Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis du département de l’Hérault Rapport final

BRGM/RP-62165-FR Mars 2013

V. Bailly Comte, C. Lamotte

Étude réalisée dans le cadre des opérations de Service public du BRGM

Ce document a été vérifié par : Bernard LADOUCHE date : 25/03/2013

Approbateur : Nom : Marc AUDIBERT Date : 18/04/2013

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Mots clés : hydrogéologie, karst, analyse statistique

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :

Bailly Comte V., Lamotte C. (2013) - Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis du département de l’Hérault -. Rapport BRGM/RP 62165-FR,. 75 p., 22 fig., 11 tab., 2 ann..

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Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

Synthèse

Dans le but de pouvoir anticiper le mieux possible les sécheresses, la DDTM34 a confié au BRGM un travail relatif à la définition de la typologie d’aquifères karstiques à partir des suivis mis en place sur un ensemble de six secteurs. Il s’agit des sources de Malibert à Babeau Bouldou et de Fontcaude à Saint Geniès de Varensal, des piézomètres de Lacan à Faugères, de la Linquière à Villespassans et d’Usclats à les Grottes. Une analyse des données a également été réalisée sur les données de débit enregistrées sur la Vis à Saint Laurent le Minier. Pour les sources et les ouvrages, ces suivis sont assurés par le CG34 ; la station hydrométrique sur la Vis est gérée par la DREAL et les données sont produites par le SPC.

La DDTM34 a également demandé au BRGM de dresser une rapide synthèse des connaissances acquises sur les aquifères karstiques étudiés par le BRGM, notamment en terme de fonctionnement hydrogéologique (inertie des systèmes, temps de réaction aux pluies…).

Après un bref rappel du contexte hydrogéologique local des six secteurs sélectionnés, différentes analyses ont été menées sur les données recueillies à ces stations : - l’analyse des quantiles ainsi que l’analyse des amplitudes des variations piézométriques en réponse aux pluies a permis de décrire l’évolution des valeurs de débit ou de piézométrie au cours du cycle hydrologique. Cette approche a notamment permis de définir les dates d’occurrence des basses eaux pour chaque site ; - l’analyse classée des débits et de la piézométrie a été menée pour décrire les modifications de comportement hydrodynamique au cours du cycle hydrologique ; - l’analyse corrélatoire a permis de décrire la réponse impulsionnelle de chaque système et de caractériser le temps et l’inertie de la réponse aux pluies brutes. Ces informations ont permis de regrouper différents systèmes entre eux en fonction de leur réactivité aux précipitations ; - enfin, une analyse des courbes de récession a été menée pour décrire les dynamiques de vidange des réservoirs associés à chaque suivi.

Les résultats obtenus montrent 3 grands types de comportements vis-à-vis des évolutions piézométriques : - les données obtenues au site de Lacan sont caractéristiques d’un système karstique non fonctionnel, où la réactivité à la pluie est très amortie. La dynamique de décroissance est linéaire et relativement stable d’une crue à l’autre, permettant de réaliser facilement des extrapolations de piézométrie en période non influencée (étiage notamment) ; - les données obtenues aux sites de Linquière et Malibert présentent une réponse mixte aux précipitations, combinant un comportement transmissif et capacitif ; - enfin, les données obtenues aux sites de Fontcaude et d’Usclats présentent également certaines caractéristiques communes : il s’agit de systèmes karstiques typiques, montrant une forte réactivité aux pluies et filtrant relativement peu le signal d’entrée. Les dynamiques de vidange sont complexes, et devront être étudiées à partir de données de débit.

Il faut noter que l’analyse de la réponse pluie/piézométrie est limitée dans le cas de suivis de niveaux d’eau influencés par un exutoire. Seule une conversion des données de hauteur en données de débit permettra de caractériser précisément le fonctionnement hydrodynamique des aquifères.

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Sommaire

1. Introduction 9

2. Bref rappel des connaissances acquises sur les aquifères karstiques héraultais étudiés par le BRGM 11 2.1. LA REGION DES KARSTS NORD-MONTPELLIERRAINS ...... 11 2.1.1. Le système karstique des Fontanilles ...... 11 2.1.2. Le système karstique des Cents Fonts ...... 13 2.2. LES CALCAIRES JURASSIQUES DU PLI OUEST DE ...... 15 2.2.1. Le système karstique « , Vène, Issanka, Cauvy » ...... 15 2.2.2. Le système karstique de la Mosson ...... 17

3. Sélection des données à partir des suivis existants 19 3.1. LOCALISATION DES SITES RETENUS ...... 19 3.2. DESCRIPTION SOMMAIRE DE LA STRUCTURE ET DU FONCTIONNEMENT DES SYSTEMES KARSTIQUES SUIVIS ...... 19 3.2.1. Source de Fontcaude à Saint Geniès-de-Varensal ...... 19 3.2.2. Piézomètre d’Usclats à Courniou-les-Grottes ...... 20 3.2.3. Piézomètre de la Linquière à Villespassans ...... 21 3.2.4. Piézomètre de Lacan à Faugères ...... 21 3.2.5. Source Malibert à Babeau Bouldou ...... 22 3.2.6. La Vis à Saint Laurent le Minier ...... 22 3.3. DONNEES DISPONIBLES ET PRETRAITEMENT ...... 23

4. Analyse statistique des chroniques 25 4.1. OBJECTIFS ET METHODES ...... 25 4.2. PONDERATION DE LA PLUIE BRUTE ...... 25 4.3. ANALYSE DESCRIPTIVE ET STATISTIQUE DES DONNEES ...... 27 4.3.1. Amplitude des mises en charge en réponse aux précipitations ...... 27 4.3.2. Détermination des quantiles et interprétations ...... 28 4.4. ANALYSE CLASSEE DES DEBITS ET DES NIVEAUX D’EAU ...... 31 4.4.1. Principe ...... 31 4.4.2. Adaptation aux chroniques étudiées ...... 31 4.4.3. Résultats et interprétations ...... 31 4.5. ANALYSE CORRELATOIRE ...... 36 4.5.1. Principe ...... 36 4.5.2. Choix des périodes d’analyse ...... 37

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4.5.3. Résultats et interprétations ...... 37

5. Analyse des récessions 41 5.1. METHODE D’ANALYSE DES HYDROGRAMMES DE SOURCES KARSTIQUES ...... 41 5.2. ADAPTATION AUX CHRONIQUES ETUDIEES ...... 42 5.3. RESULTATS ...... 43 5.4. INTERPRETATIONS ...... 49

6. Conclusion : Proposition de typologie du comportement hydrogéologique des différents aquifères au niveau de chaque site suivi 51

7. Bibliographie 53

Liste des figures

Figure 1 : Modèle conceptuel de fonctionnement du système karstique des Fontanilles ...... 13 Figure 2 : Localisation des suivis retenus sur le fond géologique au 1/1000000 et le fond World Topographic Map ESRI ® - au niveau de la zone d’étude, les calcaires du secondaire apparaissent en bleu et ceux du primaire en vert et brun, ces derniers étant associés à des schistes et des grès à cette échelle...... 19 Figure 3 : Chronogramme des chroniques journalières (après l'interpolation des données) ...... 23 Figure 4 : Hydrogrammes et hyétogrammes journaliers étudiés...... 27 Figure 5 : Evolution conjointe des mises en charge observées et des précipitations sur chaque site pour les 3 cycles hydrologiques 2008-2011. La pente obtenu détermine l’amplitude des mises en charge en réponse aux précipitations.Une échelle bi- logarithmique est adoptée pour visualiser toutes les courbes sur une seule figure...... 28 Figure 6 : Evolution des valeurs médianes mensuelles sur toute la période disponible pour chaque site. La flèche rouge identifie le premier mois du cycle hydrologique...... 30 Figure 7 : Piézométrie classée du forage de Lacan, classes de 0.5 m ...... 32 Figure 8 : Piézométrie classée du forage de Linquière, classes de 0.5 m ...... 33 Figure 9 : Piézométrie classée de la rivière souterraine d’Usclats, classes de 0.05 m ...... 33 Figure 10 : Piézométrie classée à l’exutoire de Fontcaude, classes de 0.02 m ...... 34 Figure 11 : Piézométrie classée à l’exutoire de Malibert ...... 35 Figure 12 : Débits classés à la station de la Vis, classes de 0.5 m3/s ...... 35 Figure 13 : Corrélogrammes simples des chroniques journalières sur la période définie par les 3 cycles hydrologiques 2008-2011. Les tirets horizontaux définissent les seuils d’interprétation de la corrélation à 95%. La droite horizontale à 0.2 permet de définir l’effet mémoire...... 37 Figure 14 : Corrélogrammes simples des chroniques journalières sur l’ensemble des données disponibles...... 38 Figure 15 : Corrélogrammes croisés des relations pluie/débit et pluie/piézométrie sur les 3 cycles de 2008 à 2011. Les tirets horizontaux définissent les seuils d’interprétation de la corrélation à 95%...... 39

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Figure 16 : Méthode d’analyse des hydrogrammes de crue karstique en coordonnées semi- logarithmiques, d’après Mangin (1975)...... 41 Figure 17 : Calage du modèle de récession à la Vis sur la crue du 29/01/2006. Un repère semi- logarithmique est utilisé...... 44 Figure 18 :Calage du modèle de récession à Fontcaude sur la crue du 16/03/2011 ...... 45 Figure 19 : Calage du modèle de récession à Lacan sur la crue du 20/04/2011...... 46 Figure 20 : Calage du modèle de récession à Linquière sur la crue du 22/11/2011 ...... 47 Figure 21 : Calage du modèle de récession à Malibert sur la crue du 23/11/2011...... 48 Figure 22 : Calage du modèle de récession à Usclats sur la crue du 27/05/2008...... 49

Liste des tableaux

Tableau 1: Log lithologique du piézomètre de Linquière ...... 21 Tableau 2: Log lithologique du piézomètre de Lacan ...... 22 Tableau 3: Liste des postes pluviométriques utilisés ...... 26 Tableau 4 : Pondérations des pluviomètres utilisées pour chaque site suivi ...... 26 Tableau 5: Résultats de l’analyse des courbes de récession piézométrique à Lacan ...... 43 Tableau 6: Résultats de l’analyse des courbes de récession piézométrique à Fontcaude ...... 44 Tableau 7: Résultats de l’analyse des courbes de récessions piézométriques à Lacan ...... 45 Tableau 8: Résultats de l’analyse des courbes de récession piézométrique à Linquière ...... 46 Tableau 9: Résultats de l’analyse des courbes de récession piézométrique à Malibert ...... 47 Tableau 10: Résultats de l’analyse des courbes de récession piézométrique à Usclats ...... 48 Tableau 11 : Synthèse des résultats obtenus ...... 52

Liste des annexes

Annexe 1 Fiches descriptives et cartes des entités hydrogéologiques des secteurs étudiés ...... 55 Annexe 2 Quantiles, minimum et maximum mensuels ...... 71

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1. Introduction

La DDTM34 a confié au BRGM la réalisation d’une étude sur le comportement d’aquifères karstiques héraultais sur la base d’un certain nombre de points suivis.

En effet, dans le département de l’Hérault, le suivi de la sécheresse est confiée à une cellule sécheresse (arrêté cadre sécheresse n°2007-01-700 du 4 avril 2007) dont la DDTM assure le secrétariat. C’est cette cellule sécheresse qui propose le passage à un niveau de vigilance, d’alerte ou de crise, ou bien directement la DDTM en cas de dégradation rapide des milieux, d’un certain nombre d’indicateurs fournis par différents producteurs.

Plusieurs axes d’amélioration ont été pointés par la DDTM, notamment la nécessité de développer des indicateurs complémentaires pour les eaux souterraines, et d’anticiper le mieux possible les sécheresses. Pour cela, il est nécessaire au préalable de mieux comprendre les fonctionnements des différents types d’aquifères.

L’objectif de l’étude est donc de définir une typologie des aquifères karstiques grâce au suivi mis en place, sur un ensemble de six secteurs. Ces derniers ont été choisis lors d’une réunion entre la DDTM et le BRGM le 31/07/2012, en fonction notamment des données de suivi disponibles, et des priorités données par la DDTM pour tel ou tel aquifère.

Ce sont donc les données de deux sources (Malibert à Babeau Bouldoux, Fontcaude à St Geniès de Varensal), trois ouvrages (piézomètres d’Usclats à Courniou les Grottes, de Lacan à Faugères, et de la Linquière à Villespassans), et une station hydrométrique (la Vis à Saint Laurent le Minier) qui ont été analysées. Pour les sources et les ouvrages, ces suivis sont assurés par le CG34. La station hydrométrique est gérée par la DREAL et les données sont produites par le SPC.

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2. Bref rappel des connaissances acquises sur les aquifères karstiques héraultais étudiés par le BRGM

L’objet de ce chapitre est de faire le point sur l’avancée des connaissances sur les karsts héraultais qui ont été étudiés ces dernières années, plus particulièrement sur leur fonctionnement et leur réponse aux précipitations. On pourra se reporter à la bibliographie pour de plus amples informations.

2.1. LA REGION DES KARSTS NORD-MONTPELLIERRAINS

La région des karsts nord-montpellierrains est constituée de plusieurs formations carbonatées majeures, dans lesquelles se développent de nombreux systèmes karstiques (système karstique de la source du Lez, de la source de Sauve en rive droite du Vidourle, source karstique des Fontanilles, liste non exhaustive). - le Bajocien et le Bathonien (calcaires dolomitiques du Jurassique inférieur), - le Kimméridgien, le Portlandien et le Berriasien inférieur (calcaires marins du Jurassique supérieur et Crétacé inférieur).

A ces formations principales, viennent s’ajouter les calcaires marins du Crétacé inférieur (Valanginien supérieur) qu’on retrouve au Causse de l’Hortus par exemple, et qui constituent un aquifère karstique notable.

Les systèmes karstiques des Fontanilles et des Cent-Fonts ont fait l’objet d’études poussées dans le cadre du projet de recherche KARSTEAU du BRGM cofinancé par le Conseil Général de l’Hérault. Les principaux éléments de connaissance sont rapportés ci-après.

2.1.1. Le système karstique des Fontanilles

Ce système des Fontanilles est situé en rive gauche du fleuve Hérault, la source des Fontanilles constituant son exutoire étant en bordure du fleuve. La grotte des Fontanilles, à 200 m en amont de la source, en constitue le trop plein principal. Ce système (142A1) est rattaché à l’entité hydrogéologique 142A « Calcaires et marnes du Jurassique moyen au Berriasien du compartiment occidental du système karstique de la source du Lez ».

Le système des Fontanilles a été étudié par le BRGM entre 1996 et 2001. Le conseil général de l’Hérault a repris le suivi hydrogéologique de ce système karstique en 2005.

La superficie du bassin d’alimentation a été estimé à 18 km2 environ (Ladouche et al, 2001) Le débit moyen sur la période octobre 1997-septembre 2001 est de 315 l/s, représentant un volume total écoulé de 38.2 millions de m3. La gamme des débits journaliers est comprise entre 20 et 14 500 l/s, sachant que les débits de crue sont entachés d’une forte incertitude de ± 20%. Des trop-pleins de débordement se mettent à fonctionner lorsque le débit de la source est supérieur à 700 l/s (écoulement par la grotte notamment).

Le réseau de drainage est lié à l’histoire géologique et structurale de cette région, l’essentiel des déformations de cette région étant attribué à la surrection pyrénéenne. Le réseau de

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drainage du système karstique des Fontanilles est très probablement développé selon la direction générale SE-NW, à peu près perpendiculaire à la direction de compression régionale.

L’abaissement récent (quelques milliers d’années) du niveau de base de l’Hérault a provoqué celui du niveau de la zone d’émergence de la source qui s’organise à présent autour de la cote + 76 m NGF. Un essai de traçage à l’exutoire a démontré que le drainage karstique est peu fonctionnel et peu développé entre la grotte des Fontanilles (trop plein) et la source localisée en bordure de l’Hérault. L’abaissement récent de la zone d’émergence du système ne s’est pas encore traduit par le développement d’un réseau de conduits karstiques bien organisés entre la grotte et la source. Cette situation laisse présager que les débits de crue ont du mal à être évacués par la zone d’émergence actuelle, des trop-pleins (comme la grotte des Fontanilles) deviennent ainsi fonctionnels en période de crue.

L’analyse des hydrogrammes et des courbes de récession (par l’approche Mangin) renseigne sur les caractéristiques fonctionnelles des systèmes et permet d’évaluer les réserves mobilisables. Ainsi, pour le système des Fontanilles, la vitesse d’infiltration des eaux est rapide et l’hétérogénéité de l’écoulement est importante. Le système possède une zone noyée bien karstifiée et qui se vidange assez vite. Les temps d’infiltration moyennement courts (50j ± 6j) et les vitesses d’infiltration relativement élevées et variables d’un cycle hydrologique à l’autre indiquent que le système karstique est sensible aux variations saisonnières des précipitations. Le système possède globalement une zone noyée peu importante avec des valeurs du volume dynamique (assimilable aux réserves) assez faibles (1.27 ± 0.15 millions de m3).

L’analyse des réponses impulsionnelles informe sur la dynamique et l’organisation temporelle des composantes de l’écoulement du système. Le système réagit aux pluies rapidement, au bout de 2 à 3 jours, et la réponse à l’infiltration des pluies efficaces dure 10 jours environ, ce qui montre que le système karstique est peu inertiel. Le régime d’écoulement des Fontanilles est fortement non linéaire : on observe des « effets de chasse » en période de crue. L’écoulement rapide est à rattacher au drainage de l’eau issue du réservoir épikarstique proche de la surface. Cette zone constitue pour le système un réservoir tampon. En effet, l’écoulement rapide n’est pas composé de l’eau de pluie qui génère la crue mais d’une eau de pluie stockée précédemment qui est chassée par effet piston. L’évolution géochimique des eaux en cas de crue exceptionnelle met en évidence l’influence des niveaux argileux du Callovo-Oxfordien dans l’alimentation du débit de crue. Le débit de la source résulte donc d’un « effet de chasse » pour 16% (dû à la présence de drains verticaux entre l’épikarst et zone noyée), d’une infiltration rapide transitant par le réservoir épikarstique pour 70%, la contribution de la zone noyée de l’aquifère ne représentant que 14% de l’écoulement total.

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Figure 1 : Modèle conceptuel de fonctionnement du système karstique des Fontanilles

2.1.2. Le système karstique des Cents Fonts

La source des Cent Fonts est l’une des deux principales émergences karstiques de la rive droite du fleuve Hérault, l’autre étant la source de la Clamouse, à quelques kilomètres en aval. Ce système (141A0A) est rattaché à l’entité hydrogéologique 141A0 « Calcaires jurassiques de la Buèges- St Guilhem ». Le système a été étudié par le BRGM entre 1997 et 2006.

Cette source est composée de huit griffons pérennes et trois exutoires temporaires dont le débit global varie de 200 l/s lors des étiages prononcés de l’automne 1998 et plus de 10m3/s en crue. Le volume écoulé aux Cent Fonts est de l’ordre de 33 millions de m3 par an. La ressource peut être considérée comme importante, avec un débit moyen légèrement supérieur à 1 m3/s.

Le système karstique des Cent Fonts est un système binaire dont la superficie est de 60 km2 au total, dont la moitié correspond au bassin d’alimentation des pertes de la Buèges. En effet, il est alimenté d’une part par l’infiltration d’eau de la pluie efficace sur son bassin d’alimentation, et d’autre part par les pertes de la Buèges situées à environ 10 km de l’exutoire du système. Ces

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pertes représentent en moyenne 50% de l’écoulement des Cent Fonts, avec des variations interannuelles et annuelles. Cette alimentation peut même varier au cours d’une crue. Le débit absorbé par les pertes de la Buèges varie en fonction de l’état de saturation du karst à leur voisinage et au cours du temps. La capacité d’absorption du karst est maximale en fin d’été et se réduit fortement lorsque le système tend à être rechargé. Cette capacité maximale a été évaluée à 2 800 l/s environ. L’essentiel de la contribution des pertes de la Buèges à l’écoulement des Cent Fonts se produit en période de hautes eaux.

Comme aux Fontanilles, le système karstique des Cent Fonts se développe dans les formations dolomitiques du Jurassique moyen, d’une puissance comprise entre 250 et 450 m au sein du bassin d’alimentation. La structure du réseau karstique n’est reconnue que sur une longueur de quelques 250 mètres dans sa partie aval, au niveau de l’exutoire. Les caractéristiques fonctionnelles du système suggèrent une karstification plus importante dans sa partie amont, le drainage karstique n’étant pas encore bien organisé à proximité de l’exutoire, comme aux Fontanilles.

Les caractéristiques fonctionnelles et les réserves mobilisables du système ont pu être évaluées. Les durées d’infiltration sont assez courtes (20 jours ± 8 jours) et les vitesses moyennes d’infiltration relativement élevées. Le système est moins karstifié dans sa zone noyée que celui des Fontanilles. Les réserves dynamiques sont très importantes, avec une valeur estimée à 9 millions de m3 (sur la base des courbes de récession de l’hydrogramme des Cent Fonts de 2002 à 2005), et le système est propice à l’accumulation de réserve.

L’analyse des réponses impulsionnelles des Cents Fonts et de la Buèges informe sur la dynamique et l’organisation temporelle des composantes de l’écoulement du système. Le régime d’écoulement des Cent Fonts est linéaire ; son écoulement rapide transite au travers du réservoir épikarstique proche de la surface. La réponse impulsionnelle à la recharge montre un maximum prononcé le 2ème jour, puis décroit ensuite. La réponse à l’infiltration (pluies + pertes) dure 50 jours environ ce qui traduit une certaine inertie du système karstique. Contrairement aux épisodes de pluie hivernaux qui peuvent entrainer une réponse plus ou moins marquée de l’aquifère karstique même s’ils sont de faible importance, on n’observe une réponse aux épisodes de pluies estivales que lorsque la quantité de pluie est supérieure à 50 mm.

La réponse inertielle du système qui dure 50 jours environ résulte en fait de la combinaison des réponses impulsionnelles de la composante épikarstique et des pertes de la Buèges. La réponse impulsionnelle du réservoir épikarstique dure 13 jours (valeur proche de celle des Fontanilles, 10 jours), tandis que la réponse des pertes de la Buèges dure 50 jours environ. Le comportement inertiel du système est donc influencé par le rôle joué par ces pertes. Ensuite, pour des durées supérieures à 50 jours, c’est l’écoulement assuré par la vidange de la zone noyée du système qui contribue fortement au comportement inertiel du système. Ainsi, le débit des Cent-Fonts, en étiage sévère (fin d’été par exemple), est uniquement assuré par la vidange de la zone noyée de l’aquifère.

