BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL B.P. 6009 - 45060 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01

Syndicat des Eaux de CHOISY-AU-BAC - - JANVILLE -

Recherche de nouvelles ressources en eau p>otable à CHOISY-AU-BAC ()

par M. CAUDRON

85 SGN 455 PIC octobre 1985

Service géologique régional PICARDIE 12, rue Lescouvé - 80000 Amiens - Tél.: (22) 89.49.52 Syndicat des Eaïuc de

CHOISY-AU-BAC - CLAIROIX - JANVILLE - RETHONDES

Recherche de nouvelles ressources en eau potable à CHOISY-AU-BAC (Oise)

RESUME

La prospection menée sur CHOISY-AU-BAC pour le compte du

Syndicat d'A.E.P. a permis de mettre en évidence la nappe captive de la craie sous la plaine alluviale.

La qualité chimique de l 'eau se révèle favorable malgré la présence d'un peu de fer et d'ammonium. L'absence de nitrates confirme la bonne protection naturelle du réservoir aquifère.

Un test de productivité au micromoulinet a été réalisé sur le sondage de reconnaissance.

85 SGN 455 PIC Table des matières

Pages

RESUME

INTRODUCTION 1

CHOIX DU SITE DE RECHERCHE 2

PROSPECTION REALISEE 3

1) - Géologie 3 2) - Test au micromoulinet 4 3) - Analyse chimique 5

ENVIRONNEMENT DU SITE 6

SCHEMA TECHNIQUE DU CAPTAGE DEFINITIF 6

CONCLUSIONS

Liste des figures

Fig. 1 : Flan de situation au l/25.000è

Fig. 2 : Essai au micrcmioulinet - Tableau des mesures

Fig. 3 : Courbe cumulée des débits

Fig. 4 : Analyse de type II de l'eau de la nappe Syndicat des Eaux de

CHOISY-AU-BAC - CLAIROIX - JANVILLE - RETHONDES

Recherche de nouvelles ressources en eau potable à CHOISY-AU-BAC (oise)

INTRODUCTION

Le Syndicat des Eaux de CHOISY-AU-"BAC qui alimente une population de près de 5.000 habitants répartis sur quatre communes, exploite, depuis 1967, un captage situé près de l'Oise.

L'eau vient du réservoir aquifère de la craie. La nappe qu'il contient est captive sous les formations alluvionnaires et un horizon sablo- argileux.

Les besoins du Syndicat étant en augmentation, le captage présente des difficultés pour assurer les débits de pointe. De plus, la qualité chi¬ mique de l'eau est perturbée par la présence de fer et d'ammonium.

Aussi, le Syndica-t, qui fait déjà appel à un apport extérieur par le SIVOM de COMPIEGNE, a décidé de procéder à une recherche hydrogéologique en vue de créer un captage complémentaire.

Cette recherche, menée par le Service Géologique Régional Picardie fait l'objet du présent rapport. - 2 -

CHOIX DU SITE DE RECHERCHE (fig. l)

Les communes desservies s'étendent de part et d'autre de la vallée de l'Oise au nord de COMPIEGNE, en bordure ou sur les buttes qui dominent la rive droite de l'Oise et de l'.

Le captage actuel est à peu près au centre du réseau de distribution en bordure du CD 81 qui traverse la vallée. Cette position est la première con¬ trainte à 1 ' implantation du nouveau captage afin de bénéficier des installations de la station de pompage.

Les ressources exploitables sur le territoire du Syndicat gisent dans les alluvions des deux rivières, dans les niveaux sableux des buttes tertiaires du Mont Ganelon entre CLAIROIX et JANVILLE, de la Forêt de Laigue entre CHOISY- AU-BAC et RETHONDES, enfin dans la craie sous les vallées de l'Oise, de l'Aisne et de 1 ' Aronde .

Les premières, bien que facilement accessibles, ont des réserves limi¬ tées dans l'espace à cause d'une épaisseur réduite du réservoir productif. Par ailleurs , elles sont vulnérables compte-tenu de la proximité du sol et des sour¬ ces potentielles de pollution superficielle.

Les secondes, bien qu'étendues, sont plus difficiles d'accès à cause de la profondeur et de la nature finement sableuse de la roche-magasin. De plus, elles offrent une composition minérale originelle défavorable : présence de fer, de potassium, de sulfates.

