INSTITUTION INTERDEPARTEMENTALE DES BARRAGES-RESERVOIRS DU BASSIN DE LA SEINE
BRGM l'I NTIIPIISi «U SIIVICI Dl lA TilM
INFLUENCE DE LA MISE EN EXPLOITATION
DU BARRAGE RESERVOIR AUBE
SUR L'HYDROGEOLOGIE DE LA NAPPE
DE BRIENNE-LE-CHATEAU (AUBE)
p. MORFAUX et D. RAMBAUD
AVRIL 1991
R 32733 CHA 4S 91
BRGM - CHAMPAGNE-ARDENNE Pôle Teclmologkjue Henri Forman- 12, rue CléinentAder- 51 100 Reims Tél. : 1331 2Ó.61 .65.55 Télécopieur : (33) 26 05.08 66 SOMMAIRE
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INTRODUCTION 1
1 - GEOMETRIE DE LA RIVIERE ET DU RESERVOIR ALLUVIAL 1 2 - POSITION DU SUBSTRATUM DE LA NAPPE PAR RAPPORT A LA RIVIERE 3 3 - PROFILS TRANSVERSAUX 4 4 - DRAINAGE D'UNE PARTIE DE LA NAPPE EN DIRECTION DE L'AUBE 4 CONCLUSION 7
LISTE DES FIGURES
Figure 1 - Profil en long de la rivière et de la nappe. Figure 2 - Coupe transversale de l'Aube au point d'observation K en aval de Unienville au niveau d'un méandre. Figure 3 - Coupe transversale de l'Aube en ligne droite en amont de Dienville. Figure 4 - Profils électriques perpendiculaires à la rivière. Figure 5 - Plan de situation des sondages électriques. Figure 6 - Plaine de Brienne-le-Château - Carte piézométrique (relevés du 2 au 4/06/1971). INTRODUCTION
A la demande de l'Institution Interdépartementale des Barrages-Réservoirs du Bassin de la Seine, nous avons examiné à partir des données d'archives, l'impact que pourrait avoir la diminution des crues de l'Aube consécutivement au remplissage du barrage sur l'alimentation de la nappe alluviale de la Plaine de Brienne.
1 - GEOMETRIE DE LA RIVIERE ET DU RESERVOIR ALLUVIAL (Cf. Figure 1, profil en long de la rivière et de la nappe)
Cette planche représente le profil de la rivière, positionné par rapport au sol de la plaine, en bordure de l'Aube rive droite et par rapport à la cote piézométrique de la nappe. De cette comparaison on peut remarquer les points suivants :
- En amont du Barrage de Beaulieu. le niveau d'eau dans la rivière se situe au niveau des graviers de la plaine. Dans ces conditions hydrauliques, le cours d'eau peut alimenter la nappe alluviale.
Malheureusement, on remarque que la profondeur de la nappe au niveau du forage V14 est en-dessous du fil de l'eau de la rivière. Cette situation peut s'expliquer par un colmatage des berges du cours d'eau qui limite ou empêche la recharge de la nappe par la rivière (cela serait à vérifier avec des sondages complémentaires).
Le régime du cours d'eau sur ce tronçon situé en amont du canal d'amenée du barrage ne sera pas modifé par la mise en service de celui-ci.
- Pour l'ensemble du reste du profiL à aucun moment le niveau moyen de la rivière n'est au-dessus du profil piézométrique de la nappe alluviale. Les variations de niveau ne peuvent en aucun cas influer sur le régime de la nappe.
- Le niveau de la crue 1910 au pont de Dienville est à une cote inférieure au niveau de la nappe. Cette constatation permet d'affirmer que le fait de diminuer l'importance d'une crue ne peut en aucun cas avoir d'influence sur la recharge de la nappe. B.2 PROFIL EN LONG DE LA RIVIÈRE ET DE LA NAPPE
-Brienne-la-Vieille- «- « Dienville » 'Unienville - -Juvanzê J-« Trannes
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HO - 120 «g ÂrflU ! S4»/*» #( j Ârjiit* rt K*tK**r*% C*ttéir9 F»rtHtta:4 Apii9ññ9 êrfil* BérrtmiPñ înt^rirve I §mtrnp \ B*ftimi*m \ lu*. oeoioctE D£ rùNO or ü in¥ititt
i""i""i ' i ' I ' r T ' I ' r 17 11 IS K. 13 12 n 0 D:>l>»ei m Km POSITION DU SUBSTRATUM DE LA NAPPE PAR RAPPORT A LA RIVIERE
La prospection des berges de l'Aube a été réalisée dans la semaine du 1er au 5 octobre 1973 en utilisant les chemins de pêcheurs dans les endroits accessibles et une embarcation sur la rivière dans les zones inaccessibles par voie de terre.
Sur l'ensemble des niveaux crétacés constitués par des terrains tendres, le lit de l'Aube est en position de surcreusement de plusieurs mètres en-dessous de la base des graviers de la plaine alluviale rive droite. L'importance du surcreusement est fonction des différences de résistance à l'érosion des divers terrains constituant le substratum.
