11NRH006 Version 5 Juin 2013

Étude du Bassin d’Alimentation du forage d’

Phase 1 : Délimitation du bassin d’alimentation et analyse de la vulnérabilité

intrinsèque du bassin

SIÈGE SOCIAL PARC DE L'ILE - 15/27 RUE DU PORT 92022 NANTERRE CEDEX Agence de : Immeuble Le Trident – 18 rue Henri Rivière 76000 ROUEN

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TABLE DES MATIÈRES

1 Contexte de l’étude ...... 1 1.1 Présentation de la demande et du demandeur ...... 1 1.2 Cadre réglementaire ...... 2 1.2.1 Les textes de référence ...... 2 1.2.2 Les principaux moyens d’action...... 3

2 Site de production et exploitation...... 5 2.1 Localisation ...... 5 2.2 Historique de la recherche en eau et de sa protection ...... 7 2.3 Coupes de l’ouvrage...... 9 2.3.1 Coupe géologique...... 9 2.3.2 Équipement et coupe technique...... 11 2.3.3 Pompages d’essai...... 14 2.3.4 Diagraphies...... 14 2.3.5 Instrumentation...... 14

3 Qualité des eaux souterraines ...... 15 3.1 Présentation du point de prélèvement ...... 15 3.2 Qualité des eaux captées à Yport ...... 15 3.2.1 Pollution diffuses...... 15 3.2.1.1 Les nitrates ...... 16 3.2.1.2 Les pesticides ...... 17 3.2.2 Pollutions ponctuelles...... 19 3.2.2.1 Bactériologie ...... 19 3.2.2.2 Hydrocarbures divers ...... 20 3.2.2.3 Solvants et autres composés ...... 21 3.2.2.4 Métaux lourds...... 21 3.2.2.5 Turbidité...... 22 3.2.3 Autres paramètres...... 23 3.3 Suivi complémentaire engagé par la Collectivité...... 24

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4 Description du milieu physique ...... 26 4.1 Hydrologie et hydrographie...... 26 4.1.1 Bassins topographiques ...... 26 4.1.2 Érosion des falaises ...... 27 4.2 Aspect structural...... 29 4.3 Géologie ...... 32 4.3.1 Contexte géologique régional...... 32 4.3.2 Séries géologiques ...... 35 4.3.2.1 Les formations superficielles...... 35 4.3.2.2 Les sols...... 39 4.3.2.3 La craie...... 41 4.4 Karstification de la craie...... 49 4.4.1 Structure hydraulique de l’aquifère karstique ...... 49 4.4.2 Approche morphologique de l’aquifère crayeux...... 50 4.4.3 Morphologie de l’endokarst crayeux...... 54 4.5 Hydrogéologie...... 57 4.5.1 Caractéristiques du milieu crayeux...... 57 4.5.2 Situation sur le bassin d’alimentation d’Yport...... 59 4.5.3 Données relatives au karst ...... 59

5 Étude géologique...... 66 5.1 Approche stratigraphique et sédimentologie...... 66 5.1.1 Méthodologie...... 66 5.1.2 Principaux résultats ...... 67 5.2 Approche tectonique...... 74 5.2.1 Méthodologie...... 74 5.2.2 Résultats obtenus ...... 74 5.2.3 Données structurales du plateau ...... 80 5.2.4 Proposition de synthèse structurale ...... 82 5.2.5 Typologie des karsts à partir du trait de cote...... 84

6 Délimitation du bassin d’alimentation du captage d’Yport...... 90 6.1 Approche méthodologique ...... 90 6.2 Unités de drainage karstique ...... 91 6.3 Le bassin continu du système d’Yport ...... 93 6.3.1 Chroniques piézométriques ...... 93

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6.3.1.1 Variations au droit du captage d’Yport ...... 93 6.3.1.2 Suivi de la nappe et marnage...... 96 6.3.2 Piézométrie de la nappe...... 97 6.3.2.1 Cartographie du BRGM (Atlas hydrogéologique départemental) ...... 97 6.3.2.2 Cartographie de la Compagnie Générale de Géophysique (CGG) ...... 99 6.3.2.3 Piézométrie retenue ...... 104 6.3.3 Données contextuelles récentes...... 105 6.3.4 Bassin continu retenu ...... 106 6.4 Le bassin discontinu ...... 109 6.4.1 Opérations de traçage ...... 109 6.4.2 Bassin discontinu retenu...... 124 6.5 Superposition des bassins d’alimentation retenus ...... 126 6.6 Bassin global d’alimentation...... 127 6.6.1 Principe de cartographie ...... 127 6.6.2 Remarques et justification des limites...... 127

7 Analyse de la vulnérabilité intrinsèque de l’aquifère...... 129 7.1 Approche bibliographique...... 129 7.2 Évolution méthodologique ...... 131 7.3 Évaluation de la vulnérabilité matricielle...... 133 7.3.1 Carte de la recharge ...... 133 7.3.2 Contribution à l’alimentation du forage ...... 140 7.3.3 Bilan hydrologique du système d’Yport...... 143 7.3.4 Carte des temps de transfert...... 146 7.4 Évaluation de la vulnérabilité karstique ...... 155 7.4.1 Méthodologie et choix des critères d’analyse...... 155 7.4.2 Construction de la cartographie de vulnérabilité...... 156 7.4.3 Résultats de la vulnérabilité karstique...... 159

8 Bibliographie ...... 160

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TABLE DES ILLUSTRATIONS

Liste des figures :

Figure 2-1 : Localisation du captage d’Yport ...... 6 Figure 2-2 : Périmètres de protection du forage d’Yport...... 8 Figure 2-3 : Coupe géologique du forage de reconnaissance (56-8-57) ...... 10 Figure 2-4 : Coupe technique du forage d’Yport ...... 12 Figure 2-5 : Coupe technique du fond du forage d’Yport...... 13 Figure 3-1 : Évolution de la concentration des nitrates...... 16 Figure 3-2 : Détections de produits phytosanitaires...... 18 Figure 3-3 : Résultat du suivi de la turbidité par la Collectivité (période 1993 – 2010)...... 24 Figure 3-4 : Distribution de fréquence des mesures de turbidité ...... 25 Figure 4-1 : Bassins versants hydrographiques du nord de la Pointe de Caux ...... 28 Figure 4-2 : Schéma structural du (-Maritime)...... 30 Figure 4-3 : Événements tectonique affectant la craie (Duperret et al., 2011)...... 31 Figure 4-4 : Coupe géologique régionale type...... 32 Figure 4-5 : Extrait des cartes géologiques de et de Fécamp ...... 33 Figure 4-6 : Légende de la carte géologique de la figure précédente...... 34 Figure 4-7 : Épaisseur de limons de plateau (LP) ...... 35 Figure 4-8 : Épaisseurs moyennes régionales de formations à silex...... 37 Figure 4-9 : Épaisseur de la formation à silex (RS) ...... 38 Figure 4-10 : Coupe type d’un sol de limon épais (d’après notice de la carte des sols)40 Figure 4-11 : Extrait de la carte des sols de Haute Normandie (Serda) ...... 40 Figure 4-12 : Coupe lithologique observée sur le front de falaise ...... 44 Figure 4-13 : Géologie du substrat de la formation d’argiles à silex ...... 45 Figure 4-14 : Isohypses du mur du turonien ...... 47 Figure 4-15 : Isohypses du mur du Cénomanien ...... 48 Figure 4-16 : Zonage hydraulique d’un aquifère karstique...... 50 Figure 4-17 : Systèmes karstiques unaire et binaire...... 51 Figure 4-18 Recensement des indices de cavités d’origine karstique (bétoires)...... 55

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Figure 4-19 : Schéma fonctionnel du système karstique crayeux...... 56 Figure 4-20 : Bilan de l’équilibre calco-carbonique ...... 57 Figure 4-21 : Facteurs contrôlant le processus de karstification...... 58 Figure 4-22 : Site de captage d’Yport...... 60 Figure 4-23 : Profil en long du karst (Ph. De La Quérière et C. Mathon, 1971)...... 61 Figure 4-24 : Vue en plan du karst (Ph. De La Quérière et C. Mathon, 1971) ...... 61 Figure 4-25 : Localisation des sources littorales d’Yport ...... 64 Figure 4-26 : Position des groupes d’émergence des Fontaines d’Yport...... 65 Figure 5-1 : Passage Turonien-Coniacien et niveaux repères identifiés sur le terrain 73 Figure 5-2 : Profil du décalage du platier d'Yport, rive droite ...... 75 Figure 5-3 : Cotes de référence comparées du repère marneux 7 « Les Loges »...... 76 Figure 5-4 : Décalage du niveau repère 7 (marnes Les Loges)...... 77 Figure 5-5 : Note de terrain concernant la tectonique à Vaucottes ...... 78 Figure 5-6 : Profil des falaises entre Fécamp et la Valleuse d’Etigues (d’après Hoyez, 2008) ...... 79 Figure 5-7 : Histogramme de fracturation des alignements identifiés ...... 80 Figure 5-8 : structure affaissé avec décalage des niveaux à Etretat ...... 81 Figure 5-9 : Proposition de schéma structural (sur fond MNT 250 m)...... 83 Figure 5-10 : Carte de synthèse des résurgences littorales et des reconnaissances de terrain (SAFEGE) ...... 84 Figure 5-11 : Coupe de la fontaine suspendue de La Roche qui Pleure...... 85 Figure 5-12 : Disposition du karst d'introduction et du paléokarst perché...... 86 Figure 5-13 : Paléokarst de Grainval ...... 86 Figure 5-14 : Coupe de la Fontaine d’Yport ...... 88 Figure 6-1 : Notes relatives aux unités de drainage karstique le long du trait de cote 92 Figure 6-2 : Suivi piézométrique du forage d’essai 56-8-57 en 1989...... 94 Figure 6-3 : Suivi piézométrique du forage d’essai 56-8-57 en 1990...... 94 Figure 6-4 : Effet de tarissement après des épisodes pluvieux (forage d’essai 56-8-57) ...... 95 Figure 6-5 : Suivi piézométrique de la nappe à Auberville (BRGM – 75-1-4)...... 96 Figure 6-6 : Piézométrie proposée par le BRGM (Atlas départemental 1992)...... 98 Figure 6-7 : Points d’appui de la piézométrie CGG...... 100 Figure 6-8 : Piézométries proposées par la CGG (1997) ...... 101 Figure 6-9 : Piézométrie moyenne, BRGM 2011 ...... 103 Figure 6-10 : Bassin d’alimentation continue du forage d’Yport ...... 108 Figure 6-11 : Résultats de la première campagne de traçage d’Yport ...... 118 Figure 6-12 : Opérations de traçage récentes restituées au forage de Cuverville ...... 119