En conditions naturelles, l’essentiel du débit de la source est assuré par la zone noyée (79%), l’écoulement rapide issu du réservoir épikarstique (21%) étant minoritaire.

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2.2. LES CALCAIRES JURASSIQUES DU PLI OUEST DE MONTPELLIER

2.2.1. Le système karstique « Aumelas, Vène, Issanka, Cauvy »

Ce système karstique (143C) est constitué par les calcaires du Jurassique supérieur du pli de Montpellier. Cet ensemble fait partie d’une entité plus vaste qui s’étend sur plus de 800 km2, constituant l’entité hydrogéologique 143 «Calcaires jurassiques du Pli de Montpellier».

Les formations du système « Aumelas – Vène – Issanka – Cauvy » affleurent en deux ensembles géographiques distincts que sont au Nord le Pli occidental de Montpellier avec le Causse d’Aumelas et la Montagne de la Moure, et au Sud la terminaison du massif de la Gardiole et le Mont Saint Clair à Sète. Entre ces deux ensembles, les calcaires sont recouverts par des formations de marnes, grès, molasses, calcaires du Miocène essentiellement, constituant le bassin de – .

Les limites de cette entité ont été définies comme suit : - au nord, vers Saint Paul et Valmalle, on trouve le front de chevauchement du pli de Montpellier, - à l’ouest, les limites avec l’entité « » et « Bassin de » sont constituées par des dômes piézométriques, un au niveau du Causse d’Aumelas, et un autre au niveau de la montagne de la Mourre et du Pioch Madame, - à l’est, la partie la plus occidentale du massif de la Gardiole entre Gigean et est drainée principalement vers la source Cauvy et la source d’Ambressac à Balaruc-les-Bains, la Vise dans l’étang de Thau, et les sources d’Issanka, en bordure de la Vène. Entre le Roc de l’Aigle (Gigean) et le Mont de la Jeunesse (Balaruc), les écoulements se font vers la Robine de Vic (entité « Gardiole Est »).

D’une manière générale, les écoulements s’effectuent depuis le nord vers le sud, c'est-à-dire depuis le Causse d’Aumelas jusqu'à la mer. Les exutoires de cette entité sont représentés par l’émergence temporaire de la Vène située entre Cournonteral et , les sources d’Issanka, d’Ambressac, de Cauvy, et enfin la source sous-marine de la Vise, constituant l’exutoire le plus aval du système.

Dans le schéma conceptuel de fonctionnement hydrogéologique établi en 2001 deux systèmes d’écoulement coexistent dans les formations calcaires : 1. un ou des systèmes locaux qui traduisent des écoulements proches de la surface dans le karst; certaines sources drainent ces systèmes : les sources de la Vène et d’Issanka drainent le karst développé sur le Causse d’Aumelas, les sources de Cauvy et d’Ambressac drainant en plus une partie du karst de la Montagne de la Gardiole ; 2. un système régional; il présente des lignes de courant profondes, à la faveur de structures de drainages karstiques qui ont pu se mettre en place lors de la crise messinienne, ou lors des phases de karstification antérieures. Ce système régional mobilise des eaux thermales d’origine profonde (la part d’eau thermale apparaissant davantage mobilisée lors des périodes de hautes eaux, notamment aux sources de la Vise, de Cauvy et d’Ambressac).

En contexte naturel de fonctionnement, un équilibre s’installe entre ces différentes « nappes » d’eau : les eaux karstiques froides, les eaux saumâtres d’origine marine (froides) et les eaux thermales d’origine profonde. Ces différentes ressources constituent des réservoirs en interaction les uns avec les autres; tous les paramètres régissant ces échanges ne sont pas précisément connus.

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Au Nord, la zone d’alimentation du système inclut le bassin-versant du haut Coulazou, qui draine le bassin topographique de la Boissière (21 km²). L’alimentation ou le drainage du karst d’Aumelas par le réseau hydrographique du Coulazou au travers de multiples pertes/résurgences a fait l’objet d’une thèse soutenue en 2008 au laboratoire HydroSciences Montpellier (Bailly-Comte, 2008). Cette étude montre que les interactions entre les eaux de surface et souterraines contrôlent le fonctionnement hydrodynamique du karst superficiel drainé en crue par la source de la Vène (Bailly-Comte et al., 2009).

La source de la Vène se situe au contact du Jurassique Supérieur (Kimméridgien) et de la couverture Miocène du bassin de Montbazin-Gigean. La source de la Vène constitue la source de débordement des eaux de l’aquifère karstique du Causse d’Aumelas. C’est une source temporaire qui ne s’écoule que quelques mois par an.

Le suivi hydrodynamique de la source de la Vène effectué par le BRGM dans le cadre du réseau ONEMA permet de disposer depuis le mois de juillet 2005 d’une chronique piézométrique horaire au forage 10162X0226/V situé à environ 10 m de l’exutoire de la Vène. La source de la Vène est étudiée depuis octobre 2002 par le laboratoire HydroSciences Montpellier dans le cadre de l’étude des « Crues en rivière intermittente: transport solide et dissous » coordonnée par M-G. Tournoud. En crue, le suivi hydrologique montre que le débit de la source dépasse 10 m3/s [Grillot, 2006]. L’étude des débits classés au pas horaire montre une nette rupture de pente pour un débit proche de 5,5 m3/s, reliée au fonctionnement de trop-pleins le long du Coulazou, et plus à l’Ouest dans le vallon du ruisseau des Oulettes. Le fonctionnement de la source de la Vène est très variable, avec un volume écoulé de l’ordre de 30.106 m3 pour le cycle 2003-2004 contre moins de 1.106 m3 le cycle suivant (Baily-Comte, 2008). Cette forte irrégularité, associée à des coefficients de tarissement élevés mais également très variables traduisent un fonctionnement typiquement karstique, avec peu de réserves pour cette source de débordement drainant un karst binaire. En aval hydraulique, un karst sous couverture important et bien développé alimente la source d’Issanka, et contribue à l’essentiel de l’écoulement à la Vise dans l’étang de Thau.

Au Sud, dans ce schéma conceptuel, il est supposé que l’organisation des écoulements au sein du réservoir thermal (en profondeur) et dans le secteur de la presqu’île de Balaruc-les-Bains est largement contrôlée par des failles normales, à regard Sud-Est et d’orientation N045, liée à la zone de transfert de la sétoise. Les sources de la Vise, de Cauvy et d’Ambressac sont des manifestations de la décharge d’eaux de mélange, influencées par les deux systèmes d’écoulement (régional et locaux).

L’analyse des réponses impulsionnelles des sources d’Ambressac et Cauvy réalisée en 2001 a montré que l’essentiel des variations piézométriques observées aux sources est dû à la recharge par les précipitations, l’influence du niveau de l’étang étant faible. La réponse impulsionnelle à la recharge (pluies efficaces) montre un maximum très accusé les 2 et 3ème jours après un évènement de pluie.

L’analyse de la réponse impulsionnelle des flux de conductivité d’Ambressac indique qu’une composante fortement minéralisée intervient dans les 20 premiers jours suivant un évènement de pluie efficace, alors que la composante karstique a un temps de régulation nettement plus long (supérieur à 200 jours). L’ensemble de ces résultats concernant la source d’Ambressac conduit à conceptualiser le fonctionnement de cette source à partir de la vidange de deux réservoirs : l’un fortement minéralisé, caractérisé par un temps de transfert court suggérant un effet piston, et l’autre, plus différé dans le temps, résultant des processus d’infiltration dans l’aquifère karstique.

16 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

L’analyse de la réponse impulsionnelle du flux thermique a conduit à identifier, comme pour Ambressac, la contribution de deux réservoirs, avec l’intervention dans les 60 premiers jours après un évènement de pluie efficace, d’une composante thermale « majoritaire » par rapport à la composante issue de l’aquifère karstique.

En 2008 et 2010, l’équilibre qui prévalait entre les différentes masses d’eau a été perturbé et l’aquifère karstique et thermal de la presqu’île de Balaruc-les-Bains a subi un nouveau phénomène d’intrusion d’eau saumâtre par l’intermédiaire de la source sous-marine de la Vise située dans l’étang de Thau. Les conséquences de ce phénomène dit « d’inversac », qui s’est produit pendant près de 7 mois en 2010 (du 10 juin au 23 décembre) et pendant près de 3 mois en 2008 se manifeste essentiellement par des modifications de la température et de la minéralisation de l’eau (1) sur les ouvrages des thermes de Balaruc-les-Bains [légère diminution de la température et augmentation de la conductivité électrique], (2) sur la source AEP de Cauvy [teneur en Cl supérieure à la limite de potabilité : Cl > 250 mg/l].

Au cours des phénomènes d’inversac de 2008 et 2010, d’importantes quantités d’eau marine ont été « infiltrées » dans le système karstique et l’équilibre qui prévalait entre les différentes masses d’eau a été fortement perturbé. La source de Cauvy a été largement impactée par les intrusions d’eau en provenance de l’étang de Thau. Les périodes de crues qui se sont produites depuis fin 2010 ont vraisemblablement permis d’évacuer une grande partie de l’eau marine infiltrée lors des phénomènes d’inversac. Toutefois, l’état géochimique de l’hydrosystème qualifié en avril 2012 sur certains forages thermaux et les variations de minéralisation observée à la source de Cauvy témoignent que le système n’a pas encore retrouvé son état initial. On qualifie ici les « réminiscences » de l’inversac de 2010.

2.2.2. Le système karstique de la Mosson

Cette entité est constituée au Nord par les calcaires jurassiques dits de la Mosson situés au Nord du fossé de Montbazin-Gigean et au Sud par les calcaires de l’aquifère jurassique captif de la partie nord-est de la Gardiole. Ces deux compartiments sont identifiés sous le terme de compartiment Nord et Sud de l’entité Mosson.

Le bilan hydrologique réalisé sur l’ensemble de l’entité met en évidence le transfert d’eau du compartiment Nord vers le compartiment Sud, ainsi que la présence d’écoulements importants dans le compartiment Nord, notamment au niveau de la source d’Avy.

Afin de définir les niveaux piézométriques de référence et les volumes prélevables, une étude hydrogéologique basée sur l’analyse de l’ensemble des données disponibles (piézométrie, conductivité et prélèvements des principaux sites de captage) a été réalisée. Cette dernière a mis en évidence des résultats contrastés selon les deux compartiments : - au niveau du compartiment Sud, les données sont conséquentes, notamment grâce au suivi piézométrique et au suivi de la conductivité électrique réalisés depuis plus de trente ans sur le site de Midi-Libre. Ce compartiment apparaît sensible aux phénomènes de mélange avec des eaux plus minéralisées. La tendance à long terme sur le compartiment révèle ainsi l’existence d’une augmentation de la conductivité comprise entre 100 et 400 μS/cm, selon les sites suivis. Cette tendance à long terme se traduit sur la piézométrie d’étiage par des diminutions significatives des niveaux. Aussi ces dernières années présentent une rupture par rapport à la tendance à long terme : les niveaux piézométriques d’étiages augmentent et la conductivité tend à diminuer. Cette rupture est à relier à la diminution récente des prélèvements sur la zone.

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 17 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

- les informations sur le compartiment Nord sont limitées et ne permettent pas d’y réaliser une étude hydrogéologique. Par ailleurs, la source d’Avy, localisée au Nord du compartiment à a été identifiée comme étant le principal exutoire de l’entité. La surface de son bassin d’alimentation correspond à l’aire d’affleurement des calcaires jurassiques Une synthèse des connaissances sur cette source a été réalisée. Au vu des données disponibles actuellement limitées, le fonctionnement du système ne peut pas être caractérisé, ce qui rend impossible la définition des niveaux piézométriques de références et des volumes prélevables.

Au vu des données disponibles, la définition des niveaux de référence et des volumes prélevables, a pu être réalisée sur le compartiment Sud mais pas sur le compartiment Nord.

Le niveau piézométrique d’alerte (NPA), déduit de l’analyse hydrogéologique effectuée sur les données, a ainsi été défini pour le compartiment Sud au niveau du site de référence de Midi- Libre. Il est de + 1,2 m NGF, le niveau de crise renforcé (NPCR) est quant à lui égal à + 1 m NGF. Ces niveaux ont été définis pour limiter les intrusions d’eaux plus minéralisées et éviter la dégradation de la qualité de la ressource.

18 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

3. Sélection des données à partir des suivis existants

3.1. LOCALISATION DES SITES RETENUS

La carte suivante présente l’ensemble des points suivis qui ont été analysés.

Figure 2 : Localisation des suivis retenus sur le fond géologique au 1/1000000 et le fond World Topographic Map ESRI ® - au niveau de la zone d’étude, les calcaires du secondaire apparaissent en bleu et ceux du primaire en vert et brun, ces derniers étant associés à des schistes et des grès à cette échelle.

3.2. DESCRIPTION SOMMAIRE DE LA STRUCTURE ET DU FONCTIONNEMENT DES SYSTEMES KARSTIQUES SUIVIS

3.2.1. Source de Fontcaude à Saint Geniès-de-Varensal

Indice BSS 09882X0208/FONCAU – Z=395 m NGF – Suivi réalisé par le CG34

Cette source karstique draine la formation calcaire et dolomitique primaire de l’unité du Mendic (Cambrien inférieur). Cette formation appartient à l’entité hydrogéologique de niveau régional notée 558A3 et de niveau local notée 558A3B dont la description et la carte générale est en annexe 1). Celle-ci s’étend vers le Nord-Est depuis Saint Geniès-de-Varensal jusqu’à Avène, soit sur plus de 12 km de long pour une largeur de 1 à 2 km et une épaisseur atteignant 800 m. C’est une ressource à fort potentiel dont l’exploitation reste limitée. Sept autres sources

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 19 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

pérennes et trois sources temporaires sont connues à proximité de Fontcaude. Des intercalations de niveaux de perméabilité différente (niveaux siliceux, calcschistes, calcaires, dolomies etc.) permettent d’expliquer la présence de ces sources, isolant de petits systèmes karstiques au sein du système de Fontcaude. La délimitation hydrogéologique des différents systèmes karstiques développés dans les dolomies reste imprécise ; en particulier, la limite entre le drainage vers l’Orb (Avène) et le secteur de Fontcaude n’est pas connue. Ces systèmes karstiques sont alimentés par les pluies, mais aussi par les pertes de ruisseau drainant les formations imperméables adjacentes (systèmes binaires).

D’après le rapport de Ballue (1997), suite aux résultats des traçages hydrogéologiques et à l’analyse des évolutions conjointes du niveau d’eau et de la température, la source de Fontcaude constituerait l’exutoire de deux « systèmes » karstiques, l’un profond qui assure le débit de base en période d’étiage, et l’autre plus superficiel qui ne participe qu’en périodes de hautes eaux. Cette dualité de fonctionnement peut s’interpréter comme la conséquence d’un aquifère épikarstique bien développé, formant localement un aquifère perché à la faveur des intercalations moins perméables.

Cette source présente une forte turbidité lors de certaines crues, des effondrements karstiques pourraient en être la cause. La source de Fontcaude contribue à l’écoulement du ruisseau de la Mare dont le niveau est également suivi par le CG34.

3.2.2. Piézomètre d’Usclats à Courniou-les-Grottes

Indice BSS 10136X0222/C1 – Z=405 m NGF – Suivi réalisé par le CG34

Ce piézomètre correspond au forage de la rivière souterraine de la Grotte de Lacroix. Cette dernière constitue un regard sur le réseau karstique en amont immédiat de la source d’Usclats- le-Bas. Ce réseau se développe dans les séries calcaires, dolomitiques et calcschisteuses du Dévonien inférieur. Ces formations appartiennent à l’entité hydrogéologique régionale 558B2 (Schistes, marnes et calcaires primaires de la nappe charriée de ) et locale 558B2B (Calcaires dévoniens du Saint Ponais). Ces entités sont décrites en annexe 1. Le réseau présente un développement horizontal avec une succession de siphons dont les seuils sont à une altitude proche de 380 m NGF. La cavité a été recoupée au niveau d’un siphon entre les cotes 3771 m NGF et 383 m NGF, dont plus de 3.5 m en eau.

Les essais réalisés sur le forage n’ont eu qu’une très faible influence sur le débit de la source d’Usclats-le-Bas, ce qui semble indiquer que le forage capte une zone capacitive du système karstique. Ce système karstique est influencé par les pertes du Thoré, au Nord de Verreries de Moussans. De plus, le ruisseau qui prend naissance en aval de la source d’Usclats se perd au bout de quelques centaines de mètres pour alimenter la source du Jaur à St Pons. Le Trou du Renard correspond à un regard sur cette circulation souterraine.

1 Une correction de +3m a été effectuée sur les valeurs données par V. Durand afin de faire correspondre ces informations avec celles données par le suivi piézométrique, la cote de référence ayant été modifiée entre temps.

20 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

3.2.3. Piézomètre de la Linquière à Villespassans

Indice BSS 10145X0022/F3 - Z=165 m NGF – Suivi réalisé par le CG34

Le piézomètre de la Linquière (ou Forage du Pont du Lirou), à proximité immédiate du captage pour l’AEP (SIAE du Vernazobre), renseigne sur les variations de charge d’un aquifère karstique développé dans les calcaires fissurés du Lias (calcaires hettangiens). Cette formation appartient à l’entité régionale 557E « Calcaires et marnes du Trias à l’Eocène de l’Arc de Saint Chinian » et à l’entité locale 557E1 « Calcaires liasiques de l’Arc de Saint Chinian », qui, bien que très compartimentée, constitue la ressource la plus importante du secteur (cf. annexe 1).

Au niveau du forage de la Linquière, la zone fracturée qui fournit l’essentiel du débit est située entre les cotes 77 m NGF et 84 m NGF. Des niveaux très karstifiés ont été recoupés entre les cotes 77 m NGF et 105.5 m NGF. Ce forage était artésien en 2006.

Le tableau suivant présente le Log lithologique présent en BSS :

Profondeur Lithologie Stratigraphie

De 0 à 1 m FORMATIONS SUPERFICIELLES QUATERNAIRE

De 1 à 10 m LIMON - GRES A REPTILES CAMPANIEN

De 10 à 30 m CALCAIRE ARGILEUX GRIS ET CALCAIRE DOLOMITIQUE BEIGE LIAS

De 30 à 59.5 m CALCAIRES ARGILEUX BEIGE ET BLEU AVEC ALTERNANCE DE LIAS MARNES

De 59.5 à 98 m CALCAIRE LITHOGRAPHIQUE BEIGE A GRIS FONCE LOCALEMENT LIAS TRES FRACTURE

Tableau 1 : Log lithologique du piézomètre de Linquière

La formation de grès à reptiles constitue le toit du magasin carbonaté, induisant un fonctionnement libre sous couverture ou captif, et même artésien selon l’état de saturation du karst.

3.2.4. Piézomètre de Lacan à Faugères

Indice BSS 09888X0111/LACAN – Z=280m NGF – Suivi réalisé par le CG34

Ce piézomètre capte l’aquifère des calcaires dévoniens de l’entité hydrogéologique régionale 558B1 « Schistes, marnes et calcaires primaires de la nappe des Monts de Faugères et des écailles de Cabrières », et locale 558B1B « Calcaires primaires de la nappe charriée de Faugères et des écailles de Cabrière » dont la description est en annexe 1. Ce sont ces formations de calcaires et dolomies primaires qui constituent de véritables réservoirs en eau souterraine.

Le piézomètre est à quelques mètres du forage utilisé pour l’AEP (SIAE de la Rive Gauche de l’Orb), mais l’exploitation reste faible.

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 21 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

Le tableau suivant présente le log lithologique présent en BSS :

Profondeur Lithologie

De 0 à 95 m CALCAIRES NOIRS VEINÉS DE CALCITE

De 95 à 105 m CALCAIRES GRIS BEIGE À BEIGE FONCE

De 105 à 125 m CALCAIRES GRIS NOIR

De 125 à 145 m CALCAIRES GRIS À GRIS NOIR ROSÉ (CAVERNE ENTRE 128 ET 129.5 M AVEC REMPLISSAGE ARGILO-CAILLOUTEUX)

De 145 à 191 m CALCAIRES CRITALLINS BLANCS À BEIGE CRÈME. FRACTURES ENTRE 163/164.5,168/170,176/177,179/180,191

De 191 à 228 m FORAGE EN PERTE TOTALE D'AIR COMPRIMÉ, VRAISEMBLABLEMENT DANS LES MÊMES CALCAIRES QUE CI-DESSUS

Tableau 2 : Log lithologique du piézomètre de Lacan

Les formations géologiques comprises entre 0 et 128m de profondeur n’ont pas présentées d’indices de karstification. Les venues d’eau ont été observées à partir de 164 m de profondeur lors de la foration, dans les niveaux de calcaires blancs fissurés. C’est à ce niveau qu’ont été installées des tubes lanternés (entre 159.5 et 177.5 m, puis entre 183.5 et 207.5 m).

3.2.5. Source Malibert à Babeau Bouldou n°BSS 10138X0010/S - Z=385m NGF – Suivi réalisé par le CG34

Cette source alimente en eau potable le Syndicat du Vernazobre. Le suivi de la source correspond aux hauteurs d’eau au-dessus d’un seuil du cours d’eau, juste en aval de la source. Cette source draine les calcaires et dolomies du Cambrien, qui constituent un aquifère étendu et une ressource à fort potentiel (entité hydrogéologique régionale 558B2, locale 558B2C « Calcaires cambriens de la nappe charriée de Pardailhan », cf. Annexe 1). Les ruisseaux de Ferrières et de Pez se perdent, au Sud-Ouest de Pardailhan, et ressortent au niveau de la source de Malibert avec un trop plein qui permet un écoulement permanent dans le Vernazobre. Il s’agit d’une source de débordement (contact avec les chistes imperméables), et les réserves contenues dans le karst noyé, en dessous de l’exutoire, peuvent être importantes. Deux autres sources sont observées dans un contexte hydrogéologique identique (Poussarou, Adous à Babeau Bouldoux, Coulouma ou Camboussels à Pardhailan), produisant un débit d’étiage cumulé de plus de 150 l/s, sachant que la source Malibert apporte à elle seule plus de 60 l/s en période d’étiage.

En amont immédiat, il existe une large cavité naturelle contenant un plan d’eau communiquant avec les griffons.

3.2.6. La Vis à Saint Laurent le Minier

Code station banque Hydro : Y2035010 – Bassin versant : 32 km2 – Suivi réalisé par la DREAL LR

Le suivi des débits de la Vis à Saint Laurent le Minier permet de contrôler l’ensemble du bassin versant, et notamment les débits des résurgences karstiques telles que le Foux de la Vis. Cette

22 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

source majeure est en partie alimentée par les pertes d’écoulements des ruisseaux temporaires de la Haute-Vis et de la Virenque, ce qui a pu être démontré lors de traçages. L’alimentation de ce système karstique binaire est probablement également réalisée par l’infiltration des pluies sur les causses du Larzac, de Blandas et de Campestre.