Importance du surcreusement :
- de 2,00 à 3,00 m au niveau des argiles du Gault, - de 3,00 à 5,00 m au niveau des sables verts, -de 0,50 à 1,50 m au niveau des argiles ostréennes à bancs de calcaire lumachellique, - de 0,00 à 0,50 m au niveau des calcaires jurassiques.
Les valeurs de hauteur d'émergence par rapport au niveau de la rivière sont souvent apparentes et sous-estimées. En effet, l'état des berges est très différent selon que l'observation est faite sur la rive concave d'un méandre, en ligne droite ou sur la rive convexe de ce méandre (voir coupes transversales schématiques de la rivière dans un méandre, et en ligne droite - Figures 2 et 3).
Rive concave Rive convexe
Argile du Gault
Figure 2 Coupe transversale de l'Aube au point d'observation K en aval de Unienville au niveau d'un méandre. Rive droite Rive gauche Ancienne limon fluviatile grévière ^^T^y^fm à sec *
Argile du Gault
Figure 3 - Coupe transversale de l'Aube en ligne droite en amont de Dienville.
3 - PROFILS TRANSVERSAUX
Bn 1972, nous avons réalisé une campagne de prospection électrique entre Brienne- la-Vieille et Dienville. La figure 4 représente deux profils perpendiculaires à la rivière réalisés à partir de sondages électriques (plan de situation figure 5). Ces profils montrent bien la position très déprimée du cours d'eau par rapport à la plaine. Cette différence de cote est de l'ordre de 10 à 12 mètres.
4 - DRAINAGE D'UNE PARTIE DE LA NAPPE EN DIRECTION DE L'AUBE
La prospection des berges réalisée en période d'étiage a mis en évidence 17 points qui drainent cette nappe. Ces émergences se présentent sous deux formes différentes :
- des émergences ponctuelles à débit très variable de 0 à 100 ou 200 1/mn. Ces sources se situent exactement à la base des graviers reposant sur le substratum constitué par les terrains du crétacé de Brienne-le-Château à l'usine électrique de Beaulieu et par les calcaires jurassiques de l'usine de Beaulieu à Trannes ;
- des émergences diffuses sur plusieurs centaines de mètres, situées également à la base des graviers ; les débits de ces zones n'ont pu être estimés car les suintements sont souvent recouverts par des éboulis de graviers. ETUDE HYDROGEOLOGIQUE DE LA' PLAINE ALLUVIALE DE BRIENNE-LE-CHATEAU PROFILS ELECTRIQUES PERPENDICULAIRES A LA RIVIERE
S.E. 1 5 6 7 8 9 » 11 î? L3 14 15 N» DES SONDAGES
m; I I M î M. I Í m. 30 130 J 120 60 «0 .130 «^70 75 _ 90 tooio^Limflfl 500 :;--:::-.;: 1000. . 600; 3 00 . -JOO . 350 . "750 vSOO:: 20 20^ «125. '700. ^^- ^^ Gravf^r^ 25 .125 35 \X20 'te 20 *''^20 20 '" Argile t 120. 20 23 .120
20 4 Il5- Profil n° 1 .115
en
OUEST EST
m. S.E. 30 29 23 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 15 N* DES SONDAGES 135. T T T TTTTT ' Ul35 130 110 160 40 120 65 130. 100 tJO .130 ^500. ,700 \';-\7oô"^SiT* -+ 1» It 125. l'AUBE 1» 20 20 20 20 20 .125
120. 120
115 Profil n° 2 .115
c m. Valturs d*s rtslslivltts *n A.m ECHELLES 1/25000
1/500r ...... T--\-
íj Figure 5 1/ 5 \_ / ' ..ií...'( CONCLUSION
Il découle des observations effectuées lors des différentes études réalisées par la Plaine de Brienne que le cours d'eau Aube à partir du barrage de Beaulieu est en surcreusement de 10 à 12 mètres dans la Plaine de Brienne.
La nappe de la Plaine de Brienne s'écoule parallèlement à la rivière sans liaison hydraulique en aval du barrage de Beaulieu (figure 6). Les niveaux de crue de 1910 repérés à Dienville se situaient en-dessous du niveau moyen de la nappe mesuré au même moment. Il est donc évident que même en période de crue, le cours d'eau ne peut alimenter la nappe et que par conséquent la mise en exploitation du barrage réservoir Aube se traduisant par une diminution de la cote des crues n'a pas d'influence sur le régime hydraulique de la nappe de la plaine.
Les seules liaisons hydrauliques potentielles qui peuvent exister se trouvent en amont du barrage. Mais ici à cause d'un colmatage probable des berges (qui devrait toutefois être contrôlé avec des forages complémentaires), l'alimentation de la nappe par l'Aube parait faible.
La nappe de la Plaine de Brienne est en définitive alimentée par les pluies locales et elle est drainée par la Voire au Nord. Figure 6
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PLAINE DE BRIENNE LE-CHATEAU CARTE PIE2OMETR1QUE (Relevés du 2 au 4/06/1971)
Limite des alluvions anciennes perméables
Sens d'écoulement des eaux souterraines
Courbe piézométrique
Alimentation possible de la nappe par l'Aube
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