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Figure 6-13 : Opérations de traçage récentes réalisées depuis et 120 Figure 6-14 : Opérations de traçage récentes réalisées depuis et ...... 121 Figure 6-15 : Résultat des opérations de traçages effectuées sur le secteur d’Yport .. 123 Figure 6-16 : Bassin d’alimentation discontinue d’Yport...... 125 Figure 6-17 : Bassins d’alimentation retenus...... 126 Figure 6-18 : Bassin d’alimentation global d’Yport ...... 128 Figure 7-1 : Vulnérabilité simplifiée du bassin Seine-Normandie, évaluation environnementale du SDAGE (AESN)...... 130 Figure 7-2 : Exemple de dynamique de lessivage selon le modèle de Burns ...... 134 Figure 7-3 : Classes de recharge de l’aquifère...... 139 Figure 7-4 : MNT de travail – Topographie du terrain naturel ...... 147 Figure 7-5 : MNT de travail – Altimétrie de la nappe ...... 148 Figure 7-6 : Épaisseur de la ZNS ...... 149 Figure 7-7 : Distribution des épaisseurs de ZNS sur le périmètre ...... 150 Figure 7-8 : Carte des temps de transfert ...... 152 Figure 7-9 : Distribution des temps de transfert sur le périmètre...... 153 Figure 7-10 : Classes de temps de transfert ...... 154 Figure 7-11 : Vulnérabilité karstique de l’aquifère...... 158

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Liste des Tableaux :

Tableau 2-1 : Succession lithologique à Yport (forage de reconnaissance 56-8-57) ...... 9 Tableau 3-1 : Synthèse des détections de pesticides à Yport ...... 17 Tableau 3-2 : Synthèse des détections de micro-organismes à Yport ...... 20 Tableau 3-3 : Synthèse des analyses effectuées sur les métaux ...... 22 Tableau 3-4 : Références de qualité pour la conductivité...... 23 Tableau 4-1 : Échelle stratigraphique de Monciardini (Lasseur, 2008) ...... 41 Tableau 4-2 : Caractéristiques lithologiques et physiques des étages stratigraphiques présents au droit du secteur d’étude...... 45 Tableau 4-3 : Indications géographiques des groupes de sources d’Yport (données bibliographiques) ...... 63 Tableau 5-1 : Données géographiques des sources perchées ...... 84 Tableau 5-2 : Données géographiques des sources noyées ...... 87 Tableau 5-3 : Situation géographique des sources à Vaucottes...... 88 Tableau 6-1 : Corrélation entre hauteur de précipitation et évolution du toit de la nappe ...... 95 Tableau 6-2 : Bilan de la restitution des traçages de 2013 ...... 106 Tableau 6-3 : Synthèse des ouvrages créés dans le secteur d’Yport ...... 110 Tableau 6-4 : Résultats des opérations de traçages de 1966 à 1968...... 111 Tableau 6-5 : Résultats d’opérations de traçages dans le secteur d’Yport (1/3)...... 113 Tableau 6-6 : Résultats d’opérations de traçages dans le secteur d’Yport (2/3)...... 114 Tableau 6-7 : Résultats d’opérations de traçages dans le secteur d’Yport (3/3)...... 115 Tableau 6-8 : Résultats d’opérations de traçages dans le secteur d’Yport ...... 116 Tableau 7-1 : Correspondance des types de sols retenus sur le périmètre d’étude...... 136 Tableau 7-2 : Arbre hiérarchique retenu pour l’évaluation des coefficients de ruissellement ...... 137 Tableau 7-3 : Tableur de calcul de la recharge annuelle ...... 138 Tableau 7-4 : Représentation des classes de recharge...... 139 Tableau 7-5 : Exemple d’attribution d’une recharge moyenne par unité de sol...... 141 Tableau 7-6 : Évaluation de la contribution des unités de sol à l’alimentation de l’aquifère ...... 142 Tableau 7-7 : Superficies des bassins versants superficiels et souterrains ...... 144 Tableau 7-8 : Synthèse des bilans hydrologiques...... 146 Tableau 7-9 : Procédé d’évaluation de la vulnérabilité karstique de l’aquifère ...... 157 Tableau 7-10 : Extrait de la table attributaire du SIG...... 157 Tableau 7-11 : Représentativité des classes de vulnérabilité à l’échelle du bassin d’alimentation discontinue...... 159

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Liste des photographies :

Photographie 4-1 : Inondation du périmètre immédiat du captage...... 27 Photographie 4-2 : Variations d'épaisseur des argiles à silex à Yport ...... 36 Photographie 4-3 : Exemple de figure sédimentaire en biseau (Fond d'Étiques) ...... 43 Photographie 4-4 : Figure sédimentaire du Coniacien inférieur (Co1) vers Grainval ...... 43 Photographie 4-5 : Figure sédimentaire vers Yport (limite Coniacien-Turonien)...... 43 Photographie 5-1 : Directions N140 affectant les lits de silex vers Grainval ...... 74 Photographie 5-2 : Réseau de diaclases N140 recoupant les familles N40 vers la pointe du Chicard ...... 75 Photographie 5-3 : Décalage du platier en face de la valleuse de Grainval...... 75 Photographie 5-4 et Photographie 5-5 : Vue du trait de cote depuis le platier d’Yport vers le nord-est (dessus) puis vers le sud-ouest (dessous) ...... 77 Photographie 5-6 : La Roche qui Pleure (Grainval) ...... 85 Photographie 5-7 : Source perchée de Renneville (Fécamp)...... 85 Photographie 5-8 : Source vauclusienne d'Yport (groupe B) ...... 87 Photographie 5-9 : Source vauclusienne principale d’Yport (source C)...... 87 Photographie 5-10 : Karst d'origine fissural entre Vaucottes et Etigues...... 89

TABLE DES ANNEXES

Annexe 1 Cartographie des critères d’analyse de la vulnérabilité karstique de l’aquifère

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1

Contexte de l’étude

1.1 Présentation de la demande et du demandeur

La présente étude concerne le site de captage d’Yport exploité par la Communauté d’Agglomération Havraise (CODAH) pour couvrir ses besoins en eau potable. Un seul forage est exploité sur ce site d’importance stratégique pour la CODAH ; il s’agit du forage d’Yport.

La demande porte sur la réalisation d’une étude du bassin d’alimentation de ce forage. Il est implanté dans l’aquifère de la craie, dans un vallon sec à environ 1,5 km du littoral.

L’ouvrage connait une augmentation lente et régulière de sa teneur en nitrates depuis les 15 dernières années, approchant récemment 37 mg/l. Des pesticides sont également détectés occasionnellement (atrazine, déséthylatrazine et AMPA et traces).

La poursuite du respect des objectifs de qualité passe notamment par la maîtrise des pollutions diffuses. Afin de reconquérir la qualité des eaux captées et pérenniser leur protection, des mesures incitatives doivent être mises en place. Au préalable, une parfaite connaissance du contexte d'exploitation des eaux et des activités potentiellement polluantes est nécessaire. Cette connaissance est à acquérir sur l'ensemble du Bassin d'Alimentation de ce Captage (BAC)

Le Maître d’Ouvrage a confié à SAFEGE la réalisation technique des études hydrogéologique et d’environnement sur les bassins d’alimentation des captages.

Cette étude se déroulera en trois étapes :

 Phase 1 : Délimitation du bassin d’alimentation du captage,  Phase 2 : Analyse de la vulnérabilité intrinsèque de l’aquifère,  Phase 3 : Analyse des risques et définition de zones prioritaires d’intervention. Le présent rapport correspond aux phases 1 et 2 de l’étude ; c’est à dire à la définition du bassin d’alimentation du captage d’Yport et à la cartographie de la vulnérabilité de l’aquifère.

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1.2 Cadre réglementaire

1.2.1 Les textes de référence

La préservation et la protection des ressources en eau est un enjeu majeur pour les collectivités dans le cadre de la gestion et l'aménagement de leur territoire. Les dispositifs réglementaires permettant d'encadrer la protection des BAC, dit également Aires d’Alimentation de Captages (AAC) sont :

 La Directive Cadre Européenne (DCE) sur l'eau ;  La Directive Cadre 2006/118/CE sur la protection des eaux souterraines contre la pollution et la détérioration ;  Loi sur l'Eau et les Milieux Aquatiques (LEMA) ;  Les captages classés prioritaires pour la mise en place d'actions dans le cadre du Grenelle de l'Environnement (Grenelle 1). La Directive Cadre Européenne sur l’eau adoptée le 23 octobre 2000, définit un cadre pour la gestion et la protection des eaux par grand bassin hydrographique au plan européen. Cette directive, transposée en droit français par la loi du 21 avril 2004, fixe des objectifs pour la préservation et la restauration de l’état des eaux superficielles (eaux douces et eaux côtières) et pour les eaux souterraines.

La Directive établit des mesures spécifiques visant à prévenir et à contrôler la pollution des eaux souterraines, conformément à l'article 17, paragraphes 1 et 2, de la directive 2000/60/CE. Ces mesures comprennent en particulier:

 des critères pour l'évaluation du bon état chimique des eaux souterraines,  des critères pour l'identification et l'inversion des tendances à la hausse significatives et durables, ainsi que pour la définition des points de départ des inversions de tendance. La Loi sur l'Eau et les Milieux Aquatiques n° 2006-1772 du 30 décembre 2006 (LEMA) a introduit de nouvelles dispositions sur un périmètre plus large, en autorisant l’autorité administrative à délimiter des zones où il est nécessaire d’assurer une protection renforcée pour des captages d’eau potable : l'aire d'alimentation du captage. Elle a pour objectif de donner des outils aux acteurs de l’eau (administration, collectivités territoriales …) pour reconquérir la qualité des eaux et atteindre en 2015 les objectifs de bon état écologique fixés par la directive cadre européenne (DCE) et retrouver une meilleure adéquation entre ressources en eau et besoins dans une perspective de développement durable.

Ainsi, l’article 21 de cette loi (L 211-3, II-5 du code de l’environnement), précisé par le décret du 14 mai 2007 relatif « aux Zones Soumises à certaines Contraintes Environnementales », a renforcé les dispositifs de gestion de la ressource en créant « des zones de protection quantitative et qualitative des aires d’alimentation de

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captages particulières » (AAC). Ceci, dans le but de lutter contre les pollutions diffuses notamment d’origine agricole.

