Le sous-sol de Paris et les nappes phréatiques : comprendre les impacts des aménagements urbains

Focus

Mise à jour le 02/06/2026

Un bateau passe devant la maison des Canaux
Crédit photo : Clément Dorval / Ville de Paris
Cette thèse étudie le fonctionnement hydrogéologique du sous-sol parisien et analyse l’impact des infrastructures souterraines sur les nappes phréatiques de la capitale. À travers une modélisation numérique innovante, elle propose une lecture globale des interactions entre urbanisation souterraine, géologie et circulation des eaux souterraines.
Infos clés
Dispositif : Cifre
Chercheur-se : Aurélie LAME
Période : 2009 - 2012
Statut : thèse soutenue
Direction : Direction de la Voirie et des Déplacements
Thématique : nappes phréatiques, aménagement souterrain, modélisation numérique

Présentation

Le travail porte sur la compréhension des aquifères parisiens dans un contexte urbain particulièrement dense et complexe. La recherche part du constat que le sous-sol parisien est fortement aménagé — métro, RER, parkings, caves, carrières, égouts — et que ces infrastructures modifient les écoulements naturels des nappes souterraines.
La thèse a été menée dans le cadre d’une collaboration entre l’Inspection Générale des Carrières (IGC) de la Ville de Paris et le Centre de Géosciences de Mines ParisTech, avec un objectif opérationnel : construire un modèle hydrogéologique du sous-sol parisien permettant de mieux comprendre les interactions entre nappes et bâti souterrain.
Le travail propose une synthèse géologique et hydrogéologique très détaillée de Paris, intégrant :
  • les différentes nappes souterraines ;
  • les réseaux souterrains ;
  • les infrastructures de transport ;
  • les carrières ;
  • les parkings et sous-sols bâtis ;
  • les interactions entre ces éléments et les écoulements d’eau.

Méthodologie

La recherche repose sur une approche combinant :
  • analyse géologique ;
  • hydrogéologie urbaine ;
  • systèmes d’information géographique (SIG) ;
  • modélisation mathématique et numérique.
Le modèle a été construit à partir de :
  • plus de 17 000 sondages géologiques ;
  • données piézométriques de l’IGC et de la RATP ;
  • cartographies des infrastructures souterraines ;
  • données sur les eaux d’exhaure et les réseaux d’assainissement.
La thèse développe ensuite un modèle hydrodynamique multicouche permettant de simuler les écoulements souterrains et les effets des aménagements urbains sur les nappes parisiennes.

Résultats

Elle montre enfin que le musée territorial constitue à la fois un service public culturel, un outil de valorisation patrimoniale et un levier de développement territorial.
Les travaux montrent que les infrastructures souterraines parisiennes influencent fortement les écoulements des nappes et créent des perturbations hydrogéologiques localisées.
La recherche met notamment en évidence :
  • les interactions entre nappes et réseaux souterrains ;
  • l’impact des pompages et des eaux d’exhaure ;
  • les risques liés aux remontées de nappes ;
  • les phénomènes de dissolution du gypse ;
  • les effets des crues et des variations piézométriques sur le bâti.
Le modèle développé constitue également un outil d’aide à la décision pour anticiper les effets des futurs aménagements souterrains sur l’équilibre hydrogéologique parisien.

Apports pour la Ville

Cette recherche apporte des éléments d’analyse utiles pour penser l’évolution des politiques muséales locales, les modes de gestion des équipements culturels et les stratégies de valorisation du patrimoine.
Cette recherche apporte à la Ville de Paris une connaissance fine et intégrée du fonctionnement du sous-sol parisien, utile pour :
  • la gestion des infrastructures souterraines ;
  • la prévention des risques géotechniques et hydrologiques ;
  • les projets d’aménagement ;
  • l’anticipation des impacts liés au changement climatique et aux crues ;
  • la gestion patrimoniale des carrières et réseaux enterrés.
Elle fournit également un outil stratégique pour la planification urbaine et la résilience du territoire.

Partenaires

  • Université Paris Descartes
  • Bureau des musées de la Ville de Paris
  • Ministère de la Culture et de la Communication
  • Inspection Générale des Carrières de Paris
  • Mines ParisTech – Centre de Géosciences
  • RATP
  • Section de l’Assainissement de Paris
  • Agence de l’Eau Seine-Normandie
  • SAEMES
  • VINCI Park

Consulter la thèse

Le dispositif Cifre
Cette recherche est menée dans le cadre du dispositif CIFRE (Convention industrielle de formation par la recherche), qui permet à un doctorant ou une doctorante de conduire une thèse en partenariat avec une structure publique ou privée.
À la Ville de Paris, ce dispositif favorise le développement de recherches en lien direct avec les politiques publiques parisiennes.
En savoir plus sur le dispositif Cifre
Inspection Générale des Carrières : tout savoir sur les sous-sols
L’Inspection Générale des Carrières (IGC) est le service de prévention des risques de mouvements de terrain liés aux anciennes carrières et à la dissolution du gypse antéludien à Paris et dans les trois départements de Petite Couronne. Le service assure également un rôle dans le cadre de la prévention du risque d’inondation par remontée de nappes à Paris
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