3.3. DONNEES DISPONIBLES ET PRETRAITEMENT

Les données disponibles au pas horaire présentent de nombreuses périodes de lacunes, et montrent de fortes perturbations journalières provoquées par l’exploitation des sites. Dans le but d’étudier les réactions naturelles des sites aux précipitations et de filtrer les effets anthropiques, les données horaires ont été converties en moyennes journalières puis interpolées sur les périodes de lacune.

L’interpolation au pas journalier a été réalisée de manière automatique sur les niveaux piézométriques suivis. Cette étape a permis d’obtenir un jeu de chroniques piézométriques continues au pas journalier. Pour les débits de la Vis, compte tenu de la forte variabilité observée, les périodes sélectionnées pour l’interpolation ont été choisies manuellement au niveau des étiages uniquement. Les autres chroniques de débits présentent de très nombreuses lacunes, souvent lors des crues, ce qui ne permet pas d’en proposer une analyse statistique. Les données du Vernazobre, de la Mare et du Jaur ne seront donc pas étudiées dans le cadre de cette étude.

Le chronogramme suivant (Figure 3) permet de visualiser les périodes couvertes par les suivis au pas journalier après ce premier traitement.

Vernazobre

Mare

Jaur

Lacan

Linquières

La Vis

Malibert

Usclats

Fontcaude

sept. 04 sept. 05 sept. 06 sept. 07 sept. 08 sept. 09 sept. 10 sept. 11 sept. 12

Figure 3 : Chronogramme des chroniques journalières (après l'interpolation des données)

Seuls trois cycles hydrologiques complets (de sept. 2008 à sept. 2011) sont communs à tous ces sites. Les 6 chroniques journalières correspondantes sont présentées sur la Figure 4 dans le chapitre suivant.

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 23

Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

4. Analyse statistique des chroniques

4.1. OBJECTIFS ET METHODES

Cette étude se propose de décrire les grands types de comportement hydrogéologique de 6 hydrosystèmes à partir de l’étude de chroniques hydrologiques (piézométrie, débit) et climatiques (pluviométrie). Plusieurs méthodes complémentaires ont été utilisées pour décrire d’une part la relation pluie/débit ou pluie/piézométrie, et d’autre part l’évolution du débit ou de la piézométrie en période d’étiage. Il s’agit de répondre aux questions suivantes : - Quel est l’ordre de grandeur des variations de hauteur d’eau ou de débit observées en réponse à la pluie ?  Analyse conjointe des mises en charge et des cumuls de précipitations - Comment caractériser et comparer les cycles hydrologiques?  Analyse des quantiles au pas mensuel - Existe-t-il des comportements hydrodynamiques particuliers qui témoignent de l’hétérogénéité du milieu ?  Analyse des débits et de la piézométrie classée - Peut-on prévoir la dynamique de vidange en basses eaux des différents aquifères étudiés pour mieux prévoir les sècheresses ?  Analyse des courbes de récession

Ces analyses nécessitent au préalable de définir la fonction d’entrée pluviométrique pour chaque système étudié.

4.2. PONDERATION DE LA PLUIE BRUTE

Les données de précipitations ont été utilisées au pas journalier sur un ensemble de 16 postes couvrant la zone d’étude (Tableau 3, Figure 2). Nom Code Origine 34008001 CG34 Bedarieux 34028003 CG34 Pezenes-les-mines 34200003 CG34 Saint-Jean-de-Minervois 34269001 CG34 Saint-Maurice-de-Navacelles 34277001 CG34 Villespassans 34339001 CG34 34064003 CG34 Castanet 34055002 CG34 Courniou 34086001 CG34 34228002 CG34 Cessenon DREAL Puech-Redon 34030002 DREAL Saint-Chinian DREAL Saint-Gervais 34260001 DREAL Saint-Pons 34284001 DREAL

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 25 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

Nom Code Origine Villemagne l'Argentiere DREAL

Tableau 3 : Liste des postes pluviométriques utilisés

Un premier traitement a été réalisé pour définir la pondération spatiale optimale des postes pluviométriques permettant d’expliquer statistiquement les évolutions observées sur chaque site.

Cette analyse a été menée au pas journalier à l’aide du logiciel TEMPO par optimisation de la fonction de corrélation croisée entre la pluie pondérée obtenue et la variable expliquée (piézométrie ou débit). Les poids suivants ont été obtenus, utilisant seulement 11 postes pluviométriques : Postes pluviométriques Foncaude Usclats Malibert Vis Linquière Lacan Les Aires 63% Bedarieux 37% Saint-Maurice-de-Navacelles 100% Villespassans 19% 27% Castanet 31% Courniou 24% Rieussec 10% 9% Cessenon 4% Saint-Chinian 72% 69% Saint-Gervais 69% Saint-Pons 66%

Tableau 4 : Pondérations des pluviomètres utilisées pour chaque site suivi

Les chroniques de pluie journalières calculées permettent de représenter les relations pluie/débit ou pluie/piézométrie pour chaque site (Figure 4).

26 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

A Fontcaude P Fontcaude B Usclats P Usclats 395.8 0 388 0 395.7 20 387 20 40 40 395.6 386 60 60 395.5 80 385 80 395.4 100 384 100 395.3 120 383 120 140 140 395.2 382

160 160 Cote piézométrique (mNGF)Cote piézométrique 395.1 180 (mNGF)Cote piézométrique 381 180 395 200 380 200 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Date Date

C Malibert P Malibert D Q Vis P St Maurice 385.7 0 400 0 385.6 20 350 20 40 385.5 40 300 60 385.4 60 250 80 385.3 80 200 100

385.2 100 150 120 Débit Débit (m3/s) 140 Hauteur (mm) 385.1 120 100 160

Cote piézométrique (mNGF)Cote piézométrique 385 140 50 180 384.9 160 0 200 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Date Date

E Linquières P Linquières F Lacan P Lacan 170 0 200 0 160 20 190 20 40 150 180 40 60 140 80 170 60 130 100 160 80 120 120 150 100 140 110 140 120

160 Cote piézométrique (mNGF)Cote piézométrique 100 180 (mNGF)Cote piézométrique 130 140 90 200 120 160 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Date Date

Figure 4 : Hydrogrammes et hyétogrammes journaliers étudiés (axe des ordonnées à droite : hauteur de pluie en mm)

4.3. ANALYSE DESCRIPTIVE ET STATISTIQUE DES DONNEES

4.3.1. Amplitude des mises en charge en réponse aux précipitations

La réactivité des piézomètres et des sources aux précipitations peut être étudiée en représentant le cumul des mises en charge observées ( , dh étant la variation positive de charge) en fonction du cumul des précipitations sur une période commune. La pente de la relation linéaire obtenue permet d’estimer le rapport moyen qui relie la mise en charge observée sur le site à la lame d’eau précipitée (pluie brute), et la qualité de la linéarisation permet de caractériser la linéarité du système. Ainsi, le rapport obtenu caractérise l’amplitude des mises en charge suite aux précipitations.

Cette analyse simple de la relation pluie/hauteur permet d’identifier rapidement pour chaque site l’ordre de grandeur des variations de hauteur que l’on peut attendre pour une recharge donnée. Dans le cas de cette étude, qui regroupe (i) des suivis piézométriques de la zone noyée, (ii) des suivis de hauteur d’eau dans une rivière souterraine plus ou moins influencée par un exutoire proche, et (iii) des suivis de hauteur d’eau au niveau du seuil d’une source, il est

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 27 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

évidemment exclu de comparer directement les valeurs obtenues pour en déduire des caractéristiques hydrodynamiques de chaque site. L’information obtenue reste purement qualitative, et permet de bien se rendre compte de la différence de dynamique de chaque suivi pour mieux identifier la plage de variation attendue au cours d’un cycle hydrologique.

La figure suivante montre les résultats obtenus pour les 6 chroniques piézométriques sur 3 cycles hydrologiques complets et communs (2008-2011).

Linquieres (Piezo) 100 y = 55x Lacan (Piezo) y = 14x Usclats (Piezo) y = 4x 10 Malibert (Sce)

y = 1x Fontcaude (Sce) dh (m) dh Σ 1 y = 0.5x

0.1 0.1 1 10 Cumul des précipitations (m)

Figure 5 : Evolution conjointe des mises en charge observées et des précipitations sur chaque site pour les 3 cycles hydrologiques 2008-2011. La pente obtenu détermine l’amplitude des mises en charge en réponse aux précipitations. Une échelle bi-logarithmique est adoptée pour visualiser toutes les courbes sur une seule figure.

Il existe deux ordres de grandeur de différence entre le rapport des mises en charge à Fontcaude (source) et à Linquière (piézomètre). La relation linéaire est satisfaisante sur la majorité des sites, ce qui permet de caractériser chaque site suivi par un coefficient de proportionnalité entre le cumul des précipitations et la variation de charge, sans tenir compte ici de la dynamique de vidange de l’aquifère.

L’interprétation, même relative, des résultats obtenus doit intégrer la diversité des types de suivis : les suivis piézométriques influencés par l’évolution de la surface libre d’un exutoire naturel (Fontcaude, Malibert et Usclats) sont contrôlés dans leur variation par les caractéristiques géométriques locales de l’exutoire à l‘origine de la relation hauteur/débit, tandis que les suivis piézométriques au sein de l’aquifère (pente >10 pour Lacan et Linquière) seront plus influencés par les propriétés hydrodynamiques du réservoir (coefficient d’emmagasinement notamment). Une interprétation plus physique des résultats sur Fontcaude, Malibert et Usclats nécessiterait de connaitre les évolutions des débits naturels et d’exploitation.

4.3.2. Détermination des quantiles et interprétations

Il existe plusieurs méthodes pour estimer les quantiles permettant d’associer un niveau à une période de retour donnée. Compte tenu de la durée d’observation, il n’est pas possible

28 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

d’estimer des valeurs décennales. Dans un premier temps, nous proposons une analyse basée sur les fréquences de retour 3 ans et 5 ans.

A partir des données journalières, en utilisant le maximum de données pour chaque site, nous avons calculé mensuellement les quantiles sous Excel : pour n années de suivis hydrologiques disponibles sur le site (n variant entre 5 et 8 selon le site, cf. Figure 4), les quantiles mensuels quinquennaux secs et humides, triennaux sec et humides et médians sont calculés à partir de la fonction centile d’Excel sur la base de n*30 données journalières.

Les tableaux des quantiles obtenus sont donnés en annexe 2.

Pour chaque site, l’évolution de la médiane mensuelle permet de caractériser le cycle hydrologique médian. Cette évolution de la valeur médiane est reportée pour chaque site sur la figure page suivante. Une flèche identifie le premier mois où l’on observe une recharge, ce qui définit le premier mois du cycle hydrologique.

L’évolution des valeurs médianes traduit le caractère cyclique des variables sur chaque site. Pour les sites de Lacan et de Malibert, on s’aperçoit que la recharge efficace est plus tardive, les étiages se prolongent jusqu’en janvier. Pour ces deux points, la référence de basses eaux devrait être prise en décembre. Pour Fontcaude, l’évolution cyclique est moins nette. Ces premiers résultats issus d’une analyse sur quelques années doivent être considérés avec précaution, notamment dans le cas de système hydrologique ayant un fort effet mémoire (Lacan, cf. 4.4).

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 29 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

395.13 395.12 395.11 Fontcaude 395.1

Piézométrie(m) 395.09 380.6 380.4 380.2 Usclats 380

Piézométrie(m) 379.8 385.1 385.05 385 Malibert 384.95

Piézométrie(m) 384.9 8 6 4 Vis

Débit (m3/s) 2 0 110

105 Linquières 100

Piézométrie(m) 95

141 140 139 138 137 Lacan Piézométrie(m) 136

Figure 6 : Evolution des valeurs médianes mensuelles sur toute la période disponible pour chaque site. La flèche rouge identifie le premier mois du cycle hydrologique.

30 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

4.4. ANALYSE CLASSEE DES DEBITS ET DES NIVEAUX D’EAU

4.4.1. Principe

Sur les hydrogrammes de sources karstiques, il peut apparaître de manière systématique des discontinuités en réponse à l’activation de trop pleins, ou suite au soutien des débits par des apports extérieurs. La courbe des débits classés est un moyen de mettre en évidence de tels phénomènes systématiques (Mangin, 1975). Il s’agit d’étudier, classe par classe, si le nombre d’observations est anormalement faible, normal, ou anormalement élevé, en s’appuyant sur l’écart entre la distribution empirique des débits et une loi statistique simple valable pour les classes inférieures ou supérieures. Plusieurs lois statistiques peuvent être utilisées, une loi normale ou lognormale convient la plupart du temps. La loi lognormale a été choisie pour l’analyse des résultats.

Cette méthode nécessite de travailler sur le plus grand nombre de cycles afin de limiter l’effet de réactions particulières du système.

4.4.2. Adaptation aux chroniques étudiées

Trois cas peuvent être distingués et analysés séparément :

1- Pour les chroniques piézométriques en forage (Lacan et Linquière), la méthode sera appliquée pour tenter de rechercher des modifications de comportement hydrodynamique systématique pour des mises en charge données, en relation avec les informations issues des coupes lithologiques. L’existence d’exutoires de trop plein pourra éventuellement être mise en évidence pour les fortes mises en charge.

2- Pour les chroniques piézométriques relatives au - ou directement influencées par le - niveau d’eau d’un exutoire (Usclats, Malibert et Fontcaude), une interprétation identique à celle d’un hydrogramme de crue sera utilisée, en supposant que la relation hauteur/débit est univoque. Si possible, les données sur les développements spéléologiques guideront l’interprétation des ruptures de pente sur la courbe représentative des piézométries classées.

3- Enfin, pour les débits de la Vis, la méthode sera utilisée pour rechercher l’influence des pertes de la Haute Vis et de la Virenque sur les soutiens des débits de crue ou d’étiage.

4.4.3. Résultats et interprétations

Les distributions empiriques ont été représentées sur un repère gausso-logarithmique pour être linéarisée selon la loi log-normale.

Lacan et Linquière : Les données issues des logs lithologiques ont été ajoutées aux courbes de piézométrie classée sur les deux figures suivantes.

Pour Lacan, la distribution empirique est assez bien ajustée pour les faibles valeurs, jusqu’à z=140 m NGF environ, ce qui correspond à l’ensemble des données observées après 2008, soit après la forte perturbation liée à la recharge exceptionnelle de 2005. Les niveaux saturés pour z<140m NGF correspondent à l’ensemble des formations fracturées qui ont fait l’objet de pertes totales de fluide de forage. C’est donc dans cette formation qu’est stocké l’essentiel de la ressource. La pente diminue fortement entre 140 m et 160 m NGF, ce qui signifie que ces

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 31 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

niveaux sont relativement peu observés. Le rôle de drain joué par les calcaires fracturés et la cavité rencontrée à environ 150m NGF peut expliquer un écrêtement des signaux, et donc une plus faible fréquence d’apparition des valeurs piézométriques pour 140

Figure 7 : Piézométrie classée du forage de Lacan, classes de 0.5 m

Pour le forage de Linquière, les valeurs les plus fréquentes (70%) correspondent à la saturation des niveaux des calcaires fracturés (z<105). Une discontinuité apparaît pour une fréquence cumulée de 30%, soit pour les niveaux bas relatifs aux étiages. La courbe traduit ici la vidange de la zone noyée, influencée probablement par les pompages. On observe ensuite pour 105164m est évidente : le forage devient artésien.

32 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

Figure 8 : Piézométrie classée du forage de Linquière, classes de 0.5 m

Usclats, Malibert et Fontcaude :

La gamme de variations des valeurs de piézométrie est beaucoup plus réduite, ce qui implique un nombre limité de classes pour le calcul de la distribution empirique. L’intervalle de classe a été diminué par rapport aux cas précédents, passant de 50 cm à 5 cm pour augmenter le nombre de points définissant la courbe de piézométrie classée.

Figure 9 : Piézométrie classée de la rivière souterraine d’Usclats, classes de 0.05 m

La piézométrie observée sur ce site est toujours supérieure à 380 m NGF. Les données sur la rivière souterraine d’Usclats se traduisent par une courbe de distribution présentant une nette discontinuité à 381 m. Au-delà de ce seuil, les valeurs sont nettement moins fréquentes (moins de 1% des observations). Cet effet de seuil s’explique par la présence de siphons et le

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 33 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

développement horizontal des drains karstiques à une côte proche de 380 m NGF, empêchant ainsi toute mesure inférieure à 380 m NGF tant que la cavité contient de l’eau.

Une interprétation possible serait que le dépassement du seuil à 381 m NGF permet de connecter hydrauliquement les différents siphons, et donc d’activer le réseau karstique pour évacuer rapidement les eaux vers les exutoires secondaires, tels que la source d’Usclats-le- Bas. En dehors de ces périodes de hautes-eaux, les eaux karstiques seraient drainées plus lentement à travers la matrice fissurée, et éventuellement par des drains karstiques de plus faible dimension en direction de la source du Jaur à St Pons. Le fait que la cavité soit toujours en eau peut s’expliquer par la combinaison des apports issus des pertes du Thoré et du caractère perché de ce drain karstique en basses eaux. Faute de données complémentaires, il n’est pas possible d’interpréter de manière plus approfondie l’effet des pertes du Thoré sur la distribution de la piézométrie à Usclats.

Figure 10 : Piézométrie classée à l’exutoire de Fontcaude, classes de 0.02 m

La courbe caractéristique de la piézométrie à Fontcaude présente un nombre très limité de points du fait de la très faible variabilité de la hauteur d’eau mesurée (cf. Figure 5). Un intervalle de classe de 2 cm a été choisi, celui-ci résultant d’un compromis tenant compte de la précision des appareils de suivis. Cette courbe semble montrer trois régimes différents : une pente faible pour z<395.1, une pente forte pour 395.1

Il n’apparaît pas d’anomalie sur la distribution empirique pour les fortes valeurs : il n’existerait donc pas d’exutoire de trop plein pour ce système, ou, s’ils existent, ceux-ci seraient négligeables puisqu’ils ne modifient pas l’hydrodynamique du système. Les sources temporaires reconnues à proximité de la source ne seraient donc pas connectées hydrauliquement à la source de Fontcaude.

34 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

Figure 11 : Piézométrie classée à l’exutoire de Malibert

Le niveau d’eau mesuré à Malibert montre une évolution fortement influencée lors de la décrue du cycle 2007/2008. Les données ont donc été analysées à partir du 01/09/2008. La courbe caractéristique obtenue montre une évolution assez régulière, la pente étant légèrement plus forte pour les faibles valeurs. Il n’apparaît pas d’anomalie sur la distribution empirique pour les fortes valeurs : comme pour Fontcaude, il n’existerait donc pas d’exutoire de trop plein pour ce système. Seule une analyse des débits classés permettrait d’analyser plus en détail le comportement hydrodynamique de ce système.

La Vis :

Figure 12 : Débits classés à la station de la Vis, classes de 0.5 m3/s

La rupture de pente pour un débit de l’ordre de 7 m3/s indique que les débits inférieurs sont plus fréquemment observés. Ceci pourrait traduire le soutien d’étiage apporté par le karst, et notamment par la résurgence de la Foux de la Vis. La diminution de la pente caractéristique des débits classés pour Q>7m3/s traduit ainsi des apports différés des écoulements perdus dans la Haute Vis et la Vistrenque.

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 35 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

Pour les débits de crue supérieurs à 300m3/s, la qualité de la courbe de tarage ne permet sûrement pas d’analyser dans le détail l’augmentation de la pente. Une partie de l’écoulement peut également échapper à la station de jaugeage.

4.5. ANALYSE CORRELATOIRE

4.5.1. Principe

L’analyse corrélatoire a été proposée par Mangin (1984) pour décrire le comportement hydrodynamique d’exutoires karstiques à partir des relations pluie/débit. Deux types d’analyse peuvent être réalisés :

L’analyse simple : l’autocorrélogramme rxx(k) d’une chronique permet de visualiser l’évolution du coefficient de corrélation entre deux mêmes chroniques x décalées d’un nombre k de pas de temps croissant. Cette fonction est symétrique, bornée entre -1 et 1 et vaut 1 pour un décalage nul (rxx(0)=1). Trois cas peuvent être distingués : - Si la chronique est la représentation d’un phénomène purement aléatoire, l’autocorrélogramme est significativement nul pour k≠0. Le test de bruit blanc de Jenkins et Watts (1968) peut être utilisé pour vérifier cette hypothèse : pour une chronique de longueur n, la valeur du corrélogramme est significativement nulle à 95% pour le décalage k si :

- Si la chronique présente un caractère cyclique, des pics apparaîtront pour des décalages k correspondants à la période du phénomène. - Enfin, si la chronique présente un caractère non stationnaire avec une forte tendance à long (>1an) ou moyen terme, les valeurs seront fortement autocorrélées, se traduisant par une décroissance lente de l’autocorrélogramme. Dans ce cas, l’autocorrélogramme permet de caractériser l’ «effet mémoire » d’un système vis-à-vis de la variable analysée. Mangin (1984) proposa arbitrairement d’utiliser la valeur de k pour rxx=0.2 dans le cas d’une analyse au pas journalier d’une chronique de débit définie sur un nombre entier de cycles hydrologiques.

L’analyse croisée : le corrélogramme croisé rxy(k) de deux chroniques x et y permet de visualiser l’évolution du coefficient de corrélation entre ces deux chroniques décalées d’un nombre k de pas de temps croissant.

Si x≠y, cette fonction n’est pas symétrique, mais elle reste bornée entre -1 et 1 et vaut r²xy pour un décalage nul, où r²xy correspond au coefficient de corrélation entre les deux chroniques. Le test de bruit blanc proposé pour l’analyse simple peut être également utilisé pour guider l’interprétation des résultats.

L’analyse croisée est utilisée pour décrire les relations de cause-à-effet d’un système donné : dans le cas d’une étude entrée/sortie d’un système linéaire invariant, la forme du corrélogramme croisée donnera une image de la réponse impulsionnelle du système, soit l’hydrogramme unitaire pour une source. Ainsi, le décalage k correspondant au maximum de la fonction (ou le centre de gravité de la fonction) renseigne sur le temps de réponse du système, tandis que l’intensité du pic renseigne sur la qualité de la relation.

36 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

4.5.2. Choix des périodes d’analyse

Certains sites (Fontcaude, Linquière et Lacan) pour lesquels des données sont disponibles en 2005 et 2006 montrent un comportement particulier lié à une recharge exceptionnelle en hiver 2005. Ceci engendre une forte non-stationnarité, notamment pour le site de Lacan qui montre une tendance à la baisse pluri-annuelle.