Les propositions du Grenelle de l’environnement LOI n° 2009-967 du 3 août 2009 dite Grenelle 1. Le projet de loi « Grenelle 1 » prévoit la protection des aires d’alimentation de 507 captages (sur environ 30 000 captages d’eau potable en ) les plus menacés par les pollutions diffuses, notamment les nitrates et phytosanitaires, par la mise en place de plans d’action d’ici à 2012.

Ces 507 captages font partis des 856 ouvrages de prélèvement classés prioritaires par les agences de l’eau. Selon les informations énoncées par le Grenelle de l’Environnement, « les 507 captages ont été identifiés suivant un processus de concertation locale, sur la base de trois critères : l’état de la ressource vis-à-vis des pollutions par les nitrates ou les pesticides ; le caractère stratégique de la ressource au vu de la population desservie, enfin la volonté de reconquérir certains captages abandonnés ».

Ainsi les zones de protection des bassins d’alimentation de captage ont été crées en réponse aux exigences des textes évoqués précédemment afin de renforcer les dispositifs de maîtrise des pollutions diffuses d’origine agricole et de réduire la vulnérabilité des nappes souterraines.

Le forage d’Yport est classé prioritaire au titre du SDAGE (liste Agence de l’Eau) et au titre du Grenelle de l’Environnement. Le Maitre d’Ouvrage est, de ce fait, tenu de procéder à la réalisation de l’étude de son Bassin d’Alimentation.

1.2.2 Les principaux moyens d’action

Pour atteindre les objectifs du bassin d’alimentation de captage, il faut renforcer les moyens d'information auprès des acteurs des bassins, notamment en rappelant les actions actuelles :

 Le 9ème programme de l’agence de l’eau. Les objectifs de ce programme sont la protection de la santé et de l'environnement. Ce 9ème programme est un des outils privilégiés pour mettre en œuvre le Schéma Directeur d'Aménagement et de Gestion des Eaux (SDAGE) tel que défini dans le code de l'environnement où est transposée la directive cadre pour l'eau. Le SDAGE du Bassin Seine Normandie actuellement en vigueur a été approuvé le 17 décembre 2009. Une liste de captages prioritaires est annexée au rapport du 9ème programme des agences de l’eau dans le cadre de ces SDAGE. Il faut noter que les 500 captages prioritaires définis par le Grenelle de l’Environnement sont issus de ces programmes, parmi les captages les plus prioritaires.

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 La directive européenne n°91/676/CEE du 12 décembre 1991 dite « directive nitrates ». Ce texte vise à prévenir et réduire la pollution des eaux provoquée par les nitrates d'origine agricole. Elle oblige à la mise en place de programmes d’actions d’une durée de 4 ans portant sur une zone qualifiée de vulnérable, c’est à dire où des teneurs en nitrates élevées ont été observées dans les eaux souterraines ou de surface. Le 1er programme (1997-2000) visait à corriger les pratiques les plus polluantes, le second (2001-2003) devait permettre l'évolution de ces pratiques afin de protéger, voire de restaurer la qualité des eaux. Le troisième programme (2004-2008) fixait des périodes d’épandages, des seuils d’épandage d’azote à ne pas dépasser, le pourcentage maximal de sol laissé à nu l’hiver et l’interdiction de retournement de certaines cultures pour éviter les fuites d’azote. C’est au cours de ce programme que les documents de suivi d’azote (plan de fumure prévisionnel, cahiers de fertilisation, cahiers d’épandage) ont fait leur apparition. Aujourd’hui, le quatrième programme vient se met en place (2009), il introduit la généralisation de la couverture des sols en automne avec 30 % de destruction chimique seulement.  La réglementation induite par le décret n° 2007-882 du 14 mai 2007 relatif à certaines zones soumises à contraintes environnementales (et modifiant le code rural) peut également constituer un moyen d’action. Un programme définit les mesures à promouvoir par les propriétaires et les exploitants, parmi une liste d’actions précisées aux articles R114-2 et suivants. Les périmètres d’action sont fixés par le Préfet.  Le plan Eco-phyto 2018, mis en place par le ministère de l'agriculture et de la pêche à la suite du Grenelle de l'environnement, vise à réduire l'usage des produits phytosanitaires pour l’ensemble de la population dont 50 % en agriculture à l'horizon 2018. Il s'agit à la fois de réduire l'usage de ces produits et de limiter l'impact de ceux qui resteront indispensables pour protéger les cultures des parasites, des mauvaises herbes et des maladies. Ce plan aborde également le retrait du marché des 53 substances actives les plus préoccupantes. Il préconise, entre autres, la diffusion de bonnes pratiques agricoles économes en pesticides au travers d’un réseau de 3000 fermes pilotes, de créer un réseau d’épidémio- surveillance accessible à tous les agriculteurs.

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2

Site de production et exploitation

2.1 Localisation

Le site de production se situe au sud-est du centre ville d’Yport, au droit d’un vallon sec, dit le Bois de la Vierge. Le site est implanté au fond du vallon dans l’axe du talweg.

Les coordonnées d’implantation du forage d’exploitation (00568X0060/F1) sont les suivantes :

Coordonnées X Coordonnées Y Altimétrie Lambert 93 Lambert 93 m NGF 506 760 m 6 962 220 m 35,65 m NGF

En repositionnant le forage en coordonnées Lambert II étendue, le forage exploité se trouve à :

 X = 454 538 m  Y = 2 527 731 m Le site bénéficie d’une protection de proximité offerte par des versants et un fond de talweg totalement boisés en amont (sur 1 500 ml) et à hauteur (120 ml) du périmètre de protection immédiate.

Dès la rupture de pente, les sols sont cultivés et un habitat diffus parsème le territoire.

La figure page suivante précise la localisation du forage étudié et ses environs.

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Figure 2-1 : Localisation du captage d’Yport

Source : IGN 25000

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2.2 Historique de la recherche en eau et de sa protection

La recherche historique d’une ressource productive dans le secteur d’Yport a débouché en 1994 sur la réalisation du forage définitif d’Yport, pour le compte de la Ville du Havre.

Le site ne comprend qu’un seul ouvrage, référencé 56-8X-0061 à la Banque de Données du Sous-Sol.

Depuis la réalisation de ce forage un fait est admis au regard de la coupe lithologique proposée à la Figure 2-4 suivante : le forage intercepte un conduit karstique noyé de dimensions très significatives.

Le site de captage est doté depuis le 11 mars 1985 d’un arrêté de Déclaration d’Utilité Publique (DUP) relatif à sa protection par l’institution de périmètres de protection et à son exploitation à hauteur de 50 000 m3/j.

Les périmètres de protection rapprochée et éloignée sont reportés sur la figure suivante.

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Figure 2-2 : Périmètres de protection du forage d’Yport

Source : ARS de Haute Normandie

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2.3 Coupes de l’ouvrage

2.3.1 Coupe géologique

La coupe géologique proposée ci-après est celle d’un des deux forages de reconnaissance (ouvrage 56-8-57) effectués de manière préliminaire (recherche du conduit karstique) à proximité de l’emplacement du forage définitif.

La coupe lithologique fait apparaître la succession suivante :

Tableau 2-1 : Succession lithologique à Yport (forage de reconnaissance 56-8-57)

Source : http://ficheinfoterre.brgm.fr

Seulement 4 mètres de formations superficielles (limons et argiles) sont notés. La couverture naturelle de la craie paraît alors assez limitée. La craie sous jacente est identifiée comme altérée (phénomènes de dissolution chimique) sur les 5 mètres suivants. Enfin, la craie à silex constitue la suite de la succession sur les 41 m restant (hors cavité interceptée).

La cote du toit de la cavité est mentionnée au droit de cet ouvrage à – 1 m NGF (estimation variable selon les ouvrages considérés).

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Figure 2-3 : Coupe géologique du forage de reconnaissance (56-8-57)

Source : http://ficheinfoterre.brgm.fr

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2.3.2 Équipement et coupe technique

Le forage d’exploitation (00568X0061/P) se présente sous la forme d’un puits foré jusqu’à 53 m de profondeur, y compris au travers de la cavité interceptée entre 33,30 m et 42,00 m de profondeur (toit à + 2,70 m NGF au droit de cet ouvrage). Une cimentation a été coulée dans un espace annulaire compris entre Ø 3 000 et Ø 3 700 mm. Il s’agit du parement actuel intérieur du puits.

Le puits accueille trois colonnes de pompage de 800 mm de diamètre (790 x 802 mm), composée des éléments suivants :

 Tubage plein : 27 m de hauteur, de – 5 m à – 32 m de profondeur,  Tubage crépiné : 13 m de hauteur, de -32 m à – 45 m de profondeur. Le tubage crépiné est pris dans un laitier de ciment posé en base de colonne sur un lit de gravier de 4,50 m d’épaisseur. Ce qui maintient durablement les colonnes verticalement. Le tout repose sur une assise de béton de 17 m3, de 49,50 m à 53 m de profondeur.

Sur la hauteur recoupée par la galerie karstique, un tubage plein de 2 700 mm (2 700 x 2 730 mm) ajouré de 8 fenêtres, assure la protection physique des 3 colonnes de pompage et le captage du karst. Le tubage est posé dans le gravier de fond.

Les fenêtres assurent le transit de l’eau depuis l’amont de la galerie vers l’aval, au travers du puits. Leurs dimensions sont :

 4 fenêtres de 500 x 500 mm en partie haute,  4 fenêtres de 2 000 x 800 mm en partie basse.

Le forage est équipé de 3 pompes dont deux sont en marche pour un fonctionnement « habituel » :

 2 pompes EMU de 670 m3/h à 86 m de HMT, disposées à 37,40 m de profondeur,  1 pompe CAPRARI de 670 m3/h à 84 m de HMT, disposée à 39 m de profondeur.

Les débits caractéristiques de prélèvement sont les suivants :

 Débit moyen horaire de 1 100 m3/h, pour un volume journalier de 10 600 m3/j,  Débit de pointe 2010 de 17 500 m3/j,  Volume moyen annuel prélevé en 2010 de 3 866 167 m3.

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Figure 2-4 : Coupe technique du forage d’Yport

De La Queriere et al. (1991)

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Figure 2-5 : Coupe technique du fond du forage d’Yport

De la Querière et al. (1991)

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2.3.3 Pompages d’essai

Des essais de pompage ont été réalisés en 1971 sur le site d’exploitation mais au droit d’un autre ouvrage que celui exploité actuellement. Notre collecte bibliographique n’a pas permis de retrouver le rapport correspondant.

SAFEGE attire l’attention sur les modifications des vitesses d’écoulement dans le karst que peut induire la réduction de la section d’écoulement par les fenêtres pratiquées dans le cuvelage. L’augmentation des vitesses peut jouer sur l’entrainement de particules solides.

