POSSIBILITES D'EXPLOITATION DES RESSOURCES EN EAU SO'JTERflA'ME OA^S LE PERIMETRE ^E L'A.S.A. DE LA SOLOGNE DU CHER
1ère Phase : ETUDE HVOR BRGM Par Ph. MAGET ï*. ^. GASO^V
87 SGN 598 OCTOBRE
BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES SERVICE GEOLOGIQUE REGIONAL CENTRE Avenue de Concyr - B.P. 6009 45060 ORLEANS CEDEX Tél. : 38.64.37.37 POSSIBILITES D'EXPLOITATION DES RESSOURCES EN EAU SOUTERRAINE
DANS LE PERIMETRE DE L'A. S.A. DE LA SOLOGNE DU CHER
1ère phase : ETUDE HYDROGEOLOGIQUE
RESUME
Maître d'ouvrage Association Syndicale Autorisée Auteurs Ph. MAGET d 'hydraulique Agricole de la R. GABOUJ Sologne du Cher (Mr ROBERT)
Maître d'oeuvre DDAF du CHER (Mr MAS SARDÍ ER)
87 SGN 598 CEN
L'association Syndicale Autorisée d'Hydraulique Agricole de la Sologne du Cher, assistée par la Direction Départementale de l'Agriculture et de la Forêt du Cher, a confié au BRGM, Service Géologique Régional Centre, l'étude hydrogéologique de la région s'étendant de VIERZON à ARGENT-SUR-SAÜLDRE qui correspond aux affleurements de la formation dite de "l'argile à silex", laquelle s'est révélée aquifère entre AUBIGNY-SUR-NERE et SAINTE MONTAINE.
La connaissance géologique du sous-sol a bénéficié des travaux en cours pour l'élaboration des cartes géologiques. Une attention particulière portée aux structures profondes a permis de déceler des axes synclinaxix NO-SE sous des vallées actuelles (Nère, Petite-Sauldre, ...) ayant un rôle important dans la genèse de la "nappe des Silex".
Une campagne piézométrique généralisée autour du bassin de la Nère fait apparaître les limites du lessivage de l'argile à silex à l'Est d'une ligne ARGENT-SUR-SAULDRE - PRESLY.
La géophysique par méthode électrique a été étalonnée au préalable sur 2 sites (l'un productif, l'autre non) par des sondages reliés par un trainé. Les contrastes ne sont pas significatifs au sein des silex, mais la géophysique se révèle indispensable - avec la piézométrie - pour connaître la géométrie de la nappe.
Les résultats de cette étude seront utilisés pour évaluer les ressources sur 22 exploitations agricoles
Outre ce résuümé, ce rapport contient 38 pages, 5 figures, 3 annexes et 2 planches. TABLE DES MATIERES
1 - INTRODUCTION 1
2 - CADRE DE L ' ETUDE 2
3 - SITUATION ACTUELLE POUR L ' IRRIGATION 4 h - METHODOLOGIE 5
4.1 - PROGRAMME 5 4.2 - DOCUMENTATION 5 4.3 - DISCIPLINES ABORDEES 6
5 - GEOLOGIE REGIONALE 8
5.1 - LITHO-STRATIGRAPHIE 8 5.2- GEOLOGIE STRUCTURALE 12
6 - HYDROGEOLOGIE 16
6.1- FORMATIONS AQUIFERES 16 6.2 - LA NAPPE DES SILEX 21 6.3 - PIEZOMETRIE 24
7 - GEOPHYSIQUE 25
7.1- INTRODUCTION 25 7.2 - ETALONNAGE 26 7.3 - CALAGE AVEC LES CAMPAGNES GEOPHYSIQUES PRECEDENTES.. 32
8 - NIVEAUX PRODUCTIFS 35
9 - CONCLUSIONS 36
LISTE DES FIGURES
FIGURE 1 : PLAN DE SITUATION FIGURE 2 : COUPE SALBRIS - AUBIGNY-SUR-NERE FIGURE 3 : COUPE IVOY-LE-PRE - NANCAY FIGURE 4 : CARTE DES LINEAMENTS FIGURE 5 : ETALONNAGE GEOPHYSIQUE
ANNEXE 1 : PHASE ETALONNAGE - SONDAGES ET TRAINE ELECTRIQUES ANNEXE 2 : TEST DE SENSIBILITE ANNEXE 3 : CALAGE AVEC LES CAMPAGNES DE GEOPHYSIQUE PRECEDENTES
PLANCHE 1 : GEOLOGIE PLANCHE 2 : NAPPE DES SILEX 1 - INTRODUCTION
Le schéma départemental d'hydraulique agricole du département du Cher établi en 1985 a mis en évidence les problèmes de mobilisation des ressources en eau en vue de l'irrigation pour les besoins agricoles.
A l'initiative de l'Association Syndicale Autorisée d'Hydraulique Agricole de la SÛLOGNE-Du-CHER. la Direction Départementale de l'Agriculture et de la Forêt du CHER a réalisé une pré-étude des perspectives de développment de l'irrigation dans ce secteur du département et des possibilités d'utilisation des ressources en eau Les eaux souterraines font l'objet de la première phase de recherche.