Ainsi, afin de pouvoir comparer les résultats entre les différents sites, deux analyses ont été menées, l’une sur les 3 cycles hydrologiques complets de 2008 à 2011 et l’autre sur l’ensemble des données disponibles sur chaque site.

4.5.3. Résultats et interprétations a) Analyse simple sur les 3 cycles 2008/2011 :

Les corrélogrammes (non présentés) des pluies calculées pour chaque site à partir du Tableau 3 témoignent du caractère aléatoire des précipitations sur les périodes étudiées. Quelques pics secondaires apparaissent, ils seront considérés pour l’analyse des corrélogrammes croisés.

Les corrélogrammes des niveaux d’eau des piézomètres et des débits de la Vis sont présentés sur la figure suivante (Figure 13).

1

0.8

0.6

0.4 Fontcaude Lacan Vis 0.2 Malibert Usclats

0 Linquière

-0.2

-0.4 0 50 100 150 200 250 300 350 Décalage

Figure 13 : Corrélogrammes simples des chroniques journalières sur la période définie par les 3 cycles hydrologiques 2008-2011. Les tirets horizontaux définissent les seuils d’interprétation de la corrélation à 95%. La droite horizontale à 0.2 permet de définir l’effet mémoire.

La chronique caractérisant le système le moins inertiel correspond au débit de la Vis, avec un effet mémoire de l’ordre de 3 jours, et une absence d’autocorrélation au-delà de 8 jours. On retrouve des pics statistiquement significatifs vers 30 jours, 70 jours etc. qui reflètent les pics

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 37 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

secondaires observables sur l’autocorrélogramme des pluies; ils ne doivent donc pas être interprétés.

On retrouve ensuite les chroniques d’Usclats et de Fontcaude avec un effet mémoire de l’ordre de 30 jours, puis les chroniques de Linquière et de Malibert, avec un effet mémoire de l’ordre de 60 jours.

La chronique caractérisant le système le plus inertiel est mesurée au site de Lacan. On y observe un effet mémoire de l’ordre de 120 jours.

Même si les corrélogrammes sont tronqués à 1 an (le tiers de la longueur des chroniques), les corrélations négatives maximales pour un décalage d’une demie année (k>180) traduisent l’effet saisonnier discuté dans la section précédente, cet effet étant moins visible sur la chronique de Fontcaude. b) Analyse simple sur l’ensemble des chroniques :

Les chroniques ayant toutes des longueurs différentes, il n’est plus possible de présenter sur un même graphique l’intervalle de confiance à 95% pour l’interprétation des corrélogrammes. La figure suivante (Figure 14) présente les 6 corrélogrammes simples obtenus.

1

0.8

0.6

0.4 Fontcaude Lacan Vis 0.2 Malibert Usclats

0 Linquière

-0.2

-0.4 0 100 200 300 400 500 600 Décalage

Figure 14 : Corrélogrammes simples des chroniques journalières sur l’ensemble des données disponibles.

Le caractère saisonnier, bien visible pour la plupart des sites sur l’analyse précédente, est fortement atténué, voire masqué (Lacan, Linquière). Ceci s’explique par la forte autocorrélation générée par la tendance à la baisse en 2006 (cf. Figure 4). Cette tendance à la baisse se traduit, pour les sites instrumentés à cette époque, par une forte augmentation de l’effet mémoire. Celui-ci dépasse les 500 jours pour Lacan. Cependant, du fait de l’absence de suivi en 2005, les valeurs pour Malibert et Usclats restent peu modifiées.

38 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

Il est donc préférable de s’appuyer sur l’analyse utilisant les cycles complets de 2008 à 2011 pour caractériser les sites et les comparer. Dans la suite du document, seuls les résultats de l’analyse croisée sur ces trois cycles seront présentés. Cependant, pour le site de Lacan, l’utilisation de l’ensemble des données permet d’identifier un effet mémoire important (>1an). Ainsi, sur ce site, une année déficitaire ou excédentaire pourra avoir des conséquences importantes sur le cycle hydrologique suivant, alors que pour les autres sites, la recharge saisonnière « réinitialise » le niveau d’eau, l’information relative à une année excédentaire ou déficitaire est perdue. c) Analyse croisée sur les 3 cycles 2008/2011:

0.8

0.6

0.4 Fontcaude Usclats Malibert 0.2 Vis Linquières Lacan 0

-0.2 -30 0 30 60 90 120 Décalage

Figure 15 : Corrélogrammes croisés des relations pluie/débit et pluie/piézométrie sur les 3 cycles de 2008 à 2011. Les tirets horizontaux définissent les seuils d’interprétation de la corrélation à 95%.

Le caractère aléatoire des précipitations au pas journalier permet d’assimiler les corrélogrammes croisés à la réponse impulsionnelle de chaque système étudié.

A l’exception de la chronique mesurée à Lacan, les réponses impulsionnelles obtenues caractérisent bien des relations causales, montrant que la variable de sortie est bien expliquée par la variable d’entrée. Le seuil d’interprétation de la corrélation n’est pas atteint pour les décalages négatifs, et est largement dépassé pour les décalages positifs. Au-delà de 20 jours de décalage, les pics qui apparaissent sur la plupart des corrélogrammes croisés reflètent les pics secondaires du corrélogramme simple de la pluie ; ceci a pour effet d’augmenter artificiellement la corrélation croisée. La réponse impulsionnelle de la Vis est caractérisée par un pic très significatif et un temps de réponse très court, de l’ordre de deux jours. Plus précisément, une analyse au pas horaire montre que ce temps de réponse est de 26h. Les chroniques d’Usclats et de Fontcaude présentent des réponses impulsionnelles similaires, avec un temps de réponse court de 2 à 3 jours. La décroissance est d’abord très rapide,

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 39 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

traduisant la sollicitation d’un réservoir karstique très transmissif, puis, au-delà de 10-20 jours de décalage, une décroissance plus faible traduisant la sollicitation d’un réservoir plus capacitif. Les chroniques de Malibert et de Linquière présentent également des réponses impulsionnelles similaires, avec un temps de réponse plus long de 3 à 4 jours, associé à un étalement de la réponse impulsionnelle qui ne montre qu’une dynamique de décroissance. Ce type de réponse traduit un transfert dans un milieu plus capacitif, où le pôle fissuré l’emporte sur le pôle karstique pur. La corrélation pluie/niveau reste significative pour des temps de réponse supérieur à 70 jours. Enfin, la chronique de Lacan présente un comportement très différent. D’une part, l’existence de corrélations significatives pour des décalages négatifs indique que la pluie n’est pas la seule variable à prendre en compte pour expliquer l’évolution de la piézométrie sur ce site. D’autre part, la très faible réaction à la pluie, à peine significative, qui atteint un plateau au-delà de 5 jours pour être maximale au-delà de 40 jours en s’étalant sur une centaine de jours témoigne du filtrage des pluies par un système très inertiel sans caractère karstique marqué au niveau de son fonctionnement.

40 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

5. Analyse des récessions

5.1. METHODE D’ANALYSE DES HYDROGRAMMES DE SOURCES KARSTIQUES

Débit (m3/s) 10 Q0 (1) Fonction homographique (2) Fonction exponentielle (Loi de Maillet) q0

(1) + (2) 1 QR0 (2) Q'0

(1) Volume dynamique

0.1 0 20 ti 40 60 80 100 120 Décrue Tarissement

Temps écoulé (j)

Figure 16 : Méthode d’analyse des hydrogrammes de crue karstique en coordonnées semi- logarithmiques, d’après Mangin (1975).

La méthode proposée par Mangin (1975) pour l’analyse des courbes de récession d’exutoires karstiques s’appuie sur l’estimation de 3 paramètres : - Le coefficient de tarissement, noté α et exprimé en j-1. Il caractérise la dynamique de vidange du karst noyée ; il est utilisé pour estimer les réserves du système karstique par le calcul du volume dynamique. - La durée de la décrue, notée ti, exprimée en nombre de jours depuis la pointe de crue. Elle est interprétée comme la durée de la période influencée par l’infiltration. - Le coefficient d’hétérogénéité ε (sans unité), qui définit la concavité de la courbe de décrue. Une valeur élevée correspond à une décrue très rapide juste après le passage de la pointe de crue, puis à une décrue lente juste avant d’atteindre la période de tarissement. Ceci caractérise une infiltration rapide prédominante. A l’inverse, une faible valeur peut traduire l’influence d’une infiltration différée à travers l’épikarst.

Ces 3 paramètres sont utilisés dans les 2 fonctions suivantes :

1- La fonction homographique a été proposée empiriquement par Mangin (1975) afin de reproduire au mieux la forme des hydrogrammes de crue karstique à l’aide d’un minimum de paramètres. Elle traduit la dynamique d’infiltration à travers la zone non- saturée, modulée par le transfert dans la zone saturée. Elle est définie par :

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 41 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

où q0 correspond au débit d’infiltration au moment du pic de crue (cf. Figure 16).

2- La fonction exponentielle (ou loi de Maillet) est utilisée pour décrire le tarissement (pour ). Elle est extrapolée jusqu’au pic de crue, et combinée à la fonction homographique pour reproduire l’hydrogramme de décrue (pour ). Elle est définie par :

où QR0 correspond au débit de tarissement extrapolée à la date du pic de crue.

La courbe de récession complète (décrue + tarissement) s’écrit alors :

Seul le débit de tarissement pour a une réalité physique. C’est pour cette raison que Mangin (1975) propose d’utiliser cette date comme origine des temps pour le calcul du volume dynamique (cf. Figure 16). Celui-ci est donnée par :

3 où Vdyn est exprimé en millions de m .

Une méthode de classification des systèmes karstiques à partir de l’analyse des courbes de récession a été proposée selon deux paramètres sans unité traduisant les caractéristiques de la zone d’infiltration et de la zone noyée, et définis par : - Le pouvoir régulateur, noté k et défini comme le rapport de la plus grande valeur de volume dynamique observé divisé par le volume d’eau écoulé sur un cycle hydrologique. Une valeur faible caractérise un système karstique développé avec peu de réserve dans la zone noyée. - Le retard à l’infiltration, noté i et défini par la valeur de la fonction homographique pour t = 2j : . De même, une faible valeur de i traduit une infiltration rapide prépondérante à travers la zone d’infiltration caractéristique des systèmes karstiques bien développés.

5.2. ADAPTATION AUX CHRONIQUES ETUDIEES

Pour un cours d’eau superficiel tel que la Vis, la fonction homographique donnera une image de la dynamique de ruissellement sur l’ensemble de l’impluvium. Ce ruissellement permettra d’analyser de manière intégrée la dynamique de l’ensemble des contributions karstiques du bassin-versant de la Vis, et notamment de la résurgence principale de la Foux de la Vis au niveau du Cirque de Navacelles.

Les autres chroniques qui sont étudiées sont des chroniques piézométriques. Dans le cas d’un suivi piézométrique à proximité immédiate d’un exutoire, l’interprétation des hydrogrammes sera beaucoup plus limitée, car les caractéristiques locales de l’exutoire (seuils hydrologiques, géométrie de la vasque, profils en travers, etc.) peuvent fortement influencer l’allure des courbes. Seule la traduction en débit permettrait d’interpréter de manière quantitative la forme

42 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

des hydrogrammes. En supposant qu’une telle relation hauteur/débit univoque existe, quelques paramètres peuvent néanmoins être définis en s’inspirant de la méthodologie proposée pour les débits : - ti sera estimé de la même manière. Si plusieurs segments de forme exponentielle apparaissent, seul le premier sera retenu. -1 - le coefficient de tarissement, noté αh et exprimé en j sera estimé en appliquant le modèle de Maillet aux chroniques piézométriques pour . Son utilisation pour le calcul du volume dynamique n’est cependant pas possible. Un coefficient de décroissance linéaire (dh/dt en cm/mois) sera également calculé sur la même période afin de mieux interpréter les coefficients de tarissement très faible qui correspondent à une évolution linéaire.

- la mise en charge liée à la crue, notée h0 et exprimée en m sera l’analogue du débit d’infiltration q0. Il permet de caractériser la dynamique de mise en charge du site étudié.

- enfin, le niveau H’0 sera l’analogue du débit Q’0 et correspondra au niveau d’eau lorsque le tarissement débute.

Nous proposons donc une analyse limitée des récessions piézométriques, basée sur une interprétation relative des paramètres obtenus.

5.3. RESULTATS

Les tableaux suivants présentent les résultats obtenus sur les différents sites, accompagnés d’une figure qui illustre la qualité du calage du modèle.

Vis :

QR V Début Fin 0 α (j-1) ε (-) ti (j) q (m3/s) dyn (m3/s) h 0 (Mm3)

29/01/2006 12/08/2006 7.58 6.5E-03 5 34 428.42 80.82 20/04/2008 16/05/2008 13.67 3.5E-02 2 7 145.33 26.41 02/02/2009 20/03/2009 16.68 3.7E-02 3 12 377.32 24.99 21/10/2009 07/12/2009 4.80 1.2E-02 18 8 386.20 31.39 15/03/2011 18/07/2011 8.29 1.5E-02 3 32 385.71 29.55 19/11/2011 29/03/2012 10.89 2.0E-02 4 20 296.11 31.54 Moyenne 10.32 2.1E-02 5.8 19 336.51 37.45

Tableau 5 : Résultats de l’analyse des courbes de récession de débit sur la Vis

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 43 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

1000

Mesures

Modèle

100

/s)

3 Q Q (m

10

1 0 50 100 150 200 250 Temps écoulé (j)

Figure 17 : Calage du modèle de récession à la Vis sur la crue du 29/01/2006. Un repère semi- logarithmique est utilisé.

Fontcaude :

dh/dt Début Fin H’ α (j-1) ti (j) h (m) 0 h (cm/mois) 0 31/01/2006 10/03/2006 395.18 4.3E-06 14 1 0.21 10/11/2006 21/01/2007 395.14 1.5E-06 21 2 0.16 16/03/2011 11/10/2011 395.13 8.0E-07 28 5 0.36 Moyenne 395.15 2.2E-06 21 3 0.25

Tableau 6 : Résultats de l’analyse des courbes de récession piézométrique à Fontcaude

44 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

395.6

395.5 Mesures

395.4 Modèle

H (m)H 395.3

395.2

395.1

395.0 0 50 100 150 200 250 Temps écoulé (j)

Figure 18 : Calage du modèle de récession à Fontcaude sur la crue du 16/03/2011

Lacan :

dh/dt Début Fin H’ α (j-1) ti (j) h (m) 0 h (cm/mois) 0 07/02/2006 06/07/2006 162.8 2.8E-04 0 1 0.00 20/04/2011 06/10/2011 139.73 2.8E-04 0 1 0.00 17/12/2011 23/06/2012 141.61 2.4E-04 0 1 0.00 Moyenne 148.05 2.7E-04 0 1 0.00

Tableau 7 : Résultats de l’analyse des courbes de récessions piézométriques à Lacan

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 45 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

142.0

Mesures 140.0

Modèle 138.0

H (m)H 136.0

134.0

132.0

130.0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Temps écoulé (j)

Figure 19 : Calage du modèle de récession à Lacan sur la crue du 20/04/2011

Linquière :

-1 Début Fin H’0 αh (j ) ti (j) h0 (m) 30/01/2006 19/03/2006 160.7 3.5E-03 8 2.74 22/03/2006 11/02/2007 141.37 2.8E-03 6 -0.91 16/03/2011 28/10/2011 116.1 5.0E-03 11 17.51 22/11/2012 25/06/2012 117.87 3.3E-03 5 7.78 Moyenne 139.39 3.8E-03 8.3 6.45

Tableau 8 : Résultats de l’analyse des courbes de récession piézométrique à Linquière

46 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

130.0

125.0 Mesures

120.0 Modèle

H (m)H 115.0

110.0

105.0

100.0 0 20 40 60 80 100 120 140 Temps écoulé (j)

Figure 20 : Calage du modèle de récession à Linquière sur la crue du 22/11/2011

Malibert :

H’ -1 Début Fin 0 αh (j ) ti (j) h0 (m) 04/02/2009 09/10/2009 385.18 9.0E-06 8 0.06 16/03/2011 27/10/2011 385.17 5.5E-06 28 0.18 23/11/2011 30/04/2011 385.16 5.2E-06 14 0.06 Moyenne 385.17 6.6E-06 17 0.10

Tableau 9 : Résultats de l’analyse des courbes de récession piézométrique à Malibert

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 47 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

385.3

385.3 Mesures

385.2 Modèle 385.2

H (m)H 385.1

385.1

385.0

385.0

384.9 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Temps écoulé (j)

Figure 21 : Calage du modèle de récession à Malibert sur la crue du 23/11/2011

Usclats :

-1 Début Fin H’0 αh (j ) ti (j) h0 (m) 27/05/2008 17/08/2008 380.62 2.2E-05 12 0.52 16/03/2011 12/10/2011 380.84 3.1E-05 14 4.34 Moyenne 380.73 2.7E-05 13 2.43

Tableau 10 : Résultats de l’analyse des courbes de récession piézométrique à Usclats

48 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

381.4

381.2 Mesure

381.0 Modèle

380.8 H (m)H

380.6

380.4

380.2

380.0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Temps écoulé (j)

Figure 22 : Calage du modèle de récession à Usclats sur la crue du 27/05/2008

5.4. INTERPRETATIONS

Le découpage décrue non-exponentielle/tarissement exponentiel s’observe bien sur les récessions observées à la Vis. La Vis constitue le seul site où une décroissance exponentielle est clairement observée.

A Fontcaude, ce découpage reste valable même si, compte tenu de la très faible valeur de αh, une évolution linéaire avec une pente de quelques cm/mois explique tout aussi bien le tarissement. Celui-ci semble d’ailleurs influencé par les prélévements en été, soit à partir de 100 jours sur la figure 18. Le point d’inflexion s’observe pour un niveau H’0 proche de 395.2 m, ce qui correspond à la seconde rupture de pente identifiée sur la courbe des hauteurs classées, distinguant le comportement en crue du comportement d’étiage (tarissement).

Pour Lacan, la phase de décrue n’existe pas, et un modèle linéaire (ou exponentiel avec αh faible) explique très bien la décroissance observée, parfois sur plus de 140 jours. En l’absence de recharge, il est donc possible d’estimer approximativement l’évolution piézométrique de ce point en appliquant une décroissance linéaire d’environ 1 cm/mois. Ce site constitue le seul suivi où la phase de décrue rapide est absente, ce qui traduit à nouveau un transfert très lent et très amorti depuis la zone de recharge.

Les autres sites présentent des évolutions plus complexes, avec une succession de segments de courbe plus ou moins linéaires, mais non exponentiels. Ainsi, le modèle de récession de Mangin construit pour les hydrogrammes de source karstique ne permet pas de reproduire les évolutions piézométriques observées à Usclats, Malibert et Linquière. Sur ce dernier point, on observe de manière systématique après le pic de crue une portion linéaire. Cette phase ne se produit pas pour des piézométries identiques pour chaque épisode. Ce comportement n’est donc pas visible sur les courbes de débits classés, et l’origine de cette évolution particulière reste inexpliquée.

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 49 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

Ainsi, seuls les sites de Fontcaude, Lacan et de la Vis présentent des courbes de récessions simples, permettant des extrapolations pour la prévision de l’évolution de la piézométrie ou du débit (Vis) à moyen terme des étiages.

50 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

6. Conclusion : Proposition de typologie du comportement hydrogéologique des différents aquifères au niveau de chaque site suivi

Le fonctionnement hydrodynamique des 6 secteurs étudiés a été analysé à l’aide des méthodes statistiques suivantes : - l’analyse des quantiles médians, triennaux et quinquennaux ainsi que l’analyse des amplitudes des variations piézométriques en réponse aux pluies a permis de décrire l’évolution plus ou moins cyclique de chaque site et leur gamme de variations au cours du cycle. Cette approche a notamment permis de définir les dates d’occurrence des basses eaux pour chaque site ; - l’analyse classée des débits et de la piézométrie a été menée pour décrire les modifications de comportement hydrodynamique au cours du cycle hydrologique. Dans le cas de la piézométrie, le croisement avec les données lithologiques ou spéléologiques a permis de mieux décrire le fonctionnement de chaque système en fonction de son état hydrologique ; - l’analyse corrélatoire, et notamment l’analyse corrélatoire croisée pluie/débit et pluie/piézométrie a été menée pour décrire la réponse impulsionnelle de chaque système et caractériser le temps et l’inertie de la réponse aux pluies brutes. Ces informations ont permis de regrouper différents systèmes entre eux en fonction de leur réactivité aux précipitations ; - enfin, une analyse des courbes de récessions a été menée pour décrire les dynamiques de vidange des réservoirs associés à chaque suivi.

Les résultats obtenus par ces différentes approches sont synthétisés dans le tableau suivant. A partir de ce tableau, il se dégage 3 grands types de comportements vis-à-vis des évolutions piézométriques : - les données obtenues au site de Lacan sont caractéristiques d’un système karstique non fonctionnel, où la réactivité à la pluie est très amortie. La dynamique de décroissance est linéaire et relativement stable d’une crue à l’autre, permettant de réaliser facilement des extrapolations de piézométrie en période non influencée (étiage notamment) ; - les données obtenues aux sites de Linquière et Malibert présentent certaines caractéristiques communes quant à la relation pluie/piézométrie. On observe une réponse mixte combinant un comportement transmissif et capacitif ; - enfin, les données obtenues aux sites de Fontcaude et d’Usclats présentent également certaines caractéristiques communes : il s’agit de systèmes karstiques typiques, montrant une forte réactivité aux pluies et filtrant relativement peu le signal d’entrée. Les dynamiques de vidange sont complexes, et devront être étudiées à partir des données de débit.

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 51 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

Temps de Effet Effet Date Forme de la Durée de Effet Réactivité réponse mémoire mémoire Dynamique de Site basses réponse la décrue saisonnier à la pluie rapide à (j) 2008- (j) 2005- tarissement eaux impulsionnelle (j) la pluie 2012 2012 (j) Transfert rapide variable, Exponentiel Vis Oui Septembre Très forte 1 3 - dominant ≈20 jours α≈2. j-1

Linéaire Lacan Faible Janvier Très faible Néant Très amortie Néant 120 >500 1 cm/mois Modèle Dualité Modèle non Linquière Oui Septembre Moyenne 3 non 60 120 rapide/lent applicable applicable Modèle Dualité Modèle non Malibert Oui Janvier Moyenne 3 non 60 - rapide/lent applicable applicable Modèle Transfert rapide Modèle non Usclats Oui Octobre Forte 2 non 30 - dominant applicable applicable Fontcaud Transfert rapide Linéaire Faible Septembre Forte 2 20 jours 30 40 e dominant 1 à 5 cm/mois

Tableau 11 : Synthèse des résultats obtenus

Il faut noter que l’analyse de la réponse pluie/piézométrie est limitée dans le cas de suivis de niveau d’eau influencé par un exutoire. Seule une conversion des données de hauteur en données de débit permettra de caractériser précisément le fonctionnement hydrodynamiques des aquifères.