2.3.4 Diagraphies

Aucune diagraphie ni aucune mesure qualitative du forage n’a été réalisée depuis 1994 ; date de sa création.

Des inspections video ont été réalisées en 2007 et fin 2010.

2.3.5 Instrumentation

Le forage d’Yport est équipé d’un suivi de la turbidité depuis 1993. Le turbidimètre est placé sur le refoulement d’eaux brutes vers l’usine de traitement. Le pas de temps des mesures est calé à 1 heure.

Le traitement des données mesurées est détaillé au chapitre 3 page 15.

Le forage est également équipé d’une sonde de niveaux (pas de temps de mesure = 3 mn).

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3

Qualité des eaux souterraines

3.1 Présentation du point de prélèvement

Un suivi qualitatif des eaux brutes est engagé par les Services de l’RAS sur le forage d’exploitation de la CODAH. Les données traitées dans ce chapitre concernent la période 1993 – 2011. La période de suivi est généralement restreinte selon le point et le paramètre suivi.

Les eaux brutes nous permettent d’appréhender la qualité réelle de l’aquifère avant traitement de potabilisation. En particulier, on s’affranchit du traitement de la bactériologie par chloration et de la turbidité par filtration. Le point de suivi et d’analyse est situé à l’usine de traitement sur l’arrivée d’eaux brutes.

La qualité des eaux exploitées au droit des ouvrages est jugée par rapport aux seuils de qualité énoncés dans l’arrêté du 11 janvier 2007, relatif aux limites et références de qualité des eaux brutes et des eaux destinées à la consommation humaine.

3.2 Qualité des eaux captées à Yport

Nous traiterons de manière successive dans ce rapport les pollutions diffuses puis les pollutions ponctuelles du forage d’exploitation d’Yport.

3.2.1 Pollution diffuses

L’analyse des pollutions diffuses constitue le constat de base justifiant la réalisation des études BAC. Le programme d’action recherché devra permettre un meilleur encadrement de l’utilisation des produits et sous produits à l’origine des pollutions azotées en particulier, ainsi que des phytosanitaires.

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3.2.1.1 Les nitrates

Les nitrates constituent le stade final d’oxydation de l’azote organique présent en abondance dans la nature.

Les effluents industriels, agricoles, urbains, les déjections humaines ou animales et les produits des activités humaines élèvent les teneurs en nitrates des eaux souterraines (par infiltration). Les doses importantes ont pour origine essentielle les engrais et les rejets d’eaux usées.

La forme ionisée (NH4+) traduit habituellement un processus de dégradation incomplète de la matière organique (en milieu anaérobie). Les eaux souterraines peuvent se charger en ammonium par réduction des nitrates sous l’action de bactéries ou des sables qui renferment des minéraux contenant du fer. Ainsi, les eaux issues de sols riches en substances humiques ou riches en fer peuvent présenter des teneurs importantes en NH4+. La présence de cette substance en quantité relativement importante peut être l’indice d’une pollution par les rejets d’origine humaine ou industrielle (industrie chimique, engrais azotés, industries textiles, etc.).

En France, la valeur limite de concentration en nitrates admise pour les eaux souterraines destinées à la consommation humaine est de 50 mg/l.

L’évolution de la concentration de nitrates dans le la ressource exploitée à Yport est retranscrite à la figure suivante.

Figure 3-1 : Évolution de la concentration des nitrates

Il existe peu de valeurs anciennes pour ce point d’eau créé en 1994. La première valeur de cette chronique donne 31,9 mg/l en janvier 1996. Un suivi plus régulier initié à partir de 2000 montre une lente augmentation de la concentration de nitrates de 34 mg/l (mars 2000) à 35,9 mg/l (avril 2011 – dernière valeur validée).

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La tendance observée est donc d’une augmentation de moins de 2 mg/l pour 10 années de suivi. On ne distingue aucun cycle dans l’allure générale de la courbe, si ce n’est des concentrations plus fortes autour des années 2007 et 2008.

La concentration la plus forte est obtenue pour 2007 avec 41,3 mg/l.

Sans être préoccupante, la concentration moyenne calculée sur la période se place au dessus de la valeur guide préconisée (25 mg/l) : 34,75 mg/l.

3.2.1.2 Les pesticides

Un texte ministériel paru le 28 septembre 2001, engage la procédure d’interdiction d’utilisation des triazines, avec une date limite de commercialisation fixée au 30 septembre 2002 et une date limite de fin d’utilisation pour l’épandage, fixée au 30 juin 2003.

Les matières actives de la famille des triazines étaient utilisées notamment dans la culture du maïs. Cette famille constitue aujourd’hui un bon indicateur pour le suivi de la migration potentielle des pesticides vers les exutoires exploités.

En France, la référence de qualité admise pour la concentration en pesticides des eaux souterraines destinées à la consommation humaine est de 0,1 µg/l par substance individualisée et de 0,5 µg/l pour le total des substances mesurées.

Les pesticides analysés sont nombreux. Ceux qui seront étudiés ici sont l’atrazine, la déséthylatrazine, l’atrazine-déisopropyl, le glyphosate, l’AMPA, le diuron et la simazine.

La synthèse des détections est présentée à la figure suivante.

Tableau 3-1 : Synthèse des détections de pesticides à Yport Nb de Nb. Nb. de Concentration dépassements de Ressource Paramètre d’analyses concentrations > maximale la norme (> 0,1 effectuées 0 µg/l relevée (µg/l) µg/l) AMPA 81 8 1 0.13 Atrazine 121 33 3 0.73 Déséthylatrazine 116 73 1 0.16 Atrazine- Yport 116 2 0 0.02 déisopropyl Diuron 93 1 0 0.03 Glyphosate 98 1 1 0.4 Simazine 121 5 0 0.04

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Le résultat du suivi des concentrations de produits phytosanitaires est reporté à la figure suivante. Nous avons occulté du graphique les paramètres glyphosate et atrazine-déisopropyl car ils n’affichaient que peu de concentrations significatives sur l’ensemble du suivi (0,4 µg/l pour le glyphosate en juillet 2005 et 0,02 µg/l pour le déisopropyl en octobre 2000 et octobre 2002).

Figure 3-2 : Détections de produits phytosanitaires

La présence de produits phytosanitaires est avérée. On peut considérer qu’elle est globale puisqu’un bruit de fond touche l’ensemble des paramètres suivis (concentrations supérieures au seuil de quantification de la méthode analytique).

Les produits les plus fréquemment observés sont les triazines (atrazine et dérivés). Les occurrences sont assez fréquentes. Pour l’atrazine par exemple, on relève 63 % d’occurrences supérieures au seuil de détection du laboratoire d’analyse.

Les dépassements de seuil de qualité sont peu nombreux et peu fréquents ; 6 dépassements sont identifiés tous paramètres confondus.

On précise également que certaines concentrations sont nettement supérieures au seuil de qualité de 0,1 µg/l (en rouge sur la figure ci-dessus) - exemple 0,73 µg/l pour l’atrazine en mai 2000 et 0,4 µg/l pour le glyphosate en juillet 2005.

L’atrazine n’est plus retrouvée dans les eaux du forage depuis février 2008. En revanche on remarque un bruit de fond persistant de la déséthylatrazine à 0,03 µg/l.

La ressource est exposée aux activités anthropiques pour lesquelles l’emploi de produits de traitement est nécessaire : désherbage chimique (agricole, public, privé) et traitement des cultures (agricole).

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3.2.2 Pollutions ponctuelles

La présente étude poursuit un autre objectif : la nécessité de la révision des termes de l’arrêté préfectoral autorisant l’exploitation du site de d’Yport. L’institution des périmètres de protection sur l’avis de l’Hydrogéologue Agréé doit en partie permettre une protection des sites de captages au regard des pollutions ponctuelles de type accidentelles. L’analyse des pollutions ponctuelles au droit du forage d’exploitation nous permet de dégager la sensibilité du site par rapport aux activités anthropiques développées en amont.

La pollution ponctuelle s’attache davantage à définir le risque d’exposition de la ressource à une pollution de type accidentelle de proximité.

3.2.2.1 Bactériologie

Les bactéries coliformes, telles E. coli, existent dans les matières fécales mais se développent également dans les milieux naturels (sols, végétation, eaux naturelles).

D’origine fécale, les entérocoques ne sont pas considérés comme pathogènes. Ils se développent dans des conditions environnementales hostiles et doivent être recherchés car ils sont plus résistants que E. coli et que de nombreuses bactéries pathogènes.

Les bactéries sulfito-réductrices englobent notamment les bactéries du genre Clostridium. Elles sont normalement présentes dans les matières fécales mais généralement en beaucoup plus petite quantité que E. coli. Elles sont en communément présentes dans le sol et les rivières. Leur absence dans une nappe est un signe d’efficacité de la filtration naturelle.

En France, les normes de potabilité bactériologique des eaux mises en distribution pour l’A.E.P. sont les suivantes :

 Escherichia Coli et Entérocoques : 0 unité/100 ml,  Coliformes totaux : 0 unité/100 ml,  Spores de bactéries sulfito-réductrices : 0 unité/100 ml,  Germes aérobies revivifiables à 22°C et 37°C : rapport de 10 par rapport à la valeur habituelle,  Germes pathogènes (salmonelles, staphylocoques, Entérovirus, Bactériophages fécaux) : absence. L’ensemble de ces paramètres est un bon indicateur d’un fonctionnement de type karstique de l’aquifère. La pollution bactériologique adsorbée sur les matières organiques en suspension (MES) lors du ruissellement d’eaux pluviales sur les parcelles et installations agricoles vouées à l’élevage et infiltrée au droit des bétoires en est la principale cause.

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Les paramètres pour lesquels nous disposons d’analyses sont : les spores de bactéries anaérobies sulfito-réductrices (ind./20ml), Bactéries coliformes (ind./100ml), Escherichia coli (ind./100ml), Entérocoques (ind./100ml), Bactéries aérobies revivifiables à 37°C en 24 h (ind./ml).

Le suivi laisse apparaître la présence quasi permanente de micro-organismes dans les eaux captées par le forage (certains paramètre affichent 100% d’occurrence, donc de dépassement du seuil de qualité).

Tableau 3-2 : Synthèse des détections de micro-organismes à Yport Nombre Nombre Ressource Paramètre d'analyses d'occurrences effectuées

Bactéries coliformes / 100 ml 5 5 Coliformes thermotolérants 21 21 / 100 ml Yport Entérocoques / 100 ml 48 47 Escherichia Coli / 100 ml 29 27 Spores de bactéries anaérobies 7 7 sulfito-réductrices / 20 ml

La pollution microbienne est avérée et persistante. Elle caractérise une ressource affectée par des pollutions de surface dont les temps de transit entre la surface et la nappe sont très courts. A partir de ce constat, on peut d’ores et déjà prendre conscience de du fonctionnement karstique de l’aquifère et l’impact du fonctionnement des bétoires du bassin d’alimentation sur la qualité de la ressource.