22 exploitants agricoles se sont groupés au sein de l'Association - dénommée A. S. A. de la Sologne du Cher - pour une étude qui se déroule en 3 étapes :
étude hydrogéologique générale, étude d'implantation et pré-dimensionnement de forages de reconnaissance.
réalisation et suivi des pré-forages faisant suite à l'étude générale et étude de sites de stockage individuels.
étude de soutien d'étiage des cours d'eau susceptibles d'être sollicités.
Le programme abordé ici se rapporte à la première étape.
L'A. S. A. de la Sologne du Cher, Maître d'ouvrage, assisté par la DDAF du Cher, a confié cette étude au Bureau de Recherches Géologiques et Minières (B.R.G.M.), Service Géologique Régional Centre*.
Marché signé le 19 mai 1987, approuvé le 11 juin 1987 - 2
2 - CAmE DE L'ETUDE
La région étudiée est la Sologne sur le département du Cher, région dont les terrains sont constitués par les dépôts alluviaux argilo-sableux (formation dite "Sable et Argile de Sologne" et terrasses alluviales) reposant sur de l'argile (dite "Argile à silex"). La région est limitée à l'Est et au Sud par les terrains du Crétacé constitués par de la marne.
Les agriculteurs intéressés sont regroupés entre ARGENT-SUR-SAULDRE et MERY-ES-BOIS . où affleure la formation de l'Argile à silex. Un seul d'entre eux se place près de BRINON, domaine des Sable et Argile de Sologne) (cf. figure 1). - 3 -
FIGURE 1 : PLAN DE SITUATION
Périmètre de l'A. S. A. de la Sologne du Cher
Zone d'études particulières - 4 -
3 - SITUATION ACTUELLE POUR L'IRRIGATION
Les besoins en eau pour l'irrigation sont en pleine expansion. Les exploitants ont recours à 3 solutions :
- Les retenues ou bassins de stockage, le long de petits cours d'eau temporaires. L'alimentation se fait par ruissellement, plus rarement avec l'appoint d'un forage. Ces "réservoirs" sont groupés :
. à l'Est, où les terrains sont les plus imperméables et les conditions topographiques favorables,
. au Nord-Ouest, dans la Sologne proprement dite où l'eau est à fleur de sol.
- Les pompages en rivière
Mis à part la vallée du Cher et de l'Yèvre - qui n'appartiennent pas à la Sologne - les cours d'eau fortement sollicités sont la Grande-Sauldre, la Nère, la Petite-Sauldre. En raison d'une baisse constatée des débits d'étiage, une réglementation très stricte peut limiter ce type d'exploitation.
- Captages d'eau souterraine
Les puits sont très nombreux, mais pratiquement tous fournissent un débit insignifiant lorsqu'ils sont utilisés (usage domestique).
Les forages se multiplient depuis plusieurs années. Ils sollicitent plusieurs aquifères qui seront analysés plus loin, chacun ayant ses caractéristiques et ses contraintes propres :
. dans la Sologne : débits très irréguliers, en général faibles ; certains captages arrivent à fournir un débit suffisant pour l'irrigation, près de Brinon. Les profondeurs sont réduites.
. dans la région d' AUBIGNY-SUR-NERE, où une nappe très productive a été rencontrée. Son extension est cependant limitée et on enregistre plusieurs échecs. Cette nappe est l'objet principal de cette étude. 5 -
4 - METHODOLOGIE
4.1 - PROGRAMME
Il se décompose en 2 phases :
. étude générale dans le périmètre de l'A. S. A. de la Sologne du Cher, à partir des données et études existantes.
. études particulières pour les exploitants dans un domaine plus restreint et nécessitant l'apport d'informations nouvelles par des interventions sur le terrain.
4.2 - DOCUMENTATION
Elle s'appuie sur :
. Cartes géologiques :
- existantes : GIEN (1/80 000) BOURGES (1/80 000)
- en préparation : ARGENT-SUR-SAULDRE (1/50 000) AUBIGNY-SUR-NERE (1/50.000) SAINT MARTIN D'AUXIGNY (1/50 000) pour lesquelles nous avons bénéficié des apports des auteurs mêmes, en particulier de Monsieur FLEURY, du département Géologie qui a fait part de ses connaissances non encore publiées.
. Dossiers archivés en application du Code Minier
Le BRGM a pour charge de rassembler toutes les informations brutes concernant le sous-sol, lesquelles sont ouvertes pour consultation (Service Public du BRGM).