52 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

7. Bibliographie

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54 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

Annexe 1

Fiches descriptives et cartes des entités hydrogéologiques des secteurs étudiés

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 55

558B2 Schistes, marnes et calcaires primaires de la nappe charriée de Pardailhan t gout ou a ag 558C 558A4A

558A3

"

jaur #

558A4B #

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558B1

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558B2B

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558B2 X0010 br

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558B2C #

558B2

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558A2D # 557E

# # # # #

558A2B

#

#

X0025

#

# 557C4

)) X0025

# 558B3 214

# 557E

561B c 557C5 e

s

s e ± 561B 557C5 337 00.51 2 3 4 Kilomètres 558B2 – Schistes, marnes et calcaires primaires de la nappe charriée de Pardailhan

CONTEXTE GEOGRAPHIQUE ET GEOMORPHOLOGIQUE INFORMATIONS PRINCIPALES

Cette entité 558B2 se situe dans la Montagne Noire, région localisée au Sud Ouest du Massif Central et constituée essentiellement de formations Nature : Domaine hydrogéologique d’âge paléozoïque. La nappe des Monts de Pardailhan, se situe sur le flanc méridional de la Montagne Noire, dont elle constitue l’unité centrale, entre les Monts du Minervois à l’Ouest et les Monts de Faugères et de Cabrières à l’Est. Les Monts de Pardailhan s’étendent depuis Félines Minervois au Thème : Intensément plissé de montagne Sud Ouest jusqu’à au Nord Est, c’est à dire entre la vallée de la Cesse et la cluse de l’Orb. Ainsi délimité, le territoire de cette entité forme une bande de reliefs allongée selon un axe SW-NE et couvre une superficie de 436 km2. Type : Milieu karstique Sur le secteur des Monts de Pardailhan, les reliefs sont formés de terrains cambriens et siluriens en série renversée, dessinant plusieurs lignes Superficie totale : 436 km2 d’altitude comprise entre 150 m dans la vallée de l’Orb au niveau de Vieussan et 822 m au Pech Mage sur la commune de Pardailhan. . Ce secteur est donc très vallonné. Entité(s) au niveau 558B2A : Schistes de la nappe charriée de Le climat est de type méditerranéen montagneux et subit l'influence de l'altitude et de la proximité de la Montagne Noire et des Monts de l’Espinouse. local : Pardailhan Cela se traduit par une pluviométrie annuelle élevée comprise entre 1000 et 1200 mm sur l’entité, alors que la pluviométrie à Béziers n’est que de 600 558B2B : Calcaires dévoniens du Saint Ponais mm. 558B2C : Calcaires cambriens de la nappe La répartition annuelle de ces précipitations fait apparaître un maximum à la fin de l'automne, suivi d'un maximum secondaire à la fin de l'hiver, le mois charriée de Pardailhan de juillet étant le plus sec. La durée annuelle moyenne d’ensoleillement est inférieure à 2000 heures (supérieure à 2500 heures dans la région de Béziers). La température moyenne annuelle est de l’ordre de 11 à 12 °C sur cette entité. L'activité agricole s'est beaucoup réduite. La vigne est encore dominante, mais il existe aussi d’autres cultures (navets de Pardailhan). Les principaux cours d’eau qui se rencontrent sur cette entité sont représentés par la Cesse au Sud Ouest et par l’Orb à l’Est, qui constitue pratiquement la limite orientale de l’entité. Sur les formations calcaires, les écoulements superficiels sont inexistants et le réseau hydrographique est très limité. Une partie des eaux superficielles s’écoulant dans le BV du Thoré (Atlantique) sort à la source du Jaur (Méditerranée) située à Saint Pons 558B2 – Schistes, marnes et calcaires primaires de la nappe charriée de Pardailhan

GEOLOGIE HYDROGEOLOGIE

Le versant méridional de la Montagne Noire présente une Les formations métamorphiques, schisto-gréseuses et quartzitiques sont très peu perméables à imperméables, à l’exception de la zone d’altération et éventuellement dans la partie fissurée puissante série paléozoïque étagée du Cambrien au des quartzites. Les formations susceptibles de constituer des réservoirs en eau souterraine sont principalement représentées par les calcaires et dolomies du Géorgien supérieur et du Permien, reposant en discordance sur un substratum Dévonien. Ces formations sont fortement karstifiées en surface et en profondeur, en raison des longues périodes d’émersion et de la fissuration d’origine tectonique développée dans les précambrien (écailles de gneiss et de micaschistes de la calcaires et dolomies. Les formes classiques de morphologie karstique sont recensées ; lapiaz (par exemple le « lapiaz de Poussarou »), dolines dans les formations schisto-gréseuses, zone axiale). cavités (par exemple « grotte de la Fraise » creusée dans les niveaux schisteux à la base des dolomies et dont l’entrée correspond à une ancienne perte du ruisseau de Ferrières). Dans les Du point de vue structural, le versant méridional présente zones perchées, les réseaux sont souvent fossiles et colmatés par des remplissages (brèches, alluvions, argiles, etc.) ou des concrétions. Dans les zones basses, les réseaux présentent des trois séries d’unités superposées. Du Nord-Est au Sud- circulations souvent pérennes ou temporaires. Des sources de débordement prennent naissance à la périphérie des massifs ou dans des points bas. Ouest, il s’agit de la nappe des Monts de Faugères, de la Cette entité 558B2 qui comporte des formations très peu perméables (schistes essentiellement) et des formations constituant de véritables réservoirs (calcaires le plus souvent très karstifiés) nappe de Pardailhan et de la nappe du Minervois. Ces a été subdivisée en 3 entités de niveau local, c'est-à-dire : nappes reposent sur un autochtone relatif qui comporte 3 des plis couchés (anticlinaux de Fournes dans le - 558B2A : Schistes de la nappe charriée de Pardailhan. Dans ces formations, il existe de nombreuses sources dont le débit d’étiage est toujours inférieur à 1 ou 2 m /h. L’alimentation Minervois, du Pin et du Lau dans la nappe de Pardailhan en eau de chacun des petits villages (, Boisset, Cassagnoles, Ferrals les Montagnes, Ferrières Poussarou, , Pardailhan, Prémian, Rieussec, et Vélieux) situés sur ces formations et du Tantajo dans les Monts de Faugères). nécessite le captage de plusieurs sources. La commune d’ a abandonné ses propres sources issues des schistes et s’alimente à partir du forage de Vieussan sollicitant l’aquifère dévonien (entité 558BA) La nappe des Monts de Pardailhan correspond au flanc inverse d’une nappe de style souple, dont l’érosion a - 558B2B : Calcaires dévoniens du Saint Ponais. Dans le Saint Ponais, plusieurs sources importantes existent, dont la source du Jaur située sur la commune de St Pons et exploitée décapé le flanc normal. Cette nappe est un pli couché, à pour l’AEP de celle ci, mais aussi la résurgence du Pont du Ratz. Ces sources débitent plusieurs centaines de litres par seconde. Le système du Lauzinas avec la source du Jaur se matériel cambro-ordovicien, déversée au NNW sur des prolonge sur plusieurs kilomètres au-delà de la grotte du Jaur. Il s’est développé dans les calcaires marmoréens du Dévonien. Les débits de crue peuvent dépasser 1 m3/s avec des terrains gotlando-dévoniens repliés sous elle et débits d’étiage inférieur à 80 l/s. Il faut noter que la source du Jaur est en partie alimentée par des pertes du Thoré à Verreries de Moussans, pertes situées à 7,5 km dans un autre s’écrasant contre le Gotlando-Dévonien autochtone de la bassin versant superficiel (BV du Thoré tributaire de l’Océan Atlantique), alors que la source du Jaur se localise dans le BV Méditerranée. En fait, les eaux du Thoré se perdent sur la zone Jaur/St-Ponais. commune de Verreries de Moussans et réapparaissent au Trou du Renard à Usclats du Bas.. Par ailleurs, les eaux de la Salesse, affluent du Jaur, qui se perdent au niveau de la station Lors d’une deuxième phase tectonique, cette nappe a été d’épuration de Courniou réapparaissent aussi à la source du Jaur à St Pons. La direction générale de la karstification est globalement ENE-WSW, ce qui correspond à la direction des plissée à nouveau en une succession de trois grands écoulements actuels. Dans cette entité de niveau local, il existe plusieurs systèmes karstiques avec pertes identifiées et résurgences. Les calcaires dévoniens de ce secteur constituent faux-synclinaux, séparés par de faux-anticlinaux. Lors un important réservoir, mais servent aussi de vecteur des eaux superficielles qui ruissellent sur les schistes et qui se perdent dans les calcaires. d’une troisième phase tectonique, le flanc nord du faux- - 558B2C : Calcaires cambriens de la nappe charriée de Pardailhan synclinal médian s’est détaché en écaille et la nappe s’est découpée en une série de grands décrochements L’unité des Monts du Pardailhan peut être divisée en trois secteurs hydrogéologiques ; le Pardailhan occidental (bassin versant de la Cesse jusqu’à Minerve), le Pardailhan oriental transversaux. (bassins de la Cessières et du Vernazobre) et les Monts au Sud d’Olargues (rive droite du Jaur, de à l’Orb). Système du Pardailhan occidental En terme lithostratigraphique, les terrains s’étagent du Cambrien inférieur au Viséen. Les faciès sont à - Sources : les plus importantes sont la source de St-Pierre en partie alimentée par des pertes dans le Dévonien à Peyrefiche sur la commune de Ferrals les Montagnes et la source dominante calcaire et dolomitique, avec alternance d’Authèze issue des calcaires géorgiens au contact avec des schistes, le cœur de l’anticlinal étant représenté par les grès de Marcory. Cette source est alimentée par une réserve d’horizons schisteux et gréseux relativement importante (présence d’un karst noyé dans la cuvette synclinale) dont le débit d’étiage est de 60 l/s. Cette source d’Authèze située sur la commune de Ferrals les Montagnes est imperméables. On observe des variations de faciès du aussi alimentée par les pertes de Galinié sur la commune de Verreries de Moussans, la distance entre les pertes et la résurgence étant de 4200 m. Il faut encore citer la source de Nord au Sud de la nappe, reliées aux variations des Payrolles à Minerve qui est l’exutoire de tout le massif karstique géorgien situé en bordure du causse lutétien de Minerve et qui est alimentée par les infiltrations et par les pertes terrains autochtones du Minervois. Les alternances partielles dans le cours du Brian. Le débit moyen de cette source de Payrolles ou de Minerve est de 50 l/s. Elle est exploitée pour l’AEP du Syndicat du Brian et de la Cesse. Par gréso-calcaires sont nombreuses et massives, avec une ailleurs, les pertes permanentes et importantes de la Cesse au Moulin de Gentil (ou de Moulin de Monsieur) sont dans l’entité 558B3. Elles participent à l’alimentation des tendance à la réduction en fréquence et en puissance calcaires à alvéolines (entité 214B). vers le Nord des Monts de Pardailhan. Les formations - .. calcaires sont souvent dolomitisées et leur épaisseur Système du Pardailhan oriental. croit vers le Sud. - Superficie du karst : les calcaires et dolomies du Georgien supérieur affleurent sur 32 km2. Cette entité des Monts du Pardailhan, qui s'étend jusqu'à - la moyenne vallée de l'Orb est limitée au Nord par la faille Pertes : les ruisseaux de Ferrières et de Pez se perdent, au Sud Ouest de Pardailhan et ressortent au niveau de la source de Malibert à Babeau Bouldoux avec un trop plein qui du Jaur et au Sud par la faille de Saint Chinian. permet un écoulement permanent dans le Vernazobre. Le gouffre de Pez s’est ouvert dans le lit du ruisseau de Pont Guiraud lors de crue torrentielles Ces pertes sont en relation avec la source de Malibert à Babeau Bouldoux distante de 4 km des pertes. Cette source Malibert alimente en eau potable le syndicat du Vernazobre. L’Ilouvre se perd également en aval de Ferrières Poussarou et les restitutions se font à des sources de Poussarou distantes de 2,5 km des pertes et situées dans le défilé de l’Ilouvre. - Sources : les plus importantes sont des sources de débordement situées au contact des formations karstiques et des schistes : source de Malibert à Babeau Bouldoux, dont le bassin versant est essentiellement dolomitique et source de Poussarou. Le débit d’étiage de ces deux sources est respectivement de 70 l/s et 50l/s. La source de Poussarou émerge au contact des calcaires géorgiens et des schistes. Notons également la source de l’Adous sur la commune de Babeau Bouldoux, en aval de la source de Malibert et qui émerge des formations cambro-siluriennes Le débit moyen est estimé à 50 l/s. Cette source est alimentée par les pertes de Malibert. Plus à l’Ouest il y a aussi la source dite de Coulouma ou Camboussels à Pardailhan, qui émerge des calcaires cambriens. Cette source est exploitée pour l’alimentation en eau du Syndicat de Pardailhan. - D’une manière générale les infiltrations qui se produisent sur le flanc nord du faux synclinal de Pardailhan circulent vers le Sud. Système des Monts au Sud d’Olargues. - Superficie du karst : les calcaires et dolomies du Georgien supérieur affleurent sur 20 km2. - Pertes : le ruisseau du Col Fumat se perd au niveau des calcaires géorgiens et semble restitué aux sources du Val d’Enfer. La perte du Rautély réapparaît à la source du Fréjo au Sud de la commune d’Olargues. - Sources : Les aquifères les plus importants sont ceux qui donnent naissance aux sources de Bonnefon, Campels et du Val d’Enfer dont l’alimentation se fait par les pertes de petits ruisseaux qui drainent les zones imperméables et par infiltration directe. Les autres sources notables sont celle de Mézouilhac, la Fontaine Molière alimentée par les infiltrations sur le massif dévonien de Courbon. Ces sources présentent des débits d’étiages variant entre 0,5 et 15 l/s (pour le Val d’Enfer) et des débits moyens variant entre 20 et 50 l/s. 558B2 – Schistes, marnes et calcaires primaires de la nappe charriée de Pardailhan

DESCRIPTION DE L’ENTITE HYDROGEOLOGIQUE

Généralités : Le massif karstique, bien développé, est en position synclinale élevée. Dans le karst, les calcaires et dolomies présentent une perméabilité en grand, les circulations par chenaux et fissures étant prédominantes. Il présente une porosité de microfissures, qui leur permet de constituer d’importants réservoirs dans les zones noyées. Nature : domaine intensément plissé monocouche. Lithologie : calcaires, dolomies, marnes. schistes Stratigraphie : Paléozoïque (Dévonien à Viséen). Substratum : Dans les séries inverses les niveaux imperméables sont représentés par le Viséen, au mur des calcaires et dolomies du Dévonien et par les schistes acadiens au mur du Géorgien supérieur. Dans les séries normales, le Géorgien supérieur et le Dévonien reposent sur les séries imperméables stratigraphiquement inférieures. Type : discontinu. Etat : libre. Limites : Au Nord, le contact entre cette entité 558B2 et le socle de l’entité 558A3 est une limite étanche. A l’Est, les formations de cette entité 558B2 sont en contact avec la nappe des Monts de Faugères et de Cabrières (558B1) le long d’une limite de type étanche. Il n’y a as de contact entre des calcaires ou dolomies des deux entités 558B1 et 558B2. A l’Ouest, cette entité 558B2 est en contact avec les formations de la nappe du Minervois (558B3). Il n’y a pas de contact entre calcaires des deux unités. Il s’agit donc d’une limité étanche. Au Sud Est, les formations primaires de cette entité 558B2 sont au contact avec les calcaires et marnes du Trias à l’Eocène de l’arc de St-Chinian (557E). Il s’agit d’une limite étanche Au Sud Ouest, le contact entre cette entité 558B2 et les formations éocènes du Cabardès et du Minervois (214B) est considéré comme limite étanche lorsque le contact se fait entre 214C et 558B2A (schistes). Par contre, lorsque le contact se fait entre 214C et 558B2C (calcaires), il s’agit d’une limite d’alimentation de l’entité 214A par l’entité 558B2C. Caractéristiques : pas de signification étant donné le caractère karstique. Superficie totale : au total 436 km² (les massifs karstiques affleurent sur environ 70 km²) Prélèvements connus : 44 captages exploités pour AEP de collectivités avec un prélèvement de 2 millions de m3/an avec principalement la source de Payrolles à Minerve pour la Communauté de Commune Le Minervois (ex syndicat du Brian), la source du Jaur pour l’AEP de St Pons, la source Malibert à Babeau Bouldoux pour le syndicat du Vernazobre Utilisation de la ressource : AEP. Alimentation naturelle de la nappe : majoritairement par infiltration directe (météorique), en moindre partie par les pertes des ruisseaux. Qualité : - Qualité chimique : bonne qualité pour l’usage AEP, eaux à faciès généralement bicarbonaté calcique et magnésien, exceptionnellement bicarbonaté calcique chloruré dans les zones où l’alimentation du karst se fait à partir du ruissellement sur les micaschistes ; - Qualité bactériologique : potentiellement mauvaise sur le karst où les infiltrations d’eau sont rapides et les risques de contaminations envisageables. Vulnérabilité : élevée vis à vis des contaminations bactériologiques sur le karst et de l’environnement localement à risques (agglomération de St Pons pour la source du Jaur notamment). Bilan hydrologique: - 558B2A : Schistes de la nappe charriée de Pardailhan : pas de bilan possible - 558B2B : Calcaires dévoniens du Saint Ponais : bilan non réalisé - 558B2C : Calcaires cambriens de la nappe charriée de Pardailhan : (CASSAFIERES C., 1970) Pour le système du Pardailhan occidental : - Conclusion : les réserves profondes sont considérables, surtout dans les faux synclinaux d’Authèze au Nord et du Moulin Gentil (source de Payrolles) au Sud. Pour le système du Pardailhan oriental : - Termes du bilan : pluviométrie moyenne sur le karst : 35 l/s/km2 ; écoulement moyen aux sources 31 l/s/km2, coefficient d’infiltration 60 %. - Conclusion : le Pardailhan oriental a une structure favorable à la constitution de réserves souterraines d’eau. Pour le système des Monts au Sud d’Olargues : - Termes du bilan : pluviométrie moyenne sur le karst : 28 l/s/km2 ; écoulement moyen aux sources 9 l/s/km2, coefficient d’infiltration 23 %. - Conclusion : dans ce secteur le karst a une faible superficie, un faible développement en profondeur et une disposition défavorable (bandes étroites). Cependant les ressources en eau disponibles aux exutoires principaux ne son pas négligeables (180 à 200 l/s en moyenne). Sauf exception, elles sont inexploitées. Principales problématiques: vulnérabilité aux contaminations bactériologiques Nombre d’ouvrages en base de données : 4 forages de profondeur > 200 m, 3 points du réseau de suivi de la qualité : source du Jaur (10133X0001), source Malibert (10138X0010), source Minerve (10383X0025). 558B2 – Schistes, marnes et calcaires primaires de la nappe charriée de Pardailhan

BIBLIOGRAPHIE PRINCIPALE CARTES GEOLOGIQUES CONCERNEES :

MARCHAL JP. BLAISE M. (2004) Actualisation de la synthèse hydrogéologique de CASSAFIERES, C. (1970) Contribution à l’étude hydrogéologique du karst dans le 1/50 000 : Lacaune (987), Bédarieux (988), St-Pons la région Languedoc Roussillon. Rapport BRGM/RP-53020-FR versant sud de la Montagne Noire, Thèse de 3ème cycle, Faculté des sciences de (1013), St-Chinian (1014) Montpellier. MARCHAL, JP (1985) Synthèse hydrogéologique de la région Languedoc- Roussillon. Qualité-Quantité. BRGM/85 SGR 349 LRO. HOFFMANN, T. (1969) Contribution à l’étude géologie et métallogénique des CARTES HYDROGEOLOGIQUES CONCERNEES : Monts de Cabrières (Montagne Noire, Hérault), Thèse de 3ème cycle, Faculté des GUYOT J.L. (1983) Les Monts de Pardailhan : étude hydrodynamique et sciences de Montpellier. hydrochimique des sources karstiques de Poussarou et de Malibert. Thèse 3è cycle. Université de Montpellier GEZE, B. (1949) Etude géologique de la Montagne Noire et des Cévennes méridionales, Thèse de 3ème cycle, Faculté des sciences de Paris. BERTOLINI P. (1980) Etude des aquifères karstiques de la région de Saint Pons Minerve. Thèse 3è cycle. Université de Montpellier. 558B1 Schistes, marnes et calcaires primaires de la nappe charriée des Monts 141Gde Faugères et des écailles de Cabrières 227 mare 558A1 141G

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CONTEXTE GEOGRAPHIQUE ET GEOMORPHOLOGIQUE INFORMATIONS PRINCIPALES

Cette entité 558B1 se situe en Montagne Noire, région située au Sud Ouest du Massif Central. La nappe des Monts de Faugères et les écailles de Nature : Domaine hydrogéologique Cabrières se positionnent sur le flanc méridional (sud-oriental) de la Montagne Noire. Les Monts de Faugères forment la partie occidentale de ce flanc, dont l’extrémité la plus orientale correspond aux écailles de Cabrières. L’unité du Mont-Peyroux, dans la cluse de l’Orb, constitue une petite structure Thème : Intensément plissé de montagne située au Sud Ouest de cette entité. Type : Milieu karstique Cette entité est représentée par un quadrilatère délimité par les communes de Cessenon au Sud Ouest, de Mons au Nord Ouest, de Clermont l’Hérault au Nord Est et de Fontès au Sud Est. Ainsi délimité, le territoire étudié, qui forme une bande de reliefs allongés selon un axe SW-NE, couvre une 2 2 Superficie totale : 345 km superficie de 345 km . Sur le secteur des Monts de Faugères, les reliefs sont formés par des calcaires dévoniens, culminant entre 400 et 700 m et par une aire aplanie et ravinée de schistes viséens d’une altitude de 150 à 500 m. Sur le secteur du Cabrières, les reliefs sont modestes, formés par des Entité(s) au niveau 558B1A : Schistes primaires de la nappe terrains datés du Silurien au Viséen. Il s’agit notamment, du plateau du Falgairas (342 m), du Causse de Laurens (242 m), ainsi que des coteaux et local : charriée des Monts de Faugères et des écailles collines entre Fontès, Péret, et Cabrières, dont les points culminants varient de 309 à 318 m. de Cabrières L’ensemble de cette entité est très vallonnée avec une altitude qui varie globalement de 100 m dans le secteur de – Neffiès à 696 m au Pic de 558B1B : Calcaires primaires de la nappe la Coquillade, au Sud de la commune des Aires. charriée des Monts de Faugères et des écailles de Cabrières Le climat de ce secteur est méditerranéen avec un nombre de jours de précipitations relativement peu nombreux, mais avec des averses parfois violentes, notamment en automne, de septembre à décembre, lors de ce que l'on appelle un épisode cévenol, causant fréquemment des inondations. 558B1C : Grès, calcaires et argiles du Trias du Au contraire, l'été est souvent très sec, avec seulement quelques précipitations en juillet et août liées aux orages. Les précipitations moyennes bassin de Gabian annuelles sont de l’ordre de 800 à 950 mm dans cette entité. L’influence due à l’augmentation d’altitude liée à la proximité des sommets de la Montagne Noire se fait déjà sentir. La température moyenne annuelle est de l’ordre de 12°C. L’Orb longe cette structure partiellement au Nord et à l’Ouest. La Peyne et la Thongue, affluents de l’Hérault prennent leur source dans cette entité dans le secteur de Pézènes les Mines et . Le barrage des Olivettes situé sur la commune de Vailhan, d’une capacité de 2,7 millions de m3, sert à l’écrêtement des crues et à l’irrigation.