3.2.2.2 Hydrocarbures divers

Quelques hydrocarbures sont suivis : 1,2-dichloroéthane et benzo(a)pyrène.

Des traces de benzo(a)pyrène ont été détectées avant 2001, pour des concentrations inférieures à 0,04 µg/l. Le seuil de qualité fixé à 0,01 µg/l a donc déjà été dépassé. Depuis 2001 (20 analyses), aucune concentration supérieure au seuil de détection de la méthode analytique n’a été mise en évidence.

Le suivi du 1,2-dichloroéthane ne révèle aucune anomalie (concentrations toujours inférieures au seuil de quantification du laboratoire).

Il n’existe pas de sources naturelles pour l’ensemble de ces composés hydrocarbonés. Leurs origines peuvent aussi bien être industrielles, que routières ou agricoles.

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3.2.2.3 Solvants et autres composés

Les solvants chlorés suivants sont suivis : tétrachloroéthylène et trichloroéthylène.

Seules deux concentrations significatives de trichloroéthylène ont été mesurées : 1 µg/l en mars 2004 et 15,9 µg/l en décembre 2005. Le seuil de qualité de 10 µg/l (cumul des deux composés) a donc déjà été dépassé, et ce, de manière assez récente.

3.2.2.4 Métaux lourds

Les métaux lourds suivant font l’objet d’un suivi : l’aluminium, le fer, le mercure, le plomb, le manganèse.

Si certains métaux comme le fer, l’aluminium, le manganèse peuvent être d’origine naturelle dans le contexte géologique de la ressource étudiée, la présence de mercure ou de plomb a clairement, une origine anthropique.

On note que dans les eaux souterraines, en particulier pour les nappes captives (bordures de plateaux et contexte alluvial), on peut observer de fortes teneurs en fer quand les conditions de solubilisation sont réunies (le fer se trouve en solution dans les eaux privées d’oxygène). Le fer est fréquemment associé au manganèse avec lequel il a tendance à co-précipiter. Sa présence dans l’eau peut avoir diverses origines :

 lessivage des terrains argileux (argile floculée avec des cations : Fe, Al, Mn) ;  rejets industriels (pollutions minières, métallurgiques, sidérurgique) ;  corrosion des canalisations métalliques (en fonte ou en acier) ou existence de dépôts antérieurs ;  utilisation de sels de fer comme agents de coagulation dans la production d’eau potable. En France, la référence de qualité admise pour la concentration en fer total des eaux souterraines est de 200 µg/l.

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Tableau 3-3 : Synthèse des analyses effectuées sur les métaux Plus forte Nombre Seuil de Moyenne valeur d’analyses qualité Remarques (µg/l) mesurée effectuées (µg/l) (µg/l) Dépassement de seuil Aluminium 25 804 4 100 200 quasi systématique Dépassement de seuil Fer total 65 1 952 58 500 200 quasi systématique Manganèse 68 12 154 50 Présence occasionnelle 1 seule occurrence Mercure 9 0,023 0,21 1 (2005) 10 µg/l observés en Plomb 23 0,48 10 10 2005

Les concentrations de métaux mesurées dans les eaux du captage sont très élevées pour le contexte. Si certains bruits de fond en fer, aluminium ou manganèse peuvent paraître naturels (liés aux colloïdes argileux), on est ici en présence de concentrations assez fortes pour représenter un simple bruit de fond.

On notera que pour la plupart des métaux, les plus fortes valeurs ont été mesurées à la même date du 21 octobre 2005. Ceci peut être le résultat d’un événement particulier survenu à proximité du site d’exploitation (manipulation in situ de la part de l’exploitant, pollution accidentelle, etc.).

3.2.2.5 Turbidité

Ce paramètre représente la teneur en matière en suspension présente dans l’eau, lui donnant un aspect trouble.

La capacité d’adsorption des particules en suspension peut favoriser le piégeage de composés indésirables (organiques et inorganiques) ; de ce fait, la turbidité peut avoir un lien indirect avec les paramètres de qualité de l’eau. À cet égard, la composante organique ou humique de la turbidité est des plus importantes. Les substances humiques peuvent se lier avec un grand nombre de métaux et d’oxydes hydratés.

La turbidité (concentration en MES) est également le vecteur de transfert de la pollution bactériologique (par adsorption).

En France, la limite admissible est de 2 NTU pour les eaux brutes.

La moyenne des 118 analyses effectuées sur ce paramètre est de 16,2 NTU. La valeur la plus forte mesurée est de 351 NTU.

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Ces analyses étant effectuées sur les eaux brutes avant traitement, on peut conclure à pollution turbide du captage. Celle-ci étant véhiculée par le drain karstique intercepté par le forage.

Le caractère occasionnel de ce paramètre (réponse aux évènements climatiques par exemple) implique que le suivi ponctuel de l’ARS ne soit pas complètement représentatif de la situation au droit du forage. Des valeurs plus fortes de turbidité sont sans doute masquées par ce suivi.

3.2.3 Autres paramètres

Ces derniers paramètres nous permettrons d’apporter des précisions sur le fonctionnement de l’aquifère.

Conductivité

La conductivité reflète la concentration de l’ensemble des minéraux dissous. Elle est proportionnelle au degré de minéralisation et varie en fonction de la température. La minéralisation de l’eau peut entraîner selon le cas un goût salé, une accélération de la corrosion ou encore des dépôts dans les tuyauteries.

Les variations de conductivité reflètent une évolution des conditions hydrogéologiques ou environnementales. En particulier, une forte valeur de minéralisation peut être indicatrice d’une eau ancienne chargée en minéraux dissous. A l’inverse, une eau jeune dont le temps de séjour dans l’aquifère est court, sera peu minéralisée.

En France, la référence admise pour la conductivité des eaux souterraines est comprise entre 180 et 1 000 µS/cm à 25°C.

Suivant sa valeur, la conductivité traduit une qualité d’eau variable :

Tableau 3-4 : Références de qualité pour la conductivité

Les analyses sont peu nombreuses (5 entre 1996 et 2000). La moyenne des valeurs est de 485 µS/cm, ce qui est relativement faible pour le contexte de l’aquifère de la craie Haut Normande.

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Ceci permet de penser que la proportion d’eaux jeunes dans la ressource est forte et représenterait une ressource exposée aux eaux de surface faiblement chargées en minéraux et conduites par le karst noyé.

3.3 Suivi complémentaire engagé par la Collectivité

La CODAH organise depuis 1993 un suivi de la turbidité des eaux brutes du forage au moyen d’un turbidimètre placé sur l’exhaure du forage. Le pas de temps est réglé pour effectuer une analyse toutes les heures.

Les résultats du suivi sont les suivants.

Figure 3-3 : Résultat du suivi de la turbidité par la Collectivité (période 1993 – 2010)

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Quatre mesures ponctuelles indiquaient brusquement 7 877,045 NTU fin 2007 et début 2008. Sans autre explication qu’un défaut momentané de l’appareillage de mesure, ces résultats ont été exclus de l’analyse et des graphiques. On a procédé à la même modification pour des épisodes à 4 000 NTU en octobre 2006 et mai 2007.

Une autre explication pourrait résider dans la simultanée de la prise de mesure du turbidimètre avec la remise en marche des pompes créant ainsi artificiellement un pic de turbidité.

D’autres événements de moindre importance (> 1 000 NTU) ont été conservés.

La figure ci-dessous présente les fréquences de distribution des mesures de turbidité dans le forage. L’intervalle de classe de mesures le plus fréquent est celui de 2 à 5 NTU (≈ 60%). Les valeurs supérieures à 100 NTU apparaissent tout de même pour environ 10% des mesures.

Figure 3-4 : Distribution de fréquence des mesures de turbidité

Cette figure permet de confirmer l’incidence du karst sur la qualité des eaux prélevées à Yport.

D’autre part, la forte représentativité de la classe comprise entre 2 et 5 NTU indique la présence d’un bruit de fond de turbidité et précise l’incidence quasi-permanente du drain sur la qualité des eaux.

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4

Description du milieu physique

4.1 Hydrologie et hydrographie

4.1.1 Bassins topographiques

Le pays de Caux est caractérisé par l'absence de rivières sur le plateau entre Étretat et Fécamp.

Les bassins topographiques identifiés sont ordonnés selon plusieurs directions :

 la vallée de Grainval, à l'Est d'Yport, est une petite vallée sèche orientée N-S suspendue sur la falaise (valleuse),  la vallée de la Cavée Rouge est plutôt orientée N110°, et est très nettement suspendue,  la grande vallée d'Yport (orientée environ N110°) est la plus importante, elle débouche à Yport sur le platier crayeux et capture plusieurs vallées N-S en sa rive gauche ; le forage étudié se situe dans l'une de ses vallées,  la vallée de Vaucottes, orientée N-S, débouche elle aussi en mer,  la valleuse du Fond d'Etigues est de nouveau une valleuse orientée N110°. La figure page suivante présente la situation des entités hydrographiques du nord de la Pointe de Caux. Le report des lignes de crêtes et le calcul des superficies des unités hydrographiques donnent pour les bassins versants d’Yport, 18 km² et 146 km² pour celui d’Étretat.

Cet ensemble de vallée est amputée vers l'amont par le bassin versant de la vallée du Bois des Loges, qui rejoint Étretat. Cette vallée présente de nombreux méandres, signe de son activité passée, ainsi qu'une direction grossièrement E-W (N90°).

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Dès 1968, Bassompierre et al. attirent l’attention sur l’apparente disproportion qui existe entre le débit exceptionnel des sources littorales (Fontaines d’Yport – 1,5 m3/s) et la faible superficie du bassin versant topographique (18 km²). Bien que le débit des sources varie selon les sources bibliographiques, l’ordre de grandeur du m3/s est avéré et indique que le bassin d’Yport intercepte des zones d’alimentation connexes.

Le bassin hydrographique d’Yport est dépourvu de réseau hydrographique permanent ou temporaire, tout comme celui d’Étretat.

Ces vallées peuvent concentrer des écoulements importants car les sols sont sensibles au phénomène de battance et les surfaces drainées sont des sols souvent peu couverts en hiver.

La photo suivante témoigne des phénomènes de ruissellement observés par Safege le 8 décembre 2006. Elle a été prise au niveau des grilles du périmètre immédiat du captage d'Yport.