Les dernières montrent une hétérogénéité dans la productivité du mi¬ lieu qui les contient en raison de la perméabilité de fissures qui l'affecte à l'inverse des milieux poreux. D'autre part, les écoulements préférentiels qui siègent dans le réservoir crayeux ne favorisent pas une bonne épuration des eaux venues de la surface. La nappe, quand elle évolue dans des conditions hydrodynamiques variables sans protection naturelle, est donc vulnérable. Toutefois, en régime captif, cette vulnératilité est considérablement réduite.

C'est pourquoi il a été convenu de s'adresser à la nappe de la craie sous recouvrement naturel protecteur même si la productivité du réservoir est moins favorable qu'en régime de circulation libre et si, par drainance, il peut être en partie alimenté par des eaux ayant transité à travers des hori¬ zons sableux des couches géologiques du Tertiaire. -, S/TUA TION GEOGRAPHIQUE Fig. 1 Echelle: 1/25000"

r

ChoiS^-au-Bac

Serv-ce QéoloO'i^ régional Pic.rdi« - 12. rue Lescouvé - 60000 Amiens (Fr.nce) - Tel : (22) 89 49.62 - Télex : B.R.G M 160893 F - 3 -

C'est le cas de la nappe de la craie sous les vallées alluviales. Pour réduire au maximum la contrainte de raccordement au réseau, le site retenu a été choisi dans la vallée de l'Oise non loin de la station de pom¬ page et dans un environnement à priori acceptable. Il est repérable en coor¬ données Lambert en :

X = 638 ,38

Y = 193,45

La cote au sol avoisine -h 33.

La parcelle retenue est à l'angle d'un chemin communal dit " Chemin du Moulin à Tan "qui joint le CD 81 à l'ancien chemin de halage de l'Oise. Le sondage de reconnaissance a été placé dans l'angle mort du virage, sous la ligne de haute tension. -

PROSPECTION REALISEE

L'objectif principal de la recherche consistait à reconnaître la qualité chimique de l'eau de la nappe de la craie et plus précisément d '.éva¬ luer les teneurs en fer, ammonium et nitrates.

En second lieu, le sondage piézométrique permettrait de déterminer la cote du toit du réservoir et la nature pétrographique du recouvrement.

Enfin, un test de productivité à l'aide de mesures de vitesse au micromoulinet devrait confirmer la bonne productivité du réservoir déjà con¬ nue par les essais de pompage sur les- captages du SIVOM.

1) - Géologie

Le sondage a été réalisé le 20 septembre 1985 par l'entreprise RUCKEBUSCH à l'aide d'une sondeuse Rotary. Il a atteint la profondeur de 32 m en diamètre de 0,250 m jusqu'à 18 m puis 0,171 m jusqu'à 32 m.

Il a été tube en PVC de diamètre 0,200 m épais de 9,7 mm jusqu'à 18 m et laissé à parois nues jusqu'au fond. Une cimentation de protec¬ tion isole la nappe de la craie de la nappe alluviale entre 14 et 18 m.

<-i <-i Fifi. 2

MESURE PE LA VITESSE VERTICALE DE L'EAU

DANS LES 1-ORAGES PAR ESSAI AU MICROMOULINET

CALCUL DU DEBIT FAIT PENDANT LA REMONTEE

IDENTIFICATION DU FORAGE CARACTERISTIQUES DU FORAGE DATE 2 4 0,9 1|9, \^ Cote COHON Indice URCM Coninune léâignat. NGF Prof .tota 0 enmm de . à l ! Plein 0PERATEURÍ 200 0 1 18 m CAUDRON 10414 1 CHOISY-AU- Piézo + 33 32 m 1 1 n.S . Í . £ 1 1 BAC 171 18 1 31,7 m 15 h 1 1 Début 1 > OU nu fleures Fin 18 h Sol 'autour Re[)èi-e de mesut-e de 1 ' ouvrage CARACTERISTIQUES ^ f^ÎS^^^TTON Moulinet Boauvert Jlauteup Natui-e ^ote/sol Nature faol nat - üurfüoc Numéro 81 s Débit 9,75 ttfi/h fompe ijnnorgee Profondeur. .. _ Hélice réf. 4 Pales N. S. 3,3 m. . ponqje H* + tube 0,60 champ 0,10 Hélice form. 0,0058 + . : Mesure du débit 0,093"^ N N. D. 14, 36 m < seau