558B1 – Schistes, marnes et calcaires primaires de la nappe des Monts de Faugères et des écailles de Cabrières

GEOLOGIE HYDROGEOLOGIE

Les formations métamorphiques, schisto-gréseuses et quartzitiques qui constituent l’entité 558B1A sont peu perméables .Dans cette entité, les formes classiques de morphologie sont recensées, telles que les dolines dans les formations schisto-gréseuses (par exemple sur le flysch viséen aux lieux dits « Le Clot » au Sud de et « le Moulin à Vent » au Nord Le versant méridional de la Montagne Noire présente d’). Seule la zone d’altération peut contenir un peu d’eau. Cependant, il s’agit toujours de ressources très limitées. Il existe ainsi quelques sources à faible débit, notamment en une puissante série paléozoïque étagée du Cambrien étiage. On peut citer quelques captages exploités pour l’alimentation de collectivités, c'est-à-dire la source Aigues Vives qui alimente Cabrerolles, les sources Mas Roland et le puits Fournals au Permien, reposant en discordance sur un substratum qui alimentent Montesquieu et les sources la Linière, le Lau, Crouzal et Théron qui desservent le village de Vieussan. Dans ces formations schisto-gréseuses, quelques forages ont été tentés précambrien (écailles de gneiss et de micaschistes de et certains sont aussi exploités pour l’AEP de petites collectivités, notamment le forage des Crozes à Cabrières qui alimente les hameaux des Crozes et du Mas Rouch et le forage Fontenille la zone axiale). 3 à Fos. Le débit d’exploitation de ces ouvrages est toujours faible et inférieur à 5 m /h. En terme structural, ce versant méridional de la Les formations susceptibles de constituer de véritables réservoirs en eau souterraine sont les calcaires et dolomies du Dévonien et du Cambrien de Faugères et des écailles de Cabrières. Montagne Noire présente trois séries d’unités Ces formations constituent l’entité 558B1B. Elles sont parfois fortement karstifiées en surface et en profondeur, en raison des longues périodes d’émersion et de la fissuration d’origine superposées. Du Nord-Est au Sud-Ouest, il s’agit de la tectonique développée dans les calcaires et dolomies. Les formes classiques de morphologie karstique sont recensées ; lapiaz (par exemple le « lapiaz du Cayre » et celui de « la Coste nappe des Monts de Faugères, (558B1) de la nappe de Caude » sur la surface structurale du flanc normal de l’unité de la Lande, à l’Ouest de Cabrerolles), Dans les zones perchées, les réseaux sont souvent fossiles et colmatés par des Pardailhan (558B2) et de la nappe du Minervois remplissages (brèches, alluvions, argiles, etc.) ou des concrétions. Dans les zones basses les réseaux présentent des circulations souvent pérennes ou temporaires. Des sources de (558B3). Ces nappes reposent sur un autochtone relatif débordement prennent naissance à la périphérie des massifs ou dans des points bas. qui comporte des plis couchés (anticlinaux de Fournes Dans les Monts de Faugères, on dénombre une douzaine de sources sur la bordure des massifs calcaires et dolomitiques mais émergeant des formations schisteuses (St-Michel, dans le Minervois, du Pin, du Lau et du Tantajo dans les Plaussenous, le Lau, les Burgasses 1 et 2, Aigues-Vives, source de Santé, les Pouzes, Pézènes-Les-Mines, source de la Thongue, les Fontenilles, les Crozes, Mas Castel, Mas Boussières), Monts de Faugères). dont certaines sont captées pour l’AEP des communes ou des hameaux. Elles présentent un débit d’étiage de 0,2 à 0,5 l/s et un débit moyen annuel de 1 à 10 l/s. Le débit de ces sources La nappe des Monts de Faugères représente l’unité la reste toujours modeste, contrairement au système des Monts de Cabrières et plus spécifiquement du Mont Peyroux. plus inférieure du versant sud de la Montagne Noire. Dans les Monts de Faugères, on peut distinguer trois sous-systèmes aquifères, correspondant à trois massifs karstiques : Elle repose sur le Viséen de la série autochtone de 2 2 2 - Zone du Tantajo : superficie du karst 4 km , pluviométrie moyenne sur le karst 28 l/s/km ; écoulement moyen aux sources 2,5 l/s/km , coefficient d’infiltration 9 % : l’Orb. Cette nappe est constituée par trois unités - 2 2 2 structurales (zone du Tantajo, unité occidentale et unité Zone occidentale des Monts de Faugères : superficie du karst 40 km , pluviométrie moyenne sur le karst 35 l/s/km ; écoulement moyen aux sources 0,78 l/s/km , coefficient orientale). d’infiltration 2 %. Ce secteur présente les plus grosses sources de cette entité avec notamment celles situées à l’aval de Vieussan et à l’aval de Ceps, dans la vallée de l’Orb. Les débits de sortie sont de l’ordre de 100 à 200 l/s. L’eau présente une température supérieure de 6 °C environ à la température normale, ce qui traduit un cheminement long et en La nappe de Cabrières repose en discordance par des dessous de la cote des exutoires actuels. Ces sources drainent la partie occidentale des Monts de Faugères et l’unité des Monts Peyroux située en rive gauche de l’Orb au Sud Est de contacts anormaux plats, sur un substratum complexe. . Le site de Boissezon sur la commune de Vieussan est maintenant exploité pour le Syndicat de la Vallée du Jaur à partir de forages sollicitant les calcaires dolomitiques du Elle est constituée par quatre unités structurales (nappe Dévonien inférieur. Ce site est apte à fournir des débits supérieurs à 200 m3/h. L’exploitation du forage de Vieussan a permis au Syndicat de la Vallée du Jaur d’abandonner la prise du Pic de Vissous, écailles de Serre-de-Péret, du d’eau sur le barrage de l’Airette à Mons la Trivalle. ; Causse du Falgairas et du Causse de Laurens). 2 2 2 - Zone orientale des Monts de Faugères : superficie du karst 18 km , pluviométrie moyenne sur le karst 28 l/s/km ; écoulement moyen aux sources 0,55 l/s/km , coefficient d’infiltration Dans le versant méridional, la série paléozoïque est 2 %. La source temporaire de l’Estabel à Cabrières ne coule que de manière exceptionnelle avec un débit qui peut atteindre 1 m3/s en quelques jours, cet écoulement étant suivi intensément plissée. Elle se présente sous forme de d’une période de tarissement pouvant s’étendre sur plusieurs mois. Le forage réalisé à proximité a une productivité très importante, soit 38 m3/h pour 0,11 m de rabattement grandes nappes à flanc inverse bien conservé, (transmissivité évaluée à 1,3. 10-2 m2/s) et avec une température de l’eau de 21 à 23°C environ. déversées au sud. Ces plissements consécutifs à Plusieurs forages sollicitent les calcaires dévoniens des Monts de Faugères. On peut citer le forage de Lacan à Faugères qui dessert le Syndicat de la Rive Gauche de l’Orb Il a recoupé des l’orogenèse hercynienne sont attribués à une période calcaires compacts jusqu’à 125 m de profondeur, puis a rencontré une cavité remplie d’argile. Les calcaires dévoniens sont extrêmement fracturés jusqu’à 190 m. Cet ouvrage fournit un intermédiaire au Viséen supérieur et au Stéphanien. Les débit de 50 m3/h. Dans cette unité, il y a aussi le forage des Olivettes qui alimente Roquebrun. Il a recoupé jusqu’à 100 m de profondeur des calcaires et dolomies très fracturés du Dévonien nappes ont été déformées dans des conditions et les forages de Vieussan exploités par le syndicat de la Vallée du Jaur. Ils ont traversé 200 m de dolomies du Dévonien inférieur. Dans le système des Monts de Cabrières, on peut profondes et replissées lors des phases tectoniques distinguer plusieurs sous-systèmes aquifères, d’importance inégale : tardihercyniennes. 2 2 2 - Nappe du Vissous : superficie du karst 5 km , pluviométrie moyenne sur le karst 28 l/s/km ; écoulement moyen aux sources 7,5 l/s/km , coefficient d’infiltration 27 %. Les principales En terme litohstratigraphique, les terrains sont attribués sources sont la source de Boutoury qui alimente Cabrières et celle de qui alimente l’écoulement pérenne du ruisseau dans le lit duquel elle naît. Cette source ne coule que très au Dévonien (épaisseur de 600 m) et au Carbonifère exceptionnellement et peut alors débiter 1 m3/s. Elle a été recaptée par forage qui est resté dans les schistes viséens jusqu’à 60 m de profondeur, mais a recoupé une fissure à 55 m inférieur (Tournaisien et Viséen d’une épaisseur en relation avec les calcaires karstifiés du Dévonien. Ce forage fournit une eau à température élevée (23°C). Il est exploité pour l’AEP de Cabrières. De cette entité émergent aussi la supérieure à 1500 m). Les faciès sont essentiellement source Vallombreuses sur la commune de Lieuran-Cabrières et qui est exploitée pour l’AEP de Clermont l’Hérault et la source du Pont de l’Amour à Villeneuvette et qui dessert les calcaires et dolomitiques (barres massives du communes de Nébian et Villeneuvette ; Siegenien, de l’Emsien et de l’Eifélien notamment), - Ecaille de Serre-du-Péret : superficie du karst 5 km2, pluviométrie moyenne sur le karst 24 l/s/km2 ; écoulement moyen aux sources 8 l/s/km2, coefficient d’infiltration 33 %. Les massifs hormis le Viséen schisteux, schisto-gréseux et calco- calcaires sont très discontinus, les sources nombreuses mais peu importantes. Il existe notamment la source des Fontanilles qui alimente Péret ; schisteux relativement imperméable. 2 2 2 - Ecaille de Falgairas : superficie du karst 5,5 km , pluviométrie moyenne sur le karst 25 l/s/km ; écoulement moyen aux sources 11,2 l/s/km , coefficient d’infiltration 45 %. Les sources Cette entité 558B1 comprend donc essentiellement des principales sont la Font-Grelade, qui a été recaptée par forage, qui alimente Vailhan, la source de Tibéret, située à Cabrières et qui alimente la commune de Fontès et la source formations schisteuses (558B1A) d’une part et des Resclauze qui dessert le village de Neffiès. Ces différentes sources ont un débit moyen supérieur à 10 l/s. Un nouveau forage vient d’être réalisé en amont de la source Resclauze calcaires et dolomies (558B1B) d’autre part. Les dépôts dans le vallon de la Font Garrot ; triasiques de la bordure méridionale de la Montagne - Ecaille du Causse de Laurens : superficie du karst 5 km2, pluviométrie moyenne sur le karst 24 l/s/km2 ; écoulement moyen aux sources 9 l/s/km2, coefficient d’infiltration 38 %. La Noire qui affleurent au Sud de cette entité selon une source la plus importante est la Resclauze exploitée par la commune de Gabian avec un complément assuré par le forage Resclauze, qui a recoupé des calcaires dévoniens très bande allongée Nord Ouest à Sud Est, dans le secteur fracturés. Les autres sorties de cette entité sont la source temporaire des Douzes à et la source du Parc de Laurens qui débite 2 l/s. Cette entité est encore exploitée par le de Gabian et Néffiès, constituent l’entité 558B1C. Cette forage Sauveplane à Fouzilhon pour l’alimentation de cette commue Il a recoupé des calcaires dévoniens fracturés. Le débit spécifique est de 50 m3/h/m, alors que le débit série est transgressive sur les dépôts paléozoïques. d’exploitation est de 10 m3/h. Le système du Mont Peyroux entre Causses et Veyran et Roquebrun est drainé par des sources dans la vallée de l’Orb au niveau de Vieussan et de Ceps, qui drainent aussi la partie occidentale des Monts de Faugères. Dans ce secteur, le forage de Montpeyroux est exploité pour l’AEP de Causses et Veyran. Il a recoupé une zone productrice à 220 m de profondeur. L’entité de niveau local 558B1C correspond aux formations du Trias du bassin de Gabian qui affleurent sur la partie sud orientale de l’entité 558B1. Il s’agit de marnes grises ou rouges à gypse et anhydrite, de grès dolomitiques et de conglomérats. Ces formations sont susceptibles de contenir un peu d’eau. Cependant, l’abondance des horizons argileux ne permet pas d’obtenir des débits supérieurs à quelques m3/h, sauf exception. Par ailleurs, la présence de gypse et d’anhydrite entraîne le plus souvent des minéralisations élevées. Seule la commune de Fontès s’alimente à partir de 3 forages proches situés sur le champ captant de Carlencas et sollicitant les grès du Keuper. Le site fournit un débit de l’ordre de 15 à 20 m3/h. 558B1 – Schistes, marnes et calcaires primaires de la nappe des Monts de Faugères et des écailles de Cabrières

DESCRIPTION DE L’ENTITE HYDROGEOLOGIQUE

Généralités : Entité complexe avec une sous entité correspondant aux formations gréso-pélitiques ou schisteuses (558B1A), une seconde sous entité avec les formations calcaires et dolomitiques du Cambrien et surtout du Dévonien (558B1B) et enfin une petite sous entité correspondant aux formations triasiques du secteur de Gabian – Neffiès (558B1C). Nature : domaine intensément plissé, monocouche. Lithologie : calcaires, dolomies, marnes, argiles, grès. Stratigraphie : Paléozoïque (Dévonien à Viséen). Substratum : socle schisteux. Type : discontinu. Etat : libre. Limites : A l’Ouest, les formations sont en contact avec celles de la nappe de Pardailhan (558B2) le long d’une limite de type étanche Au Nord, elles sont au contact avec les calcaires et dolomies du fossé de Bédarieux (558C). Il y a très peu d’échanges entre les 2 entités Au Sud-Est, Le long de la bordure sud des nappes de Faugères et de Cabrières, les formations primaires sont au contact avec les formations oligo-miocènes des bassins versants de l’Hérault (557C2), du Libron (557C3), ainsi qu’avec les calcaires et marnes du Trias à l’Eocène de l’arc de St-Chinian (557E). Il s’agit d’une limite d’alimentation des entités tertiaires par cette entité 558B1, lorsqu’il s’agit de calcaires et dolomies. Lorsqu’il s’agit de formations semi-perméables, il n’y a pratiquement plus d’échange. C’est alors une limite de type étanche. Au Nord Ouest, le contact avec l’entité 558A3 représentant le socle dans le BV de l’Orb est une limite de type étanche. Caractéristiques : pas de signification étant donné le caractère karstique et très hétérogène. Superficie totale : au total 345 km² (les massifs karstiques affleurent sur 78,5 km²) Prélèvements connus : - Entité 558B1A : la source Aigues Vives pour Cabrerolles, la source Mas Rolland et le puits Fournols pour Montesquieu et les sources la Linière, le Lau, Crouzal et Théron pour Vieussan, le forage des Crozes à Cabrières pour les hameaux des Crozes et du Mas Rouch et le forage Fontenille à Fos. - Entité 558B1B : la source de Boutoury pour Cabrières, la source Vallombreuse à Lieuran-Cabrières pour l’AEP de Clermont l’Hérault, la source du Pont de l’Amour pour les communes de Nébian et Villeneuvette, la source des Fontanilles pour Péret, la source et le forage Font-Grelade pour Vailhan, la source Thibéret pour Fontès, la source Resclauze pour Neffiès, la source Resclauze pour Gabian. Le forage de l’Estabel pour Cabrières, le forage du Lavoir pour Lieuran-Cabrières, le nouveau forage Resclauze pour Gabian (dans la vallée de la Font Garrot), le forage Sauveplaine à Fouzilhon, le forage Lacan à Faugères pour le syndicat de la Rive Gauche de l’Orb, le forage des Olivettes pour Roquebrun, les forages Couduro à Vieussan pour l’alimentation du syndicat de la vallée du Jaur et les forages Montpeyroux pour Causses et Veyran. - Entité 558B1C : les forages Carlencas pour Fontès Utilisation de la ressource : AEP. Alimentation naturelle de la nappe : par infiltration directe (météorique) et pertes peu nombreuses de cours d’eau. Qualité : - Qualité chimique : bonne qualité pour l’usage AEP, eaux à faciès généralement bicarbonaté calcique et magnésien, exceptionnellement bicarbonaté calcique chloruré dans les zones où l’alimentation du karst se fait à partir du ruissellement sur les gneiss et micaschistes. Les eaux présentent une résistivité plus faible dans les écailles de Cabrières (1500 à 1800 /cm2/cm) du fait de la lenteur des écoulements souterrains, et une résistivité élevée dans les Monts de Faugères (2000 à 6000 /cm2/cm). Eau hypothermale dans le secteur de Vieussan. La minéralisation peut être élevée dans les formations triasiques du secteur de Gabian - Neffiès ; - Qualité bactériologique : potentiellement mauvaise sur le karst où les infiltrations d’eau sont rapides et les risques de contaminations envisageables. Vulnérabilité : élevée vis à vis des contaminations bactériologiques sur le karst. Cependant, ce secteur situé en Montagne Noire est peu agressif, eu égard à une densité faible de population Bilan hydrologique: (CASSAFIERES C., 1970) Pour le système des Monts de Faugères : - Termes du bilan : apport par les précipitations brutes : 60.106 m3/an ; pluviométrie moyenne sur le karst : 30 l/s/km2 ; infiltration : 50 % de l’apport par les précipitations brutes ; écoulement moyen aux sources 0,55 à 2,5 l/s/km2, coefficient d’infiltration 2 à 9 % ; sorties aux sources 38. 106 m3/an. - Conclusion : le bilan est caractérisé par un déficit d’écoulement pour ce système des Monts de Faugères sensu stricto alors qu’il y a un très gros excédent pour le secteur de Vieussan car il existe des circulations en profondeur vers les sources de Vieussan-Ceps, de cette partie des Monts de Faugères et des Monts Peyroux. Pour le système des Monts de Cabrières : - Termes du bilan : apport par les précipitations brutes : non renseigné ; pluviométrie moyenne sur le karst : 24 à 28 l/s/km2 ; infiltration : 50 % de l’apport par les précipitations brutes ; écoulement moyen aux sources 7,5 à 11,2 l/s/km2, coefficient d’infiltration 27 à 38 % ; Principales problématiques: vulnérabilité aux contaminations bactériologiques. Domaine sédimentaire complexe. Ressources localement importantes (potentiel de 250 m3/h sur le secteur de Vieussan). Nombre d’ouvrages en base de données : 32 forages de profondeur > 200 m, 1 point du réseau de suivi de la qualité : Faugères (09888X0111)

558B1 – Schistes, marnes et calcaires primaires de la nappe des Monts de Faugères et des écailles de Cabrières

BIBLIOGRAPHIE PRINCIPALE CARTES GEOLOGIQUES CONCERNEES :

MARCHAL JP. BLAISE M. (2004) Actualisation de la synthèse hydrogéologique de CASSAFIERES, C. (1970) Contribution à l’étude hydrogéologique du karst dans le 1/50 000 : Bédarieux (988), Lodève (989) St-Chinian la région Languedoc Roussillon. Rapport BRGM/RP-53020-FR versant sud de la Montagne Noire, Thèse de 3ème cycle, Faculté des sciences de (1014), Pézenas (1015) Montpellier. NOGUE G. (2000) Projet de captage de Boissezon. Croisement multicritère pour la mise en place de périmètres de protection. Rapport Conseil général de l’Hérault HOFFMANN, T. (1969) Contribution à l’étude géologique et métallogénique des CARTES HYDROGEOLOGIQUES CONCERNEES : Monts de Cabrières (Montagne Noire, Hérault), Thèse de 3ème cycle, Faculté des MARCHAL, JP (1985) Synthèse hydrogéologique de la région Languedoc- sciences de Montpellier. Roussillon. Qualité-Quantité. BRGM/85 SGR 349 LRO. Atlas hydrogéologique Pézenas (1972) GEZE, B. (1949) Etude géologique de la Montagne Noire et des Cévennes ème méridionales, Thèse de 3 cycle, Faculté des sciences de Paris.