Photographie 4-1 : Inondation du périmètre immédiat du captage

4.1.2 Érosion des falaises

La Pointe du Chicard, à l'ouest d'Yport, constitue encore aujourd'hui un élément déterminant dans l'évolution de l'érosion des falaises :

 immédiatement à l'Est, la vallée d'Yport n'a pas ou peu subit le retrait du trait de côte,  en s'éloignant vers Fécamp, les vallées deviennent suspendues et témoignent d'une érosion intense de la baie de Criquebeuf ; le retrait du trait de côte serait de l'ordre de 380 m pour la Cavée Rouge et de 870 m pour la valleuse de Grainval (Rodet, 1992).

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Figure 4-1 : Bassins versants hydrographiques du nord de la Pointe de Caux

Baie de Criquebeuf Pointe du Chicard

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4.2 Aspect structural

Le pays de Caux appartient du point de vue structural, à la province Rhéno- hercynienne de la chaine varisque. Le bloc cadomien qui s'étend de la zone de cisaillement sud armoricaine à la faille de Bray, est marqué par des directions structurales profondes qui ont rejoués ensuite au Tertiaire, selon les directions privilégiées suivantes :

 une direction armoricaine nord-ouest / sud-est (N120E),  une direction N45°E (déduite par gravimétrie)  une direction N90, associée aux grandes failles de la Manche. L’accident géologique majeur est la faille dite de – Bolbec ou Lillebonne- Fécamp selon les auteurs. D'orientation sud-armoricaine N140-150°E, elle met en contact le Sénonien et le Cénomanien. Son rejet est de l’ordre de 100 à 150 m à Bolbec, pour environ 40 m à Lillebonne, ce qui suggère que l'accident s'amortit en direction de la Seine.

Plus particulièrement, le Pays de Caux, auquel appartient une large partie du département de la Seine-Maritime, serait quant à lui affecté par des accidents tectoniques:

 majeurs de direction N150-160 et N120-130 (origine armoricaine),  secondaires de direction N30-N50 (origine varisque),  supplémentaires de direction N90-N100 (Hauchard et al. 2002, IN Fournier, 2006). Ces directions d’accidents sont visibles sur la figure suivante.

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Figure 4-2 : Schéma structural du Pays de Caux (Seine-Maritime)

(HAUCHARD et al., 2002, IN : FOURNIER, 2006).

La tectonique de la craie a été étudiée par comparaison des données des falaises anglaises et normandes (Duperret et al., 2011). Plusieurs phases tectoniques ont été mises en évidence, à partir de l’analyse de 1600 fissures et failles, dont les premières sont synsédimentaires :

 Phase I : extension NE-SW liée à l’ouverture de l’Atlantique Nord, d’âge Turonien,  Phase II : extension NW-SE d’âge Coniacien,  Phase III : extension NNE-SSW associée à une compression ESE-WNW dans le Sussex, probablement en relation avec l’ouverture de la Manche,  Phase IV : compression N-S (tardi Oligocène) / extension E-W,  Phase V : extension E-W (tardi Miocène).

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Figure 4-3 : Événements tectonique affectant la craie (Duperret et al., 2011)

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4.3 Géologie

4.3.1 Contexte géologique régional

La Seine-Maritime s’inscrit à l’ouest du bassin sédimentaire Parisien, constitué de dépôts crayeux qui couvrent l’ensemble de l’Europe Occidentale. Le massif crayeux s’est développé il y a environ 90 millions d’années, entre le Cénomanien moyen et le Campanien. Il repose sur les argiles du Gault de l’Albien.

Les argiles à silex (B), issues de l’altération autochtone de la Craie, recouvrent ces formations crayeuses d’une épaisseur parfois assez importante, en fonction du degré d’altération. Localement, il peut arriver que des poches de sables tertiaires subsistent.

Les lœss, limons d’origine éolienne (A), recouvrent la majeure partie des plateaux du secteur d’étude.

Les colluvions [C]et les alluvions (D) viennent remplir les vallées et les vallons secs.

Figure 4-4 : Coupe géologique régionale type

SERDA, 1988

La figure page suivante présente, à partir des cartes géologiques 1/50000 du BRGM, les formations affleurantes dans le secteur d’étude.

N.B. : cette figure ne représente pas les sédiments paléofluviatiles de la Seine au Tertiaire. Ces niveaux se rencontrent encore sous forme de poches de sables très fins (sables de Saint Eustache, sables à galets avellanaires).

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Figure 4-5 : Extrait des cartes géologiques de Montivilliers et de Fécamp

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Figure 4-6 : Légende de la carte géologique de la figure précédente

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4.3.2 Séries géologiques

4.3.2.1 Les formations superficielles

La Figure 4-5 page précédente permet de rendre compte de la répartition géographique des formations superficielles.

A- Limons de plateaux

Le complexe de limons (LP) couvre les plateaux et parfois les versants orientés au Nord et à l’Est. D’une teinte variant du jaune-beige au brun ou au rouge, ils sont constitués de grains de quartz très fins et ont été mis en place par processus éolien pendant les périodes glaciaires du Quaternaire. On distingue une séquence théorique avec à la base un limon argileux de solifluxion correspondant à une phase humide en début de période froide, puis un limon éolien (lœss) non remanié, déposé lors d’une période froide et relativement sèche, et enfin une période de pédogenèse pendant une période de réchauffement. Ce cycle se répète sur une épaisseur allant de quelques décimètres à plus de 10 m.

Une carte des épaisseurs de limons est proposée par Laignel (Laignel, 1997). Bien que cartographiée à l’échelle de la partie ouest du bassin parisien, l’épaisseur de limons a pu être représentée à l’échelle du secteur d’étude. Elle indique que l’essentiel du bassin présente une épaisseur de limons comprise entre 1,5 et 2 m.

Figure 4-7 : Épaisseur de limons de plateau (LP)

Forage d’Yport

Laignel, 1997

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Les limons de plateaux couvrent la quasi-totalité du secteur et l’ensemble des plateaux en amont du forage d’Yport.

B- Formation des argiles à silex

On regroupe sous le terme d'argile à silex (Rs sur la carte géologique) les formations argileuses brun-rouges résultant de l'altération de la craie (argile d'éluviation) et les résidus de silex que l'on rencontre soit dans la matrice argileuse, soit dans des axes au sein desquels les silex sont majoritaires : les biefs à silex.

Elles sont d’épaisseur variable : de quelques mètres à près de 20 m, avec un découpage en entonnoirs d'argile et en pinacle de craie. L'origine de ces entonnoirs est liée à l'attaque de la craie par les eaux acides des précipitations sous l'effet de facteurs hydrogéologiques et topographiques : concentrations des écoulements par la topographie, facteurs géologiques favorables à l'infiltration des eaux (bief a silex, poches de sables) et évacuation rapide des eaux vers la nappe de la craie.

La photo suivante illustre la morphologie des argiles à Yport, au droit de la falaise entre la Cavée Rouge et Yport.

Photographie 4-2 : Variations d'épaisseur des argiles à silex à Yport

Vers l'intérieur des terres, cette morphologie peut être encore plus intense, ainsi qu'on peut le voir sur les falaises de Radicatel.

Les formations à silex sont présentes à l’affleurement dès la rupture de pente des plateaux, que ce soit le long du littoral ou en tête de vallons secs.

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Une carte des épaisseurs d’argiles à silex a été dessinée par B. Laignel (Laignel, 1997). Elle est reportée sur la figure suivante et indique :

 Le cœur du périmètre de l’étude admet une épaisseur de RS comprise entre 14 et 16 m (épaisseur maximum au droit de la Pointe de Caux),  La quasi-totalité du périmètre présente une épaisseur de RS comprise entre 12 et 14 m.  Vers l’est, au delà de la faille de Fécamp-Lillebonne, l’épaisseur diminue.

Figure 4-8 : Épaisseurs moyennes régionales de formations à silex

Forage d’Yport

Laignel, 1997

Une autre carte de synthèse des épaisseurs d’argiles à silex a été fournie par la Compagnie Générale de Géophysique (CGG, 1997). Elle illustre la transition entre des secteurs où l’épaisseur peut atteindre 50 m (secteur de , forage 0074-8X-0001) et d’autres où l’épaisseur se réduit à quelques mètres (fond de vallées de Saint-Eustache). Ces indications semblent un peu surestimées par rapport à la cartographie des épaisseurs d’altérites à silex proposée par Laignel, et prennent probablement en compte les épaisseurs de limons de plateau.

La coupe d’un forage situé à Graimbouville (0074-8X-0001) vérifiée par le BRGM indique une épaisseur d’argiles à silex de 35 m depuis la surface. La carte proposée par la CGG paraît donc rendre compte de ces secteurs ayant une épaisseur importante de recouvrement (Rs+LP).

La cartographie interprétée de la CGG est reportée sur la figure suivante.

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Figure 4-9 : Épaisseur de la formation à silex (RS)

Compagnie Générale de Géophysique, 1997

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C- Colluvions

Les colluvions (C) sont de nature variée selon les zones d'emprunts. Ils sont composés de limons, d'argile et de silex, et le remaniement récent concerne même les sables tertiaires (sables fins de Saint Eustache) Ces colluvions se trouvent principalement sur les versants et au fond des vallées sèches.

D- Formations tertiaires

Les formations tertiaires associées à la formation à silex : poches de sables (de Saint Eustache au Pliocène d’après Kuntz et al., 1974, sables à galets avellanaires rapportés à l’Yprésien selon Bignot et al., 1996), grès, brèches, conglomérats et argiles.

La formation à silex contient des poches de sables de dimensions et de formes variables. Leur largeur moyenne est de l’ordre de quelques dizaines de mètres.

Ces poches sont particulièrement nombreuses et bien développées à l’intérieur d’une bande de 1 à 2 km à l’ouest de la faille de Lillebonne-Bolbec. De nombreux vallons du réseau de la rivière de Bolbec sont d’anciennes poches de sables évidées (vallon de Saint-Eustache en l’occurrence). Ces poches témoignent la plupart du temps d’un approfondissement karstique dans lequel les sables sont piégés et englobés dans la formation à silex. Cette formation est très hétérogène et il est difficile d’en sortir une composition type (variation de couleur de granulométrie). Tous ces sables sont composés d’anciens grains émoussés (usure marine ou fluviatile) éolisés.

Une attention particulière doit être apportée à la présence de sables à galets avellanaires plus à l’ouest de la vallée d’Yport, au sein de la vallée de Vaucottes.

E- Alluvions

Enfin, les alluvions sont totalement absentes à l’affleurement au sein du périmètre de l’étude étant donné que celui ci n’admet pas de réseau hydrographique permanent.