MESURES SUR LE TERRAIN DEPOUILLEMENT

Numéro Profondeur Prof./ Vitesse Surface Débit Temps Nombre de la suiia le au sol section Unitaire d'impulsions ib tours/s m/s % aCatloi ri'|x:re (m) (a) (m2) Wv^ m3^'

17 60 fi7 Ifi.dD 1 ,117 0,110 0,0314 1^,A^ ^ iin.q 2 17,5 60 50 16.90 0.833 0.0836 0.0314 9.45 4.75 84.4 3 18 60 23 17,40 0,383 0,0416 0,0314 4.7 0,9 42.0 4 19 60 26 18,40 0,433 0,462 0,0229 3,8 0 33,9

5 20 60 34 19,40 0,567 0,0588 0,0229 4,8 0.7 42,8 6 21 60 28 20,40 0,467 0,0495 0,0229 4,1 0,4 36,6 7 22 60 25 21,40 0,417 0,0448 0,0229 3,7 1,0 33,0

8 23 60 17 22,40 0.283 0.0323 0.0229 2.7 0 24.1 9 24 60 21 23,40 0,350 0,0385 0,0229 3,2 0,2 28,6. 10 25 60 20 24,40 0,333 0,0370 0,0229 3,0 0,1 26,7 11 26 60 19 25,40 0,317 0,0354 0,0229 2,9 1.1 25,9 12 27 60 10 26,40 0,167 0,0214 0,0229 1,8 1.1 16,0

13 28 60 2 27,40 0,033 0,009 0,0229 0,7 0,7 6,25 14 29 60 0 28,40 0 0 0,0229 0 0 /

15 29,5 60 0 28,90 0 0 0,0229 0 - 4 -

La coupe géologique est la suivante :

0,00 - 1,20 m : limon sablonneux collant

1,20 - 3,40 m : argile brune assez dure

3,40 - 5,20 m : argile sableuse grise

5,20 - 7,00 m : argile vert foncé

7,00 - 9,00 m : sable grossier et cailloux

9,00 - 13,10 m : sable gris vert

13,10 - 14,00 m : galets verts roulés mélangés au sable

14,00 - 15,80 m : craie marneuse altérée

15,80 - 32,00 m : craie à silex fissurée

0,00 - 5,20 m : alluvions. modernes de l'Oise

5,20 - 9,00 m : alluvions récentes de l'Oise

9,00 - 13,10 m : sables de Bracheux du Thanétien

13,10 - 14,00 m : conglomérat sableux de base

14,00 - 32,00 m : craie blanche du Campanien

Le forage a été creusé avec injection d'eau provenant du réseau de CHOISY-AU-BAC (25 m3 environ). Il a subi un nettoyage par pompage pendant plusieurs heures jusqu'à l'obtention de l'eau claire au débit de 10 à 12 m3/h.

2) - Test au micromoulinet (fig, 2)

Afin de ne pas perturber la qualité de l'eau, l'ouvrage n'a pas subi d'acidification pour décolmater le terrain. Aussi pour avoir une idée de sa productivité, on a procédé à une mesure de la vitesse verticale de 1 ' eau arrivant dans le forage sous un pom¬ page continu.

Une pompe immergée était placée à 15 m de profondeur et le micromoulinet descendu au-delà pour enregistrer les variations de vitesse entre 18 m et le fond.

Les calculs ont été effectués sur les mesures enregistrées pendant la remontée de l'appareil. Le débit de la pompe s'est maintenu à 9,7 m /h avec un niveau dynamique vers 14,36 m. F:ifi. 3 - 5 ^

Le graphique de la figure 3 montre que plus de 50 % du. débit vient entre 18 m et 20 m. Les baisses de débit notées à 23 m et 19 m sont dues à une augmentation locale du diamètre du trou (pa¬ rois éboulées) ce qui fausse le calcul par défaut.

Une acidification ne modifiera pas l'allure de la courbe car elle agira sur les zones les plus fissurées du réservoir et augmen¬ tera le débit préférentiellement au niveau des horizons déjà les plus productifs.

