. 2015

1 Tank : 0.086 km2

Rendement:25 - 95 %

Nicolas et al. 2019

Gajwel

31 tanks - total: 2,77 km2

Rendement : 19 - 35 %

Perrin et al. 2012

Résultats principaux

Nos études montrent que les taux d'infiltration dans les bassins de percolation construits sur de la roche cristalline sont relativement faibles, les taux d'évaporation atteignant parfois des niveaux proches de ceux de l'infiltration, comme cela a été observé dans le bassin de Tumulur (rendement = 56 %) au sein du bassin versant de Maheshwaram.

Dans le bassin de Choutuppal, les taux d’infiltration étaient initialement plus élevés (95 % au départ) en raison de l’alimentation par la rivière Musi, qui apportait d’importants volumes d’eau (jusqu’à 3 m de profondeur). Cependant, la surveillance a révélé une baisse rapide de l’efficacité de l’infiltration au fil du temps : les taux sont passés de 250 mm/jour pendant les phases initiales de remplissage à moins de 150 mm/jour par la suite. Le coefficient de proportionnalité reliant le taux d'infiltration à la hauteur d'eau a considérablement diminué après 80 jours, les matières en suspension provenant de la rivière Musi ayant rapidement obstrué le fond du bassin.

De même, les bassins de Gajwel ont affiché des taux d’infiltration très faibles, l’évaporation représentant jusqu’à 35 % de l’eau captée.

Étant donné que l'État compte plus de 200 000 réservoirs de ce type, cela soulève des questions cruciales quant à leur entretien et à leur rôle réel dans le bilan hydrologique régional. La question fondamentale demeure : s'agit-il véritablement de réservoirs d'infiltration, ou simplement de réservoirs d'évaporation ?

(L'efficacité ou rendement est définie comme le rapport entre l'infiltration et le débit total d'eau entrant)

Publications relatives

Managed Aquifer Recharge in fractured crystalline rock aquifers: Impact of horizontal preferential flow on recharge dynamics


Madeleine Nicolas, Olivier Bour, Adrien Selles, Benoit Dewandel, Vincent Bailly-Comte, Subash Chandra, Shakeel Ahmed, Jean-Christophe Maréchal

Journal of Hydrology, vol. 573, 2019 Jun, pp. 717--732


Investigation of recharge dynamics and flow paths in a fractured crystalline aquifer in semi-arid India using borehole logs: implications for managed aquifer recharge


M. Alazard, A. Boisson, Jean-Christophe Maréchal, J. Perrin, B. Dewandel, T. Schwarz, M. Pettenati, G. Picot-Colbeaux, W. Kloppman, S. Ahmed

Hydrogeology Journal, vol. 24, 2016 Feb, pp. 35--57


Questioning the impact and sustainability of percolation tanks as aquifer recharge structures in semi-arid crystalline context


Alexandre Boisson, David Villesseche, Mathieu Baisset, Jérome Perrin, Matthieru Viossanges, W. Kloppmann, Shandra Chandra, Benoit Dewandel, G. Picot-Colbeaux, R. Rangarajan, Jean-Christophe Maréchal, Shakeel Ahmed

Environmental Earth Sciences, vol. 73, 2015 Jun, pp. 7711--7721


Assessing water availability in a semi-arid watershed of southern India using a semi-distributed model


Jérôme Perrin, Sylvain Ferrant, Sylvain Massuel, Benoit Dewandel, Jean-Christophe Maréchal, Stéphanie Aulong, Shakeel Ahmed

Journal of Hydrology, vol. 460, 2012 Aug, pp. 143--155