4.3.2.2 Les sols

Concernant le contexte pédologique du secteur d’étude, les données dont nous disposons sont issues de la carte régionale fournie par la Chambre d’Agriculture et l’AREAS (AREAS, 1988). Les sols occupant le plateau sont développés à partir des formations géologiques superficielles. On rencontre essentiellement des brunisols avec parfois des profils lessivés :

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 Sol de limon épais : limon de plateaux et versants, et colluvions dérivées. Il présente une capacité d’enracinement profond (plus de 100 cm), les excès d’eau sont très rares ou temporaires et la réserve utile est parfois élevée (plus de 200 mm). Ce sol est très sensible à la battance, au tassement et à l’érosion. Sur le secteur on les trouve sur l’ensemble des zones de plateaux, globalement jusqu’à la rupture de pente.

Figure 4-10 : Coupe type d’un sol de limon épais (d’après notice de la carte des sols)

 La formation identifiée sous l’appellation « association de sols de versant sur argile à silex, craie et limons plus ou moins remaniés » a été définie pour représenter plusieurs unités de transition pédologiques : sol de limon épais, sol de limon caillouteux et sol de craie peu épais. Cette formation caractérise les versants des vallées du Pays de Caux, dès que l’encaissement devient sensible. Cette formation est disposée sur tout le fond de la vallée sèche de Saint-Eustache et sur les parties hautes des vallons côtiers et la vallée d'Étretat.

Figure 4-11 : Extrait de la carte des sols de Haute Normandie (Serda)

Forage d’Yport

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Cette carte ne rend pas compte des secteurs où la craie est potentiellement subaffleurante, au droit de l’interception de vallées sèches par exemple et de la présence des sables du tertiaire.

4.3.2.3 La craie

La craie turono-coniacienne est observable sur les falaises entre Fécamp et Étretat. La carte géologique a utilisé l’échelle de Monciardini pour cartographier les étages du Crétacé supérieur.

Tableau 4-1 : Échelle stratigraphique de Monciardini (Lasseur, 2008)

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Difficile a utiliser sur le terrain, SAFEGE propose de prendre en compte une approche événementielle des dépôts par comparaison avec les données des falaises d'outre Manche (Hoyez, 2008).

Le Turonien est représenté par 8 séquences sédimentaires (Hoyez, 2008), représentées sur la Figure 4-12 suivante. Le Turonien se caractérise par l'apparition de silex au niveau de la seconde séquence T2. Par ailleurs, le mode de sédimentation au Turonien comprend des figures sigmoïdes (chenaux et dunes) conduisant à des variations d'épaisseur importantes. Certaines séquences varient de 1 à 8 m (T4) voire de 1 à 15 m (T6). Les lits de sheet flints ne s'observent que dans la séquence T6, contrairement à Radicatel où on les retrouve au sommet du Turonien, et à l'Est de la faille de Fécamp où ils envahissent la séquence T8.

Le Coniacien débute par un niveau de marne (marne de Bénouville). Il se compose entre Étretat et Fécamp de 2 séquences de dépôt, elles mêmes divisées en 3 sous séquences pour le Co1, et deux termes pour le Co2. Il se termine par des niveaux de silex réguliers et visibles d'Yport à Fécamp qui annonce la troisième séquence. Au niveau de la Pointe du Chicard, le Co1 est réduit par la coalescence de plusieurs hard-grounds (HG Courtine et HG Etigues). Le Co1 est lui aussi affecté par des variations d'épaisseur. Par contre, à partir du terme Co2b, la sédimentation est régulière, en banc d'épaisseur constante avec des lits de silex réguliers et continus.

La séquence Co3 est pratiquement absente de la baie de Criquebeuf.

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Photographie 4-3 : Exemple de figure sédimentaire en biseau (Fond d'Étiques)

Photographie 4-4 : Figure sédimentaire du Coniacien inférieur (Co1) vers Grainval

Photographie 4-5 : Figure sédimentaire vers Yport (limite Coniacien-Turonien)

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Figure 4-12 : Coupe lithologique observée sur le front de falaise

Jambour

Selon indications de B. Hoyez (Hoyez, 2008)

A l’intérieur des terres, la craie serait d’âge Santonien selon Laignel (1997). Néanmoins, la carte géologique ne fait pas de distinguo entre le Coniacien et le Santonien (Ternet, 1969).

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Figure 4-13 : Géologie du substrat de la formation d’argiles à silex

Secteur d’implantation du forage d’Yport et périmètre d’étude

Laignel, 1997

Des essais de caractérisation des étages géologiques ont été tentés par plusieurs auteurs. Nous reproduisons ci-après les données les plus récentes concernant des points de prélèvement sur la côte d'Albâtre.

Tableau 4-2 : Caractéristiques lithologiques et physiques des étages stratigraphiques présents au droit du secteur d’étude

Hequette et al, 2008

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Le paramètre le plus pertinent concerne la teneur en silex, celle ci étant nettement plus importante au Coniacien du fait du développement des lits continus de silex.

Les travaux de la CGG (Compagnie Générale de Géophysique, 1997) proposent une cartographie des murs du Turonien et du Cénomanien. Les figures proposées aux pages suivantes (Figure 4-14 et Figure 4-15) représentent les isohypses des deux formations au droit du périmètre d’étude.

La cote du mur de ces formations (rapportée en m NGF) indique nettement un approfondissement des couches vers le nord-ouest. Les courbes dessinent une gouttière unidirectionnelle orientée vers le littoral à Yport.

Nous rappelons que lors de l’étude du bassin d’alimentation du site de Radicatel réalisé par SAFEGE (2010), le pendant avait été observé plus au sud. Un point de bascule semble donc exister au droit de la crête topographique du Pays de Caux central. Au nord les murs des formations plongent vers Yport, au sud ils plongent vers Radicatel.

Remarque : s’il est entendu que ces courbes dessinent les grandes tendances de la géométrie des formations, elles masquent obligatoirement des accidents de type faille avec rejet. Par exemple, il est probable qu’un rejet de faille soit pris pour une ondulation du mur des couches étant donné l’espacement des ouvrages de mesure.

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Figure 4-14 : Isohypses du mur du turonien

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Figure 4-15 : Isohypses du mur du Cénomanien

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4.4 Karstification de la craie

Concernant l’étude du karst et de ses manifestations nous avons été amenés à travailler sur un large territoire du fait de la réalisation simultanée des études BAC de Radicatel et d’Yport. Cette échelle d’approche se justifie également par le fait que ces deux bassins d’alimentations sont limitrophes et jointifs au droit de la charnière du Caux central et qu’ils sont tous les deux influencés par les effets de la tectonique et par le schéma structural proposé ci-avant (faille Fécamp-Lillebonne, faille du Moulin – Yport, etc.).

Pour ces raisons, le territoire de travail se présente sous la forme d’une large bande comprise entre le littoral de la Manche au nord et la vallée de Seine au sud.

4.4.1 Structure hydraulique de l’aquifère karstique

La structure de l’aquifère karstique est communément divisée en 3 zones, présentant chacune des caractéristiques hydrauliques singulières.

 L’épikarst Il constitue la partie supérieure de l’aquifère karstique et résulte des phénomènes de décompression et d’altération. Il présente une perméabilité élevée comparée au reste de l’aquifère et peut être le siège d’une nappe perchée (sa base est semi-perméable). L’état de saturation en eau est dépendant des conditions hydrométéorologiques de surface.

 La zone non saturée Sous-jacente à l’épikarst, sa fonction transmissive domine. Cette zone est sujette à une infiltration lente matricielle et à une infiltration rapide via les discontinuités subverticales. La fonction capacitive est liée à une fine fissuration de la matrice et à des conduits peu karstifiés.

L’épikarst et la zone non saturée forment la zone d’infiltration de l’aquifère karstique.

 La zone saturée ou zone noyée C’est un milieu à triple porosité où la matrice micro-fissurée capacitive (pores et microfissures) peu perméable est en connexion avec des conduits drainants assurant l’écoulement vers l’exutoire. Celui-ci présente généralement un écoulement turbulent et rapide. A l’étiage, ces axes assurent le drainage des Systèmes Annexes aux Drains (SAD), principales zones capacitives de l’aquifère karstique, alors qu’il les alimente en période de crue (Gielin, 2010 ; Plagnes, 1997, IN : Fournier, 2006).

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Figure 4-16 : Zonage hydraulique d’un aquifère karstique

(Smart & Friedrich, 1986, IN : Gielin, 2010)

4.4.2 Approche morphologique de l’aquifère crayeux

A- Singularités du modelé karstique crayeux haut-normand

Au-delà de son fonctionnement hydraulique, le karst peut être appréhendé par ses aspects morphologiques de surface (exokart) et souterrains (endokarst) (Rodet, 1992). Ces formes sont variables et liées à la nature lithologique de l’impluvium du système karstique.

L’impluvium du karst haut-normand est formé pour partie de formations superficielles semi-imperméables favorisant la concentration du ruissellement, contrairement aux karsts nus méditerranéens ou alpins. Ce système karstique dit binaire s’oppose au type unaire où l’ensemble de l’impluvium est constitué de terrains karstifiables (Plagnes, 1997, IN : Fournier, 2006).

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Figure 4-17 : Systèmes karstiques unaire et binaire

Système unaire. L’ensemble de l’impluvium est Système binaire. Une partie de l’impluvium est constitué de terrain karstifiables. Le drainage constituée de terrains non karstifiables qui s’effectue principalement vers l’aval. concentrent l’infiltration des eaux en un point. Le

(Marsaud, 1996, IN : Fournier, 2006)

L’aquifère crayeux haut-normand est donc alimenté d’une part par une infiltration ponctuelle au niveau de points d’engouffrement préférentiel (formations superficielles) et d’autre part par une infiltration régionalisée (craie) (DAVID et al., 2010).

L’épikarst est essentiellement formé par des niveaux d’eaux perchés au dessus de la craie, soit dans les argiles à silex (et notamment les biefs à silex), soit dans les poches de sables du Tertiaire.

B- Morphologie de l’exokarst crayeux haut-normand

La nature de l’impluvium du karst crayeux haut-normand implique un modelé singulier, caractérisé par la présence quasi exclusive de dolines et de vallées sèches à l’origine de la rareté du réseau hydrographique de surface (David et al. 2010). a- Les vallées sèches

Les vallées sèches, à versant parfois dissymétriques, sont typiques des pays crayeux. Deux principaux types peuvent être distingués (Rodet, 1992) :

 Les vallées sèches exogènes Ces vallées prennent naissance sur un substrat généralement imperméable et sont de ce fait drainées à l’amont. Les tendances à l’assèchement se développent plus en aval, lorsque ces vallées pénètrent sur les substrats crayeux (Rodet, 1992). La vallée du Sec Iton près de Damville dans l’Eure en est un exemple : lors de l’étiage les phénomènes de karstification conduisent à l’assèchement du cours d’eau lié à l’absorption totale du ruissellement par les pertes (David et al., 2010).