3) - Analyse chimique (fig, 4)

Le prélèvement a été effectué le -24 septembre 1985 après 2 heu¬ res 30 de pompage. L'échantillon a été analysé au Laboratoire Dépar¬ temental de l'Oise. Les résultats montrent une eau moyennement miné¬ ralisée avec des teneurs naturelles en éléments majeurs. La présence de fer, d'ammonium et de fluorures provient de l'alimentation par¬ tielle de la nappe par les eaux ayant transité dans la couche sa¬ bleuse sus-jacente.

L ' eau du captage actuel donne dans les mêmes éléments :

Analyse du Analyse du 28.05.1982 10.09.1985 pH 7,56. 7,06 Résistivité 1330 1530 Oxydabilité 0,05 mg/l 0,15 mg/l Titre hydrotimétrique 43° 40° 5 Titre alcalimétrique 31°8 30° 5 Chlorures 26 mg/l 22 mg/l Nitrates <0,5 mg/l -C0,5 mg/l Nitrites -C 0,004 mg/l < 0,004 mg/l Sulfates 99,4 mg/l 89 mg/l Fluorures 0,75 mg/l 0,60 mg/l Ammonium 0,05 mg/l 0,07 mg/l Fer 0,093 mg/l 0,05 mg/l

Le' fer a une existence fugace. Sur un long pompage, il devrait diminuer et l'ammonium disparaître. En effet le phénomène d'alimen¬ tation " per-descensum " par drainance du réservoir supérieur s'es¬ tompe au profit de l'alimentation latérale par le réservoir crayeux. Par contre, après arrêt prolongé et reprise du pompage, il se mani¬ feste à nouveau par le fait d'un nouveau ressuyage. PARTEMENT DE L'OISE ANALYSE D'EAU : TYPE II TYPE III Fig.

BORATOIRE DEPARTEMENTAL N* d'échantillon et code : -^094- \ rue Albert-et-Arthur Desjardins B.P. mi Date d'arrivée : 2'l/09/%5 }09 Cedex Utilisation : i I Consommation {E} Divers boratoire agréé pour le contrôle -litaire des eaux Traitement de l'eau iéphone : M ^^i,^i,20 - Physicochimique Ct) itU5.75.55 - Désinfection

U DE PRELEVEMENT CHOISY AU BAC MMUNE DE CHOISY AU BAC MANDE PAR BRG.M A FACTURER A BRCM ANALYSE BACTERIOLOGIQUE

Dénombrement total des bactéries sur gélose nutritive 1.1 Nombre de colonies après 2'f heures à 37''C jjar 1 ml 1.2 Nombre de colonies après 72 heures à 20°C _par 1 ml Colimètre

2.1 Coliformes totaux : membranes filtrantes à 37°C , _par 100 ml

2.2 Coliformes fécaux : membranes filtrantes à k^^C , j)ar 100 ml 2.3 Escherichia Coli : test SCHUBERT jjar 100 ml Dénombrement des streptocoques fécaux Streptocoques fécaux : membranes filtrantes. _par 100 ml Dénombrement des clostridiums sulfito réducteurs Clostridiums sulfito réducteurs : membranes filtrantes. _par 100 ml

ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE icë^e diffusion .3¿\Q. NTU Titre hydrotimétrique (T.H) 2.0«.5..

7.1.3A - Titre alcalimétrique (T.A)... slstivité à 20°. I?.8i2 .-/¿.cm Titre alcalimétrlque complet (T.A.C) 25^0. ydabUité par KMO^i... .Q.25.. mg.!'!

CATIONS m W. Norme ANIONS m M Norme immonium : NH^f-i- . 0,1') 0,50 Chlorures : Cir.. ÎM" er : Fe 2-1- , Fe 3+. n,i9 0,70 Nitrates : N03~, >0/) . Nitrites : NO¿. ^0,004 n,in ""^yr Sulfates : SO* _25ÛL Fliinriirp»»: OM INTERPRETATION DES RESULTATS

Beauvais, le o^f/ 10/85

Le Directeur du Laboratoire - 6 -

ENVIRONNEMENT DU SITE

L'emplacement retenu est entouré au sud par un champ de céréales, au nord par un champ de maïs, au nord-ouest par une terre en friches, au nord- est par un verger clôturé et une prairie.