Ces informations sont classées :
- par carte IGN à 1/50 000 (exemple : 462) - par huitième de feuille à 1/25.000 (exemple 462-3) - par ordre chronologique d'archivage (exemple : 462-3-13)
C'est cette numérotation, nationale, qui est utilisée dans ce rapport. - 6 -
. Etudes et synthèses
Citons les principales :
- Etude des réservoirs aquifères post-cénomaniens dans les régions septentrionale et orientale de la Sologne" - 1971 BRGM n" 71 SGN 256 BDP
- "Ville d 'AUBIGNY-SUR-NERE. Recherche de ressources en eau nouvelles" - 1973 CPGF n* 6064
- "Les eaux souterraines dans la région Centre - 1974 BRGM n" 74 SGN 199 BDP
- "Etat des possibilités d'exploitation des captages AEP dans le département du Cher - 1976 BRGM n" 76 SGN 11 BDP
- "Ressources en eau du Bassin de la Nère - 1978 SEIAE
4.3 - DISCIPLINES ABORDEES
L'étude est pluridisciplinaire, en partant du général vers le particulier :
. Images-satellite : des "linéaments" (*) peuvent correspondre à des structures géologiques : fractures, fossés, ...
Photo-interprétation : pour l'étude détaillée de la géologie : limites de couches géologiques, effondrements, cicatrices de fractures, ...
Recherche des indices sur place (sources, variations lithologiques du sol, ...), vérification de la photo-interprétation.
(*) lignes droites ou courbes se détachant des images résultant du traitement des données enregistrées par les capteurs. - 7 -
. Piézométrie : le gradient hydraulique des nappes d'eau traduit la perméabilité du milieu et peut indiquer les axes de circulation. De même un relevé des fluctuations renseigne sur le comportement des aquifères.
- données utilisées :
" mesures effectuées par le BRGM en 1966, 1986 CPGF en 1973 SEIAE en 1977 (étiage-hautes eaux)
- campagne BRGM dans le cadre de l'étude :
" pour homogénéiser les mesures des secteurs prospectés (Brinon, Grande-Sauldre amont, Oizenotte, Nère),
* pour les secteurs lacunaires : toute la région au Sud d'Aubigny-sur-Nère, jusqu'à Méry-es-Bois.
. (iéophysique
Le but défini initialement était la détection des chenaux supposés dans les silex où l'eau circule. Le BRGM a proposé d'opérer en deux temps :
- Etalonnage de la méthode, sachant qu'il n'est pas prouvé qu'elle soit efficace, surtout étant donné les divergences
. d'interprétation de bureaux d'études différents. Si les résultats étaient probants :
- Application chez les agriculteurs pour implanter les forages de reconnaissance.
En raison de la nature des terrains, la méthode de prospection par sondages électriques jumelés avec les traînés électriques a été retenue.
En fait, les résultats de cet étalonnage et les observations faites chez quelques exploitants (*) ont fait apparaître un objectif plus primordial : la détermination de l'épaisseur de la nappe des silex.
Les travaux réalisés sont :
. étalonnage : 5 sondages électriques et 1 trainé de 3 km de long
. application chez les exploitants : 40 sondages électriques et 6 traînés.
(") forages réalisés dans l'aquifère dénoyé - 8 -
5 - GEOLOGIE REGIONALE (planche 1)
5.1 - LITHO-STRATIGRAPHIE
La région étudiée se situe au Sud du Bassin Parisien, au début de la remontée des terrains sédimentaires vers le Massif Central (cf. coupes en figures 2 et 3). Les différents terrains sont décrits en partant des plus récents, superficiels :
- Alluvions (Quaternaire)
Elles sont très développées, beaucoup plus que ne le laissent paraître les cartes géologiques à 1/80 000. Ce sont des formations essentiellement sableuses, à fraction argileuse très variable, avec des débris de silex. La granulométrie constatée n'est pas en rapport avec les bassins actuels ni avec les pentes, et témoigne une dynamique beaucoup plus forte.
- Sable et Argile de Sologne (Tertiaire : Buirdlgalien)
Ce sont des épandages fluviátiles beaucoup moins grossiers comprenant des chenaux de sable gris fin anastomosés dans de l'argile. L'épaisseur de la formation est de plus de 100 m dans la fosse de Sologne et se biseaute stratigraphiquement sur la région étudiée.
Ces deux fonnations : alluvions et Sables et Argile de Sologne sont réunies sur la carte.
- Argile à silex
C'est le produit de décalcification de la craie du Sénonien-Turonien riche en silex. Son épaisseur dépasse 50 m. entre AUBIGNY-SUR-NERE et SAINTE-MONTAINE et diminue vers l'Est. Elle se présente sous 3 états :
. argile grise à blanche enrobant des silex, à l'Est essentiellement,
. argile sableuse avec silex, dans les forages profonds sous les sables et argile de Sologne ainsi que sur les affleurements au Sud de NEUVY-SUR-BARANGEON.
. silex en blocs jointifs, l'argile ayant été lessivée et laissant une formation caverneuse, voir karstique. Cet état est connu à l'Ouest d 'AUBIGNY-SUR-NERE, mais son extension n'est pas déterminée.
Ces 3 états sont le résultat d'une dynamique propre à cette région de la Sologne. FIGURE 2
COUPE SALBRIS- AUBIGNY-SUR_NERE
Nappe des Sables et Argiles de Sologne s; Nappe de l'Argile à silex
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