Kilomètres

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558A3 Schistes, granites, calcaires et dolomies primaires dans le B.V de l'Orb de B.V le dans primaires dolomies et calcaires granites, Schistes, 558A3 141B 558A3 – SCHISTES, GRANITES, GNEISS, CALCAIRES ET DOLOMIES PRIMAIRES DANS LE BV DE L’ORB (zone axiale de la Montagne Noire et unités des monts de St Gervais, d’Avène-Mendic et de Mélagues)

CONTEXTE GEOGRAPHIQUE ET GEOMORPHOLOGIQUE INFORMATIONS PRINCIPALES

L’entité 558A3 se situe dans la partie nord occidentale du département de l’Hérault et se prolonge vers le Nord en dehors de la région Languedoc Nature : Domaine hydrogéologique Roussillon sur le département de l’Aveyron. Thème : Socle intensément plissé Elle correspond à la partie de la zone axiale de la Montagne Noire située dans le bassin versant des eaux superficielles de l’Orb. Cette entité englobe la partie méridionale des Monts de l’Espinouse entre Saint Pons et le sommet de l’Espinouse et, vers l’Est, elle s’étend aussi sur les Monts de Saint Type : Double porosité Gervais, le massif de Mendic et les monts de Mélagues. La vallée de l’Orb avec les communes de Ceilhes et Rocozels au Nord, puis Avène, le Bousquet d’Orb, La Tour sur Orb, Bédarieux, Hérépian, Lamalou Superficie totale : 398 km2 les Bains, Mons, Olargues, Saint Etienne d’Albagnan, Prémian, Riols et Saint Pons de Thomières constituent la limite orientale et méridionale de cette entité. Entité(s) au niveau local : 558A3A : Schistes de la haute vallée de l’Orb 558A3B : Calcaires et dolomies primaires des unités Il s’agit d’un secteur de moyenne altitude avec des reliefs marqués. L’altitude varie entre 400 m et 1124 m, cette dernière correspondant au sommet de d’Avène – Mendic, de Mélagues et de Saint Gervais l’Espinouse sur la commune de Castanet le Haut. 558A3C : Bassin houiller de dans le Le climat de ce secteur est nettement influencé par les reliefs et notamment par les monts de l’Espinouse. Ainsi, sur la haute vallée de l’Orb dans le bassin versant de l’Orb secteur d’Avène, ou encore plus en aval dans le secteur de Lamalou, la pluviométrie moyenne annuelle est inférieure à 1000 mm. Par contre elle 558A3D : Granites d’Avène – Mendic dépasse 1500 mm et atteint 1700 mm au sommet de l’Espinouse distant de 10 km environ de Lamalou-Les-Bains. Les isohyètes marquent les variations d’altitude sur les monts de l’Espinouse. 558A3E : Schistes du Caroux dans le BV de l’Orb 558A3F : Gneiss du Caroux dans le BV de l’Orb Ce secteur est très boisé et la densité de population y est faible. Il n’existe que quelques villages avec de nombreux hameaux. Les villes se localisent en limite orientale et méridionale de cette entité. La haute vallée de l’Orb connaît une activité plus diversifiée (tourisme, thermalisme, industrie…). Cette entité est recoupée, mais le plus souvent longée par l’Orb, qui reçoit plusieurs affluents dont essentiellement la Mare et le Jaur en rive droite. Le barrage d’Avène dans la haute vallée de l’Orb est utilisé pour la production d’électricité et sert aussi de stockage d’eau pour l’irrigation. Cette retenue sert aussi de soutien d’étiage de l’Orb et d’écrêteur de crues. 558A3 – SCHISTES, GRANITES, GNEISS, CALCAIRES ET DOLOMIES PRIMAIRES DANS LE BV DE L’ORB (zone axiale de la Montagne Noire et unités des monts de St Gervais, d’Avène-Mendic et de Mélagues)

GEOLOGIE

Cette entité 558A3 couvre le versant méridional des Monts de l’Espinouse, ainsi que les unités d’Avène-Mendic, de Mélagues et des Monts de St-Gervais qui se situent dans le bassin versant de l’Orb et qui constituent l’axe métamorphique de la Montagne Noire. Les unités d’Avène-Mendic et de Mélagues en représentent le versant septentrional et l’unité des Monts de St-Gervais correspond à son versant oriental. Les monts de l’Espinouse et du Caroux représentent la terminaison orientale de la zone axiale de la Montagne Noire. Ils constituent une double antiforme granito-gneissique, allongée d’Est en Ouest, plongeant axialement vers l’Est sous une enveloppe de métasédiments : les schistes X. Ces deux voûtes périclinales, d’extension inégale, sont séparées par une dépression Est-Ouest de paragneiss et de micaschistes : le synclinal de -Douch. Il invagine en position monoclinale les paragneiss et micaschistes de l’enveloppe sous laquelle s’ennoient ces deux dômes dans leur terminaison orientale. D’un point de vue lithostratigraphique, les terrains qui constituent les antiformes de l’Espinouse (bordure nord) et du Caroux (bordure sud) correspondent à une série de type orthogneissique et migmatitique (gneiss et migmatites oeillés, gneiss oeillés à foliation primaire, gneiss leucocrates à foliation fine, gneiss leptyniques). Les terrains qui constituent le monoclinal de Rosis correspondent à une série gneissique différente, de type couverture (gneiss à biotite, gneiss à silicates calciques, gneiss plagioclastiques, gneiss à pyroxène et amphibole). Enfin, les terrains qui constituent la zone granitisée de l’Espinouse (cœur du massif) correspondent à une granitisation tardi-hercynienne ; il s’agit d’un granite homogène à cordiérite. En ce qui concerne la partie orientale de cette entité, au Nord et à l’Est de Saint Gervais sur Mare, du Nord au Sud, on distingue : - les terrains du Cambrien et de l’Ordovicen inférieur de l’unité de Mélague, limités à l’Est par l’unité d’Avène-Mendic ; - les terrains du Cambrien et de l’Infraordovicien de l’unité d’Avène-Mendic et le massif granulitique du Mendic, limités au Sud par le bassin de Graissessac ; - le sillon houiller du bassin de Graissessac, à cheval sur une zone majeure de dislocations tardi-hercyniennes, dont la bordure méridionale est au contact du domaine des schistes X et des Monts de Saint-Gervais ; - les terrains paléozoïques du secteur des Monts de Saint-Gervais, région très découpée par les affluents de l’Orb (notamment la Mare), limitée à l’Est par le fossé de Bédarieux et au Sud par les vallées du Jaur et de l’Orb. La zone axiale de la Montagne Noire est un ensemble gneissique migmatitique et granitique complexe à intercalations de schistes X, allongée selon un axe ENE-WSE. Les formations de ce type affleurant dans le bassin versant de l’Orb ont été incluses dans cette entité. Les unités structurales sont les suivantes : - Les unités d’Avène-Mendic et de Mélagues : Les unités d’Avène-Mendic et de Mélagues appartiennent au domaine des monts de l’Est de Lacaune. Il s’agit de formations sédimentaires paléozoïques anté-orogéniques varisques (cambro-siluriennes). Ces unités autochtones sont recouvertes en discordance, au Nord par les formations sédimentaires permiennes de la bordure méridionale du bassin de Saint-Affrique, à l’Est par les formations sédimentaires mésozoïques. Les faciès de base sont gréso-schisteux (grès de Marcory qui encaissent le granite Mendic avec une épaisseur de 500 à 700m de grés du Cambrien inférieur). Ils sont surmontés par une série carbonatée (alternances gréso-carbonatées et dolomies massives et cristallines d’une épaisseur de 200 à 500 m). Une série schisteuse (schistes du Cambrien moyen) et schisto-gréseuse (Ordovicien) recouvre la série carbonatée. Des formations métamorphiques et granitiques sont également présentes. Le granite de Mendic anté-orogénique est intrusif dans l’unité la plus orientale. - Le bassin stéphanien de Graissessac Le Stéphanien du bassin de Graissessac affleure sur une longueur de 30 km pour une largeur maximale de 2,5 km. Il s’agit d’un synclinorium d’axe E-W, pincé dans les terrains paléozoïques anciens. A l’Est, il s’ennoie sous le Permien du bassin de Lodève. Au Nord, il repose en discordance sur le Cambrien inférieur des unités de Mélagues et d’Avène-Mendic. Les formations présentent trois séries : la série de base du plateau de Fagairolles (série fluviatile à conglomérats, grès grossiers, siltites et shales d’une épaisseur de 250 à 300 m), la série à anthracite de Pabau (série fluvio-lacustre d’une épaisseur proche de 300 m) et la série productive principale des faisceaux de houille (d’une épaisseur de 450 à 500 m). - Le granite du Mendic : Il s’agit d’un granite cambrien, intrusif dans la formation protéro-cambrienne environnante (grès de Marcory). Il se présente au sein de l’unité d’Avène-Mendic comme un corps allongé selon une direction NE-SW. Il s’agit d’un granite à deux micas, à gros grains. Au Sud-Est de ce corps et sur plusieurs dizaines de mètres de profondeur se différencie un faciès de bordure, représenté par un microgranite très orienté, à grains fins, de même composition. Une enveloppe périphérique apparaît à l’Ouest et au Nord du granite ; il s’agit de cortèges filoniens de roches éruptives, d’épaisseur métrique, sub-concordant à l’encaissant gréseux. - L’unité des Monts de Saint-Gervais : Elle est rattachée au versant oriental de la zone axiale. Cette formation schisteuse forme un croissant autour de St-Gervais-sur-Mare et vient à l’Ouest en contact tectonique direct avec les gneiss de la retombée nord de l’Espinouse. Elle est caractérisée par un faciès dominant de schistes subardoisiers bleu-noir. Ils contiennent dans certains termes des corps lenticulaires de 5 à 15 m de puissance de roches métabasiques altérées (anciennes dolérites). L’âge de la formations des Monts de Saint-Gervais est probablement paléozoïque (série cambrienne). Dans les Monts de Saint-Gervais, les terrains du Cambrien dessinent un synclinal perché au-dessus des schistes et des grés antécambriens. Dans la cuvette synclinale, tous les termes du Cambrien sont conservés : à la base les grès verts arkosiques, surmontés de grès plus schisteux formant les crêtes de Maurian et de la Beysse (commune de Taussac la Billière), puis d’une alternance de bancs gréseux et de bancs calcaires visibles au Nord de Clairac (commune de Villemagne), puis des calcaires dolomitiques puissants (400 à 500 m). La série se termine par les schistes versicolores et calcschistes de l’Acadien moyen, ainsi que par des quartzites feldspathiques et des grès verts au cœur de la cuvette. 558A3 – SCHISTES, GRANITES, GNEISS, CALCAIRES ET DOLOMIES PRIMAIRES DANS LE BV DE L’ORB (zone axiale de la Montagne Noire et unités des monts de St Gervais, d’Avène-Mendic et de Mélagues)

HYDROGEOLOGIE

Dans cette entité, qui inclut toutes les formations paléozoïques et antécambriennes situées dans le bassin versant superficiel de l’Orb, les ressources en eau souterraine sont très variables en fonction notamment de la nature des formations, de leur épaisseur et de leur perméabilité. Ainsi, cette entité 558A3 a été découpée en 6 unités de niveau 3, que sont : - 558A3A : Schistes de la haute vallée de l’Orb : les séries schisto-gréseuses du Cambro-Silurien, y compris les grès de Marcory sont très peu perméables dans leur ensemble. Seule la frange d’altération superficielle peut présenter une certaine perméabilité et constituer un petit réservoir superficiel. Les fractures qui affectent ces formations et plus particulièrement les filons de quartz peuvent également jouer le rôle de drains préférentiels. Les écoulements issus de ces formations s’effectuent suivant les pentes. Ils donnent de petites sources de fond de vallons dispersées, au débit faible en général (toujours < 1 l/s) et qui peuvent tarir en période d’étiage. Les plus importantes de ces sources sont situées dans les zones fortement altérées ou fissurées (sources d’arènes). Elles ont souvent été captées autrefois pour alimenter de petites communes (par exemple les sources du Courral et de Sade qui alimentent les hameaux de même nom sur la commune d’Avène). Au Sud du massif granitique de Mendic, dans les formations schisteuses, on observe aussi de rares sources. On peut citer la Font-de-Mendic ou la source de Fontenilles pour alimenter en partie le Bousquet-d’Orb. - 558A3B : Calcaires et dolomies primaires des unités d’Avène-Mendic, de Mélagues et de Saint Gervais : les calcaires et dolomies du Cambrien inférieur impliqués dans les structures des Monts de Lacaune et plus précisément dans les unités de Mélagues d’une part et d’Avène-Mendic d’autre part, s’étirent en bandes étroites et parallèles. Cette structuration est à l’origine de systèmes karstiques bien individualisés dans chacune de ces bandes (écailles) et limitées par des cluses où sont localisées les émergences, telle la source des Douzes actuellement sous le plan d’eau du barrage d’Avène. Celle-ci, dont le débit d’étiage est de l’ordre de 100 l/s, voire plus, appartient à l’unité de Mélagues. Plus au Sud, l’unité d’Avène- Mendic est drainée notamment par la source Sainte Odile et la source Cresson qui débitent un total de 100 l/s et qui se localisent dans l’environnement de l’établissement thermal d’Avène. Cette même bande de calcaires cambriens est captée par les forages des Courtials qui alimentent en eau la commune d’Avène (Syndicat Orb Gravezon), en remplacement de la source du Fraisier située à 200 m. Les forages des Courtials captent des calcaires très fracturés. Le site peut être exploité un débit supérieur à 100 m3/h. A l’extrémité sud occidentale de cette unité d’Avène Mendic, se rencontrent les sources de Fontcaude (débit de l’ordre de 100 à 200 l/s) et Benjamin sur les communes de St Geniès de Varensal et Castanet le Haut, ces sources étant exploitées pour l’AEP du Syndicat de la Vallée de la Mare. Ces sources se localisent à l’extrémité sud occidentale de cette bande monoclinale carbonatée datée du Cambrien et dont la puissance est évaluée à 900 m. On peut citer aussi dans cette même unité le forage qui alimente le hameau d’Albés qui a recoupé des dolomies aquifères du Cambrien inférieur. Dans cette entité 558A3B, on distingue deux types de circulation avec, d’une part, les circulations semi-superficielles dans un épikarst et qui sont très sensibles aux apports par les précipitations et, d’autre part, les circulations semi profondes à profondes, à caractère captif donnant lieu à des exutoires naturels présentant des eaux à température plus élevée, comme cela est le cas dans le secteur d’Avène, au Nord Est. Sur ce site, il existe plusieurs émergences d’eau thermo-minérale, dont la plus importante est la source Sainte Odile dont le débit est de l’ordre de 20 l/s avec une température de l’eau proche de 25°C. Les eaux sont bicarbonatées calciques à faible minéralisation. La desserte de l’établissement thermal est actuellement assurée par un nouveau forage dit Valdorb, profond de 150 m, qui sollicite la ressource thermale parfaitement protégée dans les dolomies cambriennes. Le site thermal d’Avène est aussi utilisé comme centre de recherche, de fabrication et d’exploitation de produits dermatologiques par les laboratoires Pierre Fabre. - 558A3C : Bassin houiller de Graissessac : les séries schisto-gréseuses du Stéphanien sont très peu perméables dans leur ensemble. Seule la frange d’altération superficielle peut présenter une certaine perméabilité et constituer un petit réservoir. Les sources issues de ces formations ont un très faible débit en étiage. Peu de ces sources sont encore exploitées par des collectivités. On peut citer cependant la source Séguinerie au Bousquet d’Orb et la source Canarille à Castanet le Haut et qui alimente le hameau de la Croix de Mounis. - 558A3D : Granite d’Avène – Mendic : les formations cristallines et métamorphiques du Mendic, sont peu perméables dans leur ensemble. La zone altérée de surface peut cependant représenter un petit réservoir réalimenté directement par la pluviométrie et très dépendant de celle-ci. Les fractures qui affectent ces formations plus en profondeur et plus particulièrement les filons de quartz peuvent également jouer le rôle de drains préférentiels. Les écoulements issus de ces formations s’effectuent suivant les pentes. Ils donnent de petites sources de fond de vallons dispersées, au débit faible en général (< 1 l/s), qui peuvent tarir en période d’étiage. Les sources les plus importantes sont situées dans les zones fortement altérées ou fissurées (sources d’arènes). Il n’y a pas de captages AEP dans cette entité 558A3D. - 558A3E : Schistes du Caroux dans le bassin versant de l’Orb : ces formations qui affleurent sur une bande allongée ENE à WSW sur 20 km de long et moins de 3 km de large entre Mons la Trivalle et Saint Pons de Thomières sont peu aquifères. Cette entité occupe la vallée de l’Orb et s’étend légèrement en rive droite. Il s’agit d’un secteur très compartimenté et la fracturation des micaschistes est localement favorable à la présence d’eau souterraine. La ressource est cependant limitée. On peut citer les sources Combe de Baraban qui alimentent partiellement la commune des Aires. Le débit d’étiage de telles sources est toujours inférieur à 1 l/s. A l’extrémité méridionale de l’entité 558A3, les gneiss et micaschistes du Caroux – Espinouse s’ennoient sous la couverture secondaire du fossé de Bédarieux et limité au Sud par la faille des Aires. Dans ce secteur, à la faveur d’un broyage local intense des formations en surface comme en profondeur, une percolation des eaux météoriques se produit à la faveur d’une mise en charge par des venues de CO2 profond, lié aux manifestations basaltiques. Cela donne naissance aux eaux thermales de Lamalou les Bains et aux eaux gazeuses de la Vernière sur la commune des Aires. A Lamalou, les anciennes sources ont été remplacées par des forages, notamment au centre thermal municipal. Les eaux sont chaudes (proche de 50°C pour les Usclades) et sont de type bicarbonaté calcique. Les eaux captées circulent dans les schistes et micaschistes injectés de filons de quartz pyriteux, ces formations étant très fissurées et tectonisées ; A La Vernière les eaux sont embouteillées (eau chargée en gaz carbonique) à partir des forages Vernière et Cairolles. A Colombière sur Orb, l’eau de la source Crémieu (température voisine de 27°C) était autrefois captée pour exploiter l’anhydride carbonique qu’elle libérait en quantité importante, ainsi que divers autres gaz (oxygène, azote, argon et hélium). Cette source n’existe plus. - 558A3F : Gneiss du Caroux dans le bassin versant de l’Orb : ces formations affleurent entre les Monts du Sommail au Nord de Saint Pons de Thomières à l’Ouest, jusqu’au Caroux à l’Est sur une bande orientée ENE à WSW sur plus de 30 km de long et 5 à 10 km de large. Les formations gneissiques de cette entité sont semi-perméables dans leur ensemble. Seule la frange d’altération superficielle peut présenter une certaine perméabilité et constituer un réservoir aquifère. Les fractures qui affectent ces formations plus en profondeur, mais aussi la présence de filons de quartz peuvent également jouer le rôle de drains préférentiels des eaux souterraines. Il existe de nombreuses sources dont plusieurs sont exploitées pour alimenter en eau les villages du secteur, dont Saint Vincent d’Olargues (source Pestous), Saint Etienne d’Albagnan (sources Bac (abandonnée), Bézis, Roueyras (abandonné) et Cailho), Premian (souces Ichis, Sicarderie et Ardouane) ou encore Riols avec la source Pré de la Font dont le débit est important pour ce type d’aquifère (environ 25 m3/h). 558A3 – SCHISTES, GRANITES, GNEISS, CALCAIRES ET DOLOMIES PRIMAIRES DANS LE BV DE L’ORB (zone axiale de la Montagne Noire et unités des monts de St Gervais, d’Avène-Mendic et de Mélagues)

DESCRIPTION DE L’ENTITE HYDROGEOLOGIQUE

Généralités : L’unité 558A3 est un domaine très varié avec des formations de socle (granites, gneiss) mais aussi des schistes, des micaschistes (à porosité d’interstice importante dans les zones superficielles très altérées et fissurées des formations granito-gneissique), des formations du Carbonifère et des calcaires et dolomies du Cambrien, à porosité d’interstices, mais aussi de fissures et fractures. Les perméabilités sont faibles à médiocres. Nature : domaine hydrogéologique avec système aquifère particulier. Lithologie : schistes, granites, gneiss, micaschistes, grès, shales et calcaires et dolomies. 558A3A : schistes, 558A3B : calcaires, dolomies, 558A3C : grès fins, siltites, 558A3D : granite, 558A3E : schistes et micaschistes, 558A3F : gneiss Stratigraphie : Précambrien à Cambrien. Substratum : / Schistes infracambriens Type : discontinu. Etat : libre. Limites : Au Nord Ouest : limite de région Au Nord et Nord Ouest : limite avec des formations de socle 558A4A et 558A4B. Il n’y a pas ou très peu d’échange Au Sud et Sud Ouest : limite avec l’entité 558B2A ou 558B2B. Pas d’échange avec l’entité 558A3 Donc pas ou très peu d’échange avec les entités voisines. Caractéristiques : pas de signification globale.

Prof. Porosité (%) Epaisseur Prod. Q ENTITE eau T (m²/s) K (m/s) 3 mouillée (m) (m /h) (m) 558A3A 0 à 5 558A3B 0 à 100

558A3C 0 à 2 558A3D 0 à 5 558A3E 0 à 1 558A3F 0 à 5

Superficie totale : au total 398 km² Prélèvements connus : environ 250 000 m3/an pour les communes, par une vingtaine de captages. Utilisation de la ressource : AEP avec notamment la source de Fontcaude à St Geniès de Varensal et la source Benjamin à Castanet le Haut, ces deux sources qui émergent des calcaires cambriens (entité 558A3B) sont exploitées par le syndicat de la Vallée de la Mare. Il existe aussi dans cette entité 558A3B le forage qui alimente le hameau d’Albès à Castanet le Haut. La commune d’Avène est alimentée en eau à partir du forage des Courtials, en remplacement de la source du Fraisier. Il faut encore citer les sources importantes dans le secteur d’Avène avec notamment la source des Douzes qui émerge sous le plan d’eau de la retenue artificielle d’Avène. Cette entité est aussi exploitée pour le thermalisme à Lamalou Les Bains et à Avène Les Bains et pour l’embouteillage aux Aires. Alimentation naturelle de la nappe : par infiltrations météoriques. Qualité : eaux peu minéralisées, à faciès bicarbonaté calcique, souvent agressives, à température comprise entre 9 et 13 °C, sauf cas particulier à Avène, à Lamalou, à Colombière sur Orb Vulnérabilité : vulnérabilité à la sécheresse. Vulnérabilité élevée vis à vis des pollutions en raison de la faible profondeur de la ressource en eau. Mais l’environnement est généralement peu agressif Bilan hydrologique: pas de bilan réalisé. En raison de son altitude (1124 m au sommet de l’Espinouse). Le secteur reçoit d’importantes précipitations, comprises entre 1000 mm/an dans la vallée de l’Orb et 1700 mm/an dans les parties les plus élevées. Les ressources en eau souterraine sont cependant peu importantes, sauf dans les calcaires et dolomies du Cambrien des unités d’Avène-Mendic, de Mélagues et de Saint Gervais. Principales problématiques: Faiblesse des débits pouvant être obtenus ponctuellement, sauf très exceptionnellement. Ressources limitées pour les entités 558A3A, 558A3C, 558A3D, 558A3E et 558A3F. Nombre d’ouvrages en base de données : aucun forage de profondeur > 200 m. 558A3 – SCHISTES, GRANITES, GNEISS, CALCAIRES ET DOLOMIES PRIMAIRES DANS LE BV DE L’ORB (zone axiale de la Montagne Noire et unités des monts de St Gervais, d’Avène-Mendic et de Mélagues)

BIBLIOGRAPHIE PRINCIPALE CARTES GEOLOGIQUES CONCERNEES :

MARCHAL JP. BLAISE M. (2004) Actualisation de la synthèse hydrogéologique de CASSAFIERES C. Contribution à l’étude hydrogéologique de la haute vallée du 1/50 000 : Camarès (961), Bédarieux (988), Lacaune la région Languedoc Roussillon. Rapport BRGM/RP-53020-FR Jaur. DEA. Montpellier (987), St Pons (1013), St Chinian (1014) BERARD P. (1986) Eaux thermales et thermominérales en Languedoc Roussillon. CASSAFIERES C Contribution à l'étude hydrogéologique des formations Rapport BRGM 86SGN473LRO karstiques du versant sud de la Montagne Noire. Thèse 3ème cycle Montpellier CARTES HYDROGEOLOGIQUES CONCERNEES : BERARD P. (1986) Base de données des eaux thermo-minérales du Languedoc RICOLVI M. Etude hydrogéologique des sources thermominérales d'Avène. Thèse Roussillon. Rapport BRGM R-36890 4S93 3ème cycle Montpellier MARCHAL, JP (1985) Synthèse hydrogéologique de la région Languedoc- Roussillon. Qualité-Quantité. Rapport BRGM/85 SGR 349 LRO. Atlas hydrogéologique Languedoc Roussillon Coupes interprétatives schématiques

Coupe interprétative schématique : 214C, 557E, 557C4

558B2 214C 557E 557C4 / 557C5 336D - 336

Entités hydrogéologiques recoupées :

214C : Calcaires et marnes du Paléocène et de l'Eocène inférieur et moyen du système Cesse - - Ste-Valière 557E : Calcaires et marnes du Trias à l'Ecocène de l'Arc de St-Chinian 557C : 557C4 = Molasses, calcaires, grès et marnes tertiaires du bassin versant de l'Orb 557C5 = Molasses, calcaires, grès et marnes tertiaires du bassin versant de l'Aude 336D : Alluvions anciennes de l’Orb 336 : Alluvions récentes de l’Orb

Source : d’après ARTHAUD et SEGURET

BRGM, 2011

561B

337 Kilomètres

4 3 2 1 0.5 0

557E

561B

557C5

) X0013 ± #

#

b

r

o

X0010 )

214

557E1

10145X0015 !