La rivière Oise coule à moins de 100 m à l'ouest à 2 m en contrebas de la berge.. La route D. 81 est bordée de maisons d'habitation. Un réseau d'as¬ sainissement collectif les dessert sauf les dernières constructions anciennes entre le chemin d'accès et l'Oise. Celles-ci comportent une maison d'habita¬ tion, un centre de distribution de matériel et produits de jardins (ancienne scierie). Au nord du CD 81, existe un entrepôt de matériaux de construction (250 m au nord-est).

L'ancienne décharge communale, près de la station de pompage, a été résorbée et nivelée. '-

Au P. O.S. de CHOISY, un projet de déviation est prévu passant par l'entrée du chemin et obliquant vers le sud-est à 130 m du site (zone ER 3) ainsi que la mise en grand gabarit de l'Oise (zone ER 6).

Le site se trouve dans un contexte agricole avec, en amont hydrau¬ lique, quelques habitations qui ne sont pas raccordées au réseau d'assainisse¬ ment collectif. . .

SCHEMA TECHNIQUE DU CAPTAGE DEFINITIF

Les résultats obtenus montrent que les nouveaux besoins du Syndicat peuvent être satisfaits à cet endroit.

Si le Syndicat souhaite n'installer qu'une seule pompe, il n'est pas nécessaire de réaliser un ouvrage de grand diamètre.

Le captage peut être conçu ainsi (les diamètres sont des ordres de grandeur) . ' : - 7 -

Forage Rotary Tubage PVC

Profondeur Diamètre Profondeur Diamètre

0 - 16 m 0,400 m 0 - 16 m 0,310 m

16 - 30 m 0,250 m 14 - 16 m 0,220 m plein

16 - 30 m 0,220 m crépine

. Cimentation interannulaire de 0 à 16 m à l'extérieur du tubage de 0,310 m "

. Acidification : 2 fois 0,5 T. Hcl

. Nettoyage : 8 heures avec pompe de 100 m /h 3 . Pompage par paliers d'une heure : 25, 50, 75, 100 m /h

. Pompage continu : 48 heures à 100 m3/h

. Prélèvement : analyse de type I

Si le Syndicat souhaite disposer de deux pompes, deux solutions techniques sont possibles :

- réaliser un second forage identique au premier à 20 m à l'est pour que 1 ' alignement des deux captages soit perpendiculaire au sens d'écoulement nord-sud de la nappe,

- concevoir un captage de grand diamètre avec une colonne crépinée en 0,600 m de diamètre entre 16 et 30 m. Les autres caractéris¬ tiques mentionnées pour le schéma précédent restent valables ainsi que les travaux à mener.

Dans chacun des cas', l'ouvrage sera rehaussé au-dessus du sol à une cote égale aux plus hautes eaux connues de crue de l'Oise.

Pour l'interprétation des essais de pompage sur le captage défini¬ tif, le piézomètre sera conservé en l'état. CONCLUSIONS

La reconnaissance hydrogéologique menée sur le site de CHOISY- AU-BAC a montré et confirmé l 'existence de la nappe captive de la craie sous les formations alluvionnaires et résiduelles du Tertiaire dans la plaine de l 'Oise.

L 'eau qui s 'écoule dans le réservoir aquifère présente une qua¬ lité chimique normale : bicarbonaté-calcique (dureté 20°5), Les nitrates sont quasiment absents, ce qui démontre l'efficacité de la protection na¬ turelle.

Par contre, le fer et l'ammonium apparaissent, ce qui laisse supposer un apport momentané par drainance des eaux contenues dans le réservoir sableux supérieur. Les fluorures sont d'origine naturelle à une dose acceptable.

Le test de productivité au micromoulinet a montré une zone de productivité préférentielle entre 18 et 20 m.

L 'environnement du site se trouve dans un contexte agricole avec l 'existence de quelques habitations en amont hydraulique.

Par un ou deux captages de SO m, selon le nombre de pompes à installer, les besoins complémentaires du Syndicat seront assurés pour longtemps.

AMIENS, le 25 octobre 1985

M, CAUDRON Ingénieur hydrogéologue au BRGM

avec la collaboration technique de D, COMON Ingénieur hydrogéologue au BRGM