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 Les vallées sèches endogènes Ces vallées apparaissent à l’intérieur des plateaux et se développent vers les vallées majeures. Les vallées sèches endogènes ne sont pas drainées, du moins pas dans leur partie amont, et les émergences n’apparaissent qu’en aval. La vallée de la Rançon (région d’, Seine Maritime) est un des nombreux exemples de ce type (RODET, 1992). b- Les dolines ou bétoires

Bien que ce type d’indice karstique soit parfois difficile à appréhender car oblitéré par les formations superficielles et l’anthropisation, il n’en demeure pas moins largement représenté (RODET, 1992).

En Normandie, les pertes portent le nom local de « bétoires ». Alors que DAVID et al. (2010) regroupe sous ce terme l’ensemble des formes naturelles de l’exokarst constituant des points d’engouffrement rapide des eaux superficielles vers les eaux souterraines, RODET (1993) formule la définition génétique suivante : « Les variations de perméabilité des formations de surface conduisent à une concentration des eaux de ruissellement au contact craie / formation superficielle et à une importante dissolution de la craie. Lorsque les entonnoirs résultant de cette érosion différentielle, les bétoires, atteignent une section suffisante pour recouper le champ de fracturation, ce dernier contrôle dès lors l’écoulement ».

Quoi qu’il en soit, les bétoires ont une origine naturelle et sont directement connectées à la zone épikarstique et concentrent les eaux de ruissellement induisant une concentration de la pollution (RODET, 1993). Elles constituent le karst d’introduction (RODET, 1992).

Il est difficile de déterminer avec certitude les processus génétiques de formation des points d’engouffrement, en raison notamment de leur diversité :

 Les bétoires développées au gré de la tectonique :  les pertes développées au droit des diaclases ;  les pertes liées aux failles de décompression ;  les pertes de contact par faille ;  les pertes liées aux plis-bombements ou anticlinaux.  Les bétoires liées aux contacts stratigraphiques :  les pertes développées au niveau des variations latérales de faciès (exemple : interface argiles et biefs à silex) ;  les pertes provoquées par les soutirages liés aux écoulements de sub-surface dans les formations superficielles.  Les bétoires liées à l’effondrement de l’endokarst :  les effondrements au droit d’un drain karstique en vallée ;

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 les effondrements liés au recoupement d’un drain karstique par une racine d’altération de la craie (David et al., 2010) Étant donné l’implantation géographique du secteur d’étude, nous sommes essentiellement confrontés à des pertes développées au droit de diaclases et d’interface argiles et biefs à silex. Elles sont alignées le long des vallons (secs la plupart du temps), isolées ou en chapelet.

Au cours de la phase de collecte d’information et de reconnaissances de terrain, SAFEGE a recensé les informations liées à l’existence de bétoires sur le territoire étudié. Les informations sont issues de différentes sources :

 BRGM – recensement des indices de cavités souterraines,  Fond documentaire SAFEGE (issu principalement d’études réalisées pour le compte de la CODAH et du Syndicat Mixte de la Pointe de Caux, d’analyse de documents de recensements communaux de cavités, etc.),  Syndicat de Bassin Versant d’Étretat, Le résultat de ces recensements est reporté sur la carte page suivante. Compte tenu de l’ampleur du phénomène et du nombre d’indices aucune analyse discriminante n’a été réalisée pour ces indices.

C- Les points d’émergence

A l’intérieur des terres du Pays de Caux, la restitution du drainage souterrain s’effectue généralement dans les vallées via les émergences. Les grottes sont rares.

Différents types de sources peuvent être distingués :

 La source de contact ou émergence de recoupement (la plus fréquente) Elle correspond à un recoupement de la topographie locale par le toit de l’aquifère. Ce type d’émergence se situe principalement à l’aval des vallées, typiquement dans le talweg au milieu du vallon, et contribue à l’alimentation des cours d’eau pérennes. La nappe assure la régularité de l’alimentation et du débit des points d’émergence tandis que les écoulements karstiques, qui se développent essentiellement dans la partie superficielle de l’aquifère crayeux, assurent la concentration des émergences.

 Les sources de déversement, à « niveau de base suspendu » Les particularités géologiques locales induisent un niveau de base de l’aquifère situé au dessus du talweg. Ce type de source est observable en Haute-Normandie sur la côte d’Albâtre.

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 Les sources de débordement de « karst barré » Ces sources sont situées en amont hydraulique et topographique des sources de contact. La nappe y est émergente lorsque les sources de débordement sont saturées et ne peuvent plus assurer le débit des drains. La mise en pression résultante des conduits karstiques conduit au déversement de ces émergences.

Les vallées sèches et les émergences forment le karst de restitution (Rodet, 1992).

4.4.3 Morphologie de l’endokarst crayeux

Le drainage souterrain s’organise à partir des points d’émergence (Rodet, 1992).

Les conduits souterrains, principalement sub-horizontaux, sont généralement localisés au niveau des vallons, en liaison avec les zones de détente induites par la topographie de surface (Geze, 1975, IN : Rodet, 1992). Les drains verticaux soulignent les formes d’introduction.

Les dimensions des conduits crayeux karstiques sont plus modestes que celles observées dans les calcaires francs et ne dépassent généralement pas le kilomètre (Rodet, 1992).

A proximité de la mer et de la Seine, le karst Haut-Normand a pu se développer en plusieurs étapes lors des phases successives de transgression / régression marine. Dans ce cas, les différents niveaux de karst ont pu se stabiliser au cours des temps, aussi bien au dessus qu’au dessous du niveau de base actuel de la Seine (+ 4 / 5 m NGF) et de la Manche. Ces différents niveaux de drains karstiques s’appuient sur les hétérogénéités lithologiques et structurelles du bassin (failles, diaclases, hard grounds, bancs de silex,…) et forment un réseau évolutif complexe (Rodet, 1992).

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Figure 4-18 Recensement des indices de cavités d’origine karstique (bétoires)

La complexité des fonctions capacitives et transmissives de l’aquifère karstique crayeux abordée précédemment via la description des différentes caractéristiques lithologiques, structurelles et morphologiques est synthétisée dans le schéma suivant.

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Figure 4-19 : Schéma fonctionnel du système karstique crayeux

Bakalowicz, 1979, IN : Fournier, 2006 Les introductions rapides et concentrées des eaux de ruissellement au niveau des bétoires constituent la faiblesse qualitative majeure du réservoir karstique crayeux. Par conséquent, toute mesure de protection de la qualité des réserves en eau de la craie doit tenir compte du développement et du rôle du karst (Dörfliger, 2010 ; Rodet, 1992). Le traçage artificiel des eaux souterraines est une méthode largement employée qui permet d’obtenir des éléments de compréhension de la structure et du fonctionnement du système karstique tracé.

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4.5 Hydrogéologie

4.5.1 Caractéristiques du milieu crayeux

De par sa nature carbonatée, la craie est sujette à la karstification, phénomène contrôlé par l’état du système calco-carbonique (CO2-H2O-Carbonates). Les réactions de précipitation et dissolution des carbonates sont contrôlées par un ensemble d’équilibres réversibles entre les différentes phases (gazeuse, liquide et solide). Le bilan synthétique de l’équilibre calco-carbonique est donné dans la (Fournier, 2006).

Figure 4-20 : Bilan de l’équilibre calco-carbonique

Fournier, 2006

Mais le phénomène de karstification ne se réduit pas au seul facteur hydrogéochimique. Il est également contrôlé par :

 les caractéristiques lithologiques et structurales du système karstifié (lithologie, fissuration…) ;  la géomorphologie extérieure au système (gradient hydraulique, nature de l’impluvium…) ;  les paramètres climatiques (action sur le flux d’eau et de CO2) (Mangin, 1982, IN : Gielin, 2010).

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Figure 4-21 : Facteurs contrôlant le processus de karstification

(Mangin, 1982, IN : Gielin, 2010)

L’aquifère crayeux possède donc une triple porosité, à l’origine de conditions de drainage souvent mixtes :

 La porosité matricielle inter-granulaire assure la fonction capacitive de l’aquifère (de 15 à 45 % selon les horizons considérés et les auteurs) (David et al., 2010). La porosité efficace demeure néanmoins faible (Rodet, 1992) et atteindrait par exemple environ 0,5 % dans la vallée de la Rançon (secteur d’Yvetot, Seine- Maritime) (Calba, 1980). Cela induit une perméabilité primaire matricielle de l’ordre de 10-8 m/s (vitesses de transfert de l’ordre du mètre par an) à l’origine d’une recharge pluriannuelle. Cette perméabilité est prédominante au droit des plateaux et à grande profondeur (Arnaud & Baran, 2009 ; David et al., 2010 ; Masquoud, 1996 ; Rodet, 1992 ; Wazi, 1988, IN : Fournier, 2006 ). Le régime de perméabilité, lié à la porosité matricielle est parfois très important ; plus de 90% dans certains cas (Hanin, 2010),  La porosité de fracture conduit à une perméabilité de l’ordre de 10-4 à 10-6 m/s (vitesses de transfert de l’ordre de quelques mètres par mois), à l’origine d’une recharge annuelle. Bien que cette porosité participe à la fonction capacitive de l’aquifère, elle assure surtout la fonction transmissive de l’aquifère.  La porosité de conduit karstique induit une perméabilité de conduit pouvant atteindre localement 10-1 à 10-3 m/s et être à l’origine d’une recharge directe en quelques heures. Elle intervient uniquement dans la fonction transmissive de l’aquifère qui demeure en partie contrôlée par les gradients hydrauliques hérités de la porosité de fracture et du contexte structural régional (DAVID et al., 2010). L’occurrence de ces 2 derniers types de perméabilité est mineure et concerne certains talwegs et vallées. Néanmoins, ils détiennent un rôle fondamental dans la fonction transmissive de l’aquifère et sur la vulnérabilité de la ressource en eau (ARNAUD & Baran, 2009 ; Masquoud, 1996 ; Rodet, 1992 ; Wazi, 1988, IN : Fournier, 2006).

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Ainsi, en fonction du développement de la karstification et de l’évolution du niveau de base, l’aquifère crayeux peut être assimilé à un aquifère de type milieu fissuré ou à un aquifère karstique (David et al., 2010).

Au sein de la nappe, les vitesses d’écoulements sont très variables : de quelques centimètres par jour dans les pores, à plusieurs mètres ou plusieurs centaines