557C4

336

X0012 )

X0022

328E5

226

)

) 10145X0022 !

557C4

226 328E5 X0022

336D

557E

"

558B2

ve

r n

a

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o

b

r

e "

558B2

557C3

558B1 557E Calcaires et marnes du Trias à l'Eocène de l'Arc de St-Chinian de l'Arc de l'Eocène à Trias du marnes et Calcaires 557E 557E – Calcaires et marnes du Trias à l’Eocène de l’Arc de St-Chinian

CONTEXTE GEOGRAPHIQUE ET GEOMORPHOLOGIQUE INFORMATIONS PRINCIPALES

L’entité correspondant à l’arc de St-Chinian est située en presque totalité dans le département de l’Hérault, mais déborde très légèrement dans le Nature : Domaine hydrogéologique département de l’Aude, sur la commune de Bize Minervois. Cette entité s’étend sur une distance d’un peu plus de 30 km entre la Cesse au Sud Ouest et un secteur situé à mi distance entre le Libron et le ruisseau de Vallongue, affluent rive gauche de l’Orb au Nord Est. Thème : Intensément plissé de montagne

Ce massif correspond à l’un des tronçons de la partie externe de la chaîne des Pyrénées. Il fait partie du rameau pyrénéo-provençal du Languedoc- Type : Double porosité méditerranéen dans la région où celui-ci se courbe pour se raccorder aux structures de la nappe des Corbières et à celles des Pyrénées. 2 Ce massif est constitué par des alignements NE-SW de collines de faible altitude (200 m) correspondant aux niveaux durs de la série méso-cénozoïque Superficie totale : 172 km (cuestas calcaires orientées NE-SW) et séparées par des combes linéaires dans les niveaux tendres (marnes). Il s’agit donc d’un secteur assez peu Entité(s) au niveau local : vallonné, contrairement aux entités voisines que sont la nappe charriée de Pardailhan (558B2), les Monts de Faugères et les écailles de Cabrières (558B1). 557E1 : Calcaires liasiques de l’Arc de Saint Chinian Le climat de ce secteur est de type méditerranéen, mais fait déjà la transition entre le climat du littoral et celui de la Montagne Noire et des Monts de l’Espinouse. La pluviométrie annuelle est de l’ordre de 800 mm sur cette entité, alors que la pluviométrie à Béziers n’est que de 600 mm. La répartition annuelle de ces précipitations fait apparaître un maximum à la fin de l'automne, suivi d'un maximum secondaire à la fin de l'hiver, le mois de juillet étant le plus sec. Des précipitations exceptionnelles et brutales, si caractéristiques du climat méditerranéen pendant la saison automnale, peuvent être à l'origine de crues dévastatrices des cours d’eau qui traversent cette entité, dont le plus important est l’Orb. L’Orb recoupe cette entité perpendiculairement aux directions structurales. A noter que la Cesse et le Libron traversent cette entité sur un parcours inférieur à 2 km chacun. La durée annuelle moyenne d’ensoleillement est de l’ordre de 2300 heures et la température moyenne annuelle est de l’ordre de 12 à 13 °C. 557E – Calcaires et marnes du Trias à l’Eocène de l’Arc de St-Chinian

GEOLOGIE HYDROGEOLOGIE

557E Le massif de St-Chinian est un segment plissé d’âge mésozoïque et cénozoïque. Il jouxte au Nord et sans interférence L’entité est un domaine sédimentaire intensément plissé multicouche. Le secteur se présente comme un empilement de le versant sud de la Montagne Noire, qui constitue un segment plissé hercynien. Le chaînon de St-Chinian est niveaux à perméabilité de fissures (calcaires plus ou moins karstifiés), séparés par des niveaux semi-perméables à caractérisé par des chevauchements plats recoupant des plis antérieurs. Il offre un exemple typique de tectonique imperméables. Les niveaux calcaires aquifères se rencontrent notamment dans l’Hettangien, le Rognacien et l’Eocène. Du fait tangentielle superficielle et cassante. de la complexité tectonique qui structure le massif de St-Chinian, les réservoirs en eau souterraine sont très compartimentés et les sources nombreuses, mais généralement de faibles débits. Le substratum des écailles de l’arc de St-Chinian est constitué par le Paléozoïque du versant sud, recouvert par une Les sources sont captées pour la plupart, parfois sollicitées par pompage en dessous de leur niveau d’écoulement (ex. source mince couverture de terrains cénozoïques tabulaires (Eocène autochtone). de l’Adoux à Cazerdarnes) L’arc de St-Chinian se subdivise en plusieurs unités structurales : Les principaux systèmes aquifères sont les suivants : - Ecailles inférieures : ces petites écailles imbriquées (écaille de Cessenon, écaille du Bois du Bousquet) chevauchent - les formations de l’Eocène inférieur et notamment les calcaires du Sparnacien qui sont captés par le forage de Fichoux vers le Nord ; pour l’alimentation en eau de (débit de l’ordre de 30 m3/h) ; - - Unité de : cette unité allochtone est caractérisée par une série méso-cénozoïque comprenant du Trias, les formations du Crétacé Supérieur et Eocène inférieur (Thanétien) qui sont captés par le forage de Manière Nord pour du Lias, du Crétacé supérieur et du Vitrollien. Elle est formée de plis tranchés par les chevauchements plats, l’alimentation en eau de Puisserguier, postérieurs aux plis ; - quelques ressources en eau existent, à la faveur de la fissuration potentielle qui peut affecter les calcaires rognaciens. En - profondeur, cette ressource est captée pour l’alimentation en eau de la commune de par les forages Les Bories Unité de Cazouls : cette unité allochtone est caractérisée par une série mésozoïque allant jusqu’au Dogger. Son réalisés dans les calcaires du Maestrichtien. Les calcaires sont fissurés et fracturés entre 85 et 125 m de profondeur. Le contact de base est subhorizontal, proche de la topographie actuelle et dessine une série de et demi-fenêtres ; 3 site de la Peyrouse est exploité à un débit de 40 m /h environ. Les anciens forages de Puech Labade à Creissan qui - Formations syntectoniques : elles se situent à la terminaison nord-orientale des unités de Cazedarnes et de étaient exploités à environ 30 m3/h et qui sollicitaient les calcaires du Crétacé supérieur recouverts par plus de 60 m de Cazouls. Elles sont discordantes sur les écailles inférieures, chevauchées par les unités de Cazedarnes et de marnes miocènes et éocènes sont maintenant abandonnés, en raison de la difficulté de protéger la ressource (captage Cazouls et donc syntectoniques ; localisé en zone péri-urbanisée), - - Formations post-tectoniques : Miocène moyen marin, Miocène supérieur continental. Ces dernières formations sont les structures faisant office de réservoirs sont situées dans les synclinaux, au sein des calcaires (bien qu’ils soient mal en fait aux entités 557C3, 557C4 et 557C5 correspondant au remplissage miocène du bassin de Béziers. karstifiés, peu épais et alternés de marnes). Les circulations se font à la faveur des failles qui prédominent dans les calcaires et peuvent drainer de grandes surfaces. Les circulations karstiques semblent moins importantes. Ainsi, la source Suivant les unités structurales, la série sédimentaire post-triasique débute par les niveaux plastiques du Trias ou par les pérenne « Les Douzes » qui alimentait Puisserguier (trop vulnérable) émerge de calcaires rognaciens, diaclasés et faillés. niveaux détritiques du Crétacé supérieur. Cette série méso-cénozoïque s’étage du Trias (Trias inférieur) à l’Eocène Cette source présente un débit de 50 à 70 m3/h à l’étiage, (Bartonien supérieur). - des aquifères isolés par des horizons imperméables existent dans les calcaires du Lias bien karstifiés (entité 557E1 au Les faciès rencontrés sont variés. Le Trias est représenté par les argiles imperméables du Keuper, le Rhétien par des niveau local). C’est le cas de la bande de calcaires et dolomies de l’Hettangien orientée NNE-SSW, qui s’ennoie sous le calcaires gréseux et dolomitiques. Le Lias inférieur est une série à dominance carbonatée (calcaires, dolomies, calcaires Miocène au Sud du défilé de Ste-Foi à l’Est de . Les calcaires hettangiens sont captés par le forage Gabelas sur la dolomitiques). Le Lias supérieur est une série à dominante marneuse (marnes imperméables du Domérien et du commune de Cruzy desservant le hameau de Fargoussières (commune de ) avec un débit d’exploitation de 10 3 2 Toarcien). Le Dogger et le Malm semblent absents de la série. Le Crétacé supérieur est représenté par des grès à m /h. Cet ouvrage est implanté sur le synclinal de Fargoussières avec un impluvium d’environ 3,5 km . Par ailleurs, ces reptiles argileux et imperméables, le Rognacien par une alternance de calcaires lacustres et de marnes, le Vitrolien par calcaires donnent naissance à la source pérenne (source de Roquefourcade) qui alimente Cruzy. Le débit est compris 3 des grés argileux imperméables, l’Yprésien par des calcaires à alvéolines, le Lutétien et le Bartonien par des grès et entre 10 et 30 m /h. Cette source émerge dans une bande de calcaires liasiques au contact des formations crétacées. Le marnes imperméables. nouveau forage du Défilé de Marie Close sur la commune de Cruzy a testé, sous 52 m de formations pratiquement imperméables du Crétacé, les calcaires et dolomies de l’Hettangien qui sont drainés vers la Cesse à Bize Minervois. Cet ouvrage peut être exploité à 70 m3/h. Le pompage sur ce forage est sans incidence sur le captage communal de Roquefourcade, car ces deux ouvrages sont situés dans des barres calcaires différentes. - les calcaires hettangiens du secteur de la Linquière (ou Pont du Lirou) sur la commune de Villespassans sont nettement fissurés et permettent le plus gros prélèvement dans cette entité 557E1. Ce forage du Pont du Lirou (ou de la Linquière) sollicite les calcaires liasiques karstifiés avec des zones fissurées entre 60 et 90 m de profondeur. Le site est exploité à un débit de 30 m3/h par le Syndicat du Vernazobre. - il existe aussi d’autres petites ressources, mais dont l’importance est nettement moindre que celle des formations liasiques. Ainsi, les grès du Trias permettent l’alimentation de quelques ouvrages (abandon du puits Miquel à Cessenon). Il en est de même avec les formations calcaires de l’Eocène. 557E – Calcaires et marnes du Trias à l’Eocène de l’Arc de St-Chinian

DESCRIPTION DE L’ENTITE HYDROGEOLOGIQUE

Généralités : Les réservoirs sont extrêmement compartimentés, les calcaires sont peu karstifiés sauf localement ; ils présentent plutôt une perméabilité de fissures. Nature : aquifère localement karstifié, mais avec aussi une perméabilité d’interstices. Aquifère multicouche. Lithologie : essentiellement calcaires et dolomies, intercalés par des horizons marneux imperméables. Stratigraphie : Trias à Eocène (Bartonien supérieur) Substratum : formations paléozoïques du versant sud de l’arc de St-Chinian. Type : multicouche, discontinu. Etat : captif pour les séries inférieures. Limites : Du Nord au Sud, sur le versant est du massif, les formations mézo-cénozoïques de l’arc de St-Chinian (557E) sont au contact avec les terrains oligo-mio-pliocènes des bassins du Libron (557C3), de l’Orb (557C4) et de l’Aude (557C5). Les limites sont de type étanche. Sur le versant ouest du massif, les formations mézo-cénozoïques de l’arc de St-Chinian (557E) sont au contact avec les calcaires éocènes du Minervois, en secteur sud-ouest (214B) ou du système Cesse Pouzols (214C). Il s’agit de limites étanches. Au Nord, cette entité 557E est en contact avec les schistes, marnes et calcaires primaires de la nappe de Pardailhan en secteur nord-ouest (558B2) et avec la nappe charriée des Monts de Faugères et des écailles de Cabrières (558B1). Les limites sont de type étanche. Caractéristiques : pas de signification globale étant donnée le morcellement du système et son caractère karstique

Prof. Porosité Epaisseur Prod. Q ENTITE eau T (m²/s) K (m/s) (%) mouillée (m) (m3/h) (m) 557E 0 à 10

557E1 10-3 0 à 100

Superficie totale : 172 km² pour les parties libres de l’entité Prélèvements connus: usage AEP (1,2 millions de m3/an), principalement pour les localités de Puisserguier, Cruzy, Creissan et surtout par le syndicat du Vernazobre avec le forage de la Linquière à Villespassans. Utilisation de la ressource : AEP Alimentation naturelle de la nappe : de manière diffuse par infiltrations météoriques en surface de massif, et peut être par drainance de l’Orb. Qualité : - qualité chimique : eaux à faciès bicarbonaté calcique localement sulfaté, à température comprise entre 11 et 14°C ; - qualité bactériologique : peut se révéler médiocre. Vulnérabilité : vulnérabilité à la pollution, notamment dans les zones où l’environnement est agressif (vallée de l’Orb et du Vernazobre) Bilan hydrologique: précipitations totales moyennes (800 mm/an), apport disponible pour l’infiltration (30.106 m3/an), RFU (100 mm/an), ruissellement (35% des précipitations efficaces), apport par infiltration efficace (19,5.106 m3/an), sorties artificielles nettes (1,2.106 m3/an). Principales problématiques: Les ressources de cette entité sont très peu exploitées mais difficilement mobilisables du fait de la complexité du système et de sa compartimentation. Localement, teneur élevée en sulfate (forage au Domaine Montmajou au Nord de la commune de Cazouls les Béziers). Nombre d’ouvrages en base de données : 7 forages dont la profondeur dépasse 200 m 557E – Calcaires et marnes du Trias à l’Eocène de l’Arc de St-Chinian

BIBLIOGRAPHIE PRINCIPALE CARTES GEOLOGIQUES CONCERNEES :

. 1/50 000 : St-Chinian (1014), Béziers (1939) MARCHAL JP. BLAISE M. (2004) Actualisation de la synthèse hydrogéologique de DONNAT, J.J. (1970), Atlas hydrogéologique 1/50 000 du Languedoc-Roussilon, la région Languedoc Roussillon. Rapport BRGM/RP-53020-FR feuille de Béziers MARCHAL, JP (1985) Synthèse hydrogéologique de la région Languedoc- CARTES HYDROGEOLOGIQUES CONCERNEES : Roussillon. Qualité-Quantité. Rapport BRGM/85 SGR 349 LRO. DONNAT, J.J. (1970), feuille de Béziers Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

Annexe 2

Quantiles, minimum et maximum mensuels

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 71

Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

Fontcaude mois Max Quinquennal Triennal Médiane Triennal sec Quinquennal Min humide humide sec septembre 395.17 395.11 395.11 395.11 395.1 395.08 395.04 octobre 395.29 395.13 395.12 395.11 395.1 395.1 395.05 novembre 395.28 395.172 395.13 395.12 395.11 395.1 395.09 décembre 395.16 395.12 395.12 395.11 395.1 395.1 395.08 janvier 395.41 395.14 395.12 395.12 395.11 395.09 395.07 février 395.37 395.15 395.13 395.12 395.11 395.09 395.08 mars 395.48 395.13 395.13 395.12 395.11 395.09 395.08 avril 395.21 395.13 395.12 395.12 395.11 395.1 395.08 mai 395.18 395.14 395.13 395.12 395.11 395.11 395.04 juin 395.14 395.13 395.12 395.11 395.1 395.1 395.04 juillet 395.14 395.11 395.11 395.1 395.1 395.09 395.03 août 395.13 395.11 395.11 395.1 395.1 395.08 395.05

Usclats mois Max Quinquennal Triennal Médiane Triennal sec Quinquennal Min humide humide sec septembre 380.47 380.2 380.19 380.18 380.17 380.16 380.14 octobre 381.25 380.23 380.19 380.18 380.17 380.16 380.09 novembre 381.39 380.5 380.43 380.27 380.21 380.17 380.09 décembre 380.95 380.62 380.469 380.44 380.36 380.25 380.08 janvier 381.22 380.712 380.63 380.47 380.45 380.368 380.08 février 381.33 380.706 380.58 380.55 380.4811 380.444 380.23 mars 384.66 380.6 380.54 380.5 380.46 380.42 380.33 avril 380.97 380.69 380.64 380.57 380.51 380.44 380.31 mai 381.15 380.57 380.53 380.49 380.45 380.41 380.31 juin 380.76 380.49 380.44 380.37 380.3399 380.3 380.25 juillet 380.43 380.3 380.27 380.26 380.25 380.24 380.21 août 380.27 380.22 380.21 380.21 380.2 380.19 380.17

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 73 Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

Malibert mois Max Quinquennal Triennal Médiane Triennal sec Quinquennal Min humide humide sec septembre 385 384.98 384.97 384.97 384.96 384.96 384.95 octobre 385.15 384.97 384.97 384.96 384.96 384.95 384.95 novembre 385.25 385.14 384.97 384.96 384.96 384.96 384.95 décembre 385.19 385.12 384.98 384.96 384.95 384.94 384.93 janvier 385.16 385.08 385.06 385.02 384.97 384.96 384.93 février 385.27 385.17 385.15 385.05 385.03 385.02 384.99 mars 385.41 385.15 385.13 385.08 385.03 385 384.99 avril 385.22 385.15 385.13 385.05 385.03 384.99 384.98 mai 385.31 385.146 385.11 385.05 385.03 385.02 384.99 juin 385.3 385.21 385.06 385.03 385.0119 385.01 384.99 juillet 385.21 385.03 385.02 385.01 384.99 384.98 384.97 août 385.02 385 385 384.99 384.97 384.97 384.95

Vis mois Max Quinquennal Triennal Médiane Triennal sec Quinquennal Min humide humide sec septembre 3.1963 2.1935 2.01779 1.84355 1.491377 1.4248 1.1964 octobre 165.96 3.6993 2.916096 2.65475 1.960893 1.71306 1.2229 novembre 136.96 6.7767 4.27503 3.6017 3.27794 3.1233 2.5029 décembre 44.217 7.01324 6.201664 5.4529 4.6946 3.03828 2.5187 janvier 312.95 13.4658 9.262825 6.7875 5.421647 4.67578 3.7604 février 261.25 14.875 9.707 7.4858 6.3506 4.5988 3.3208 mars 339.92 8.3154 6.41348 5.71045 5.114285 4.7367 3.3275 avril 136.06 9.65684 6.463509 5.39 4.869785 4.56402 3.8596 mai 78.508 6.68122 5.555612 4.485 4.098918 3.70284 2.5146 juin 57.867 4.81268 3.880504 3.4979 3.187104 3.02202 1.795 juillet 5.5696 3.1683 3.02288 2.7617 2.43029 1.7975 1.5342 août 3.7579 2.5521 2.41612 2.16 1.83815 1.4875 1.2983

74 BRGM/RP-62165-FR - Rapport final Définition d’une typologie des comportements des aquifères karstiques suivis de l’Hérault

Linquière mois Max Quinquennal Triennal Médiane Triennal Quinquennal Min humide humide sec sec septembre 106.69 102.198 100.43 99.5215 98.83231 98.29 97.408 octobre 134.36 103.852 100.72 99.742 99.59128 98.2234 97.616 novembre 163.91 104.934 103.5115 100.22 99.624 99.5174 97.812 décembre 141.45 112.644 102.99 99.889 99.49384 99.3414 97.711 janvier 167.19 108.422 102.74 101.82 100.3694 99.5728 99.214 février 166.04 113.09 106.989 103.49 102.3035 100.3 99.384 mars 163.19 138.348 107.68 106.59 104.06 102.762 101.71 avril 139.96 128.362 107.6003 104.97 103.6797 102.65 101.65 mai 128.57 118.398 108.371 103.97 102.6358 101.94 99.292 juin 119.28 112.086 103.7953 102.415 101.6478 101.28 98.894 juillet 112.88 108.242 101.8744 101.17 100.43 99.8218 98.417 août 109.29 104.582 100.01412 99.58 98.78392 98.272 97.638

Lacan mois Max Quinquennal Triennal Médiane Triennal Quinquennal Min humide humide sec sec septembre 152.49 142.504 139.8188 138.505 135.0109 133.764 130.94 octobre 151.99 145.584 139.46 137.93 134.4928 133.852 130.59 novembre 156.33 151.266 139.5806 137.41 135.8092 134.034 130.06 décembre 156.3 149.848 141.6 137.33 136.0328 133.222 129.58 janvier 160.81 148.436 140.8409 139.925 136 132.588 129.37 février 162.84 147.4 139.8565 139.375 138.864 133.31 129.06 mars 161.87 146.22 139.7372 138.98 138.4528 135.81 128.95 avril 161.47 145.044 139.8803 138.83 138.0388 137.492 134.93 mai 159.9 144.574 139.16 138.6 137.9856 136.39 134.64 juin 158.15 143.608 141.43 138.365 137.5197 135.83 130.71 juillet 156.24 142.31 141.319 138.865 136.571 136.06 130.6 août 154.03 141.01 140.41 137.71 135.65 134.97 131.52

BRGM/RP-62165-FR - Rapport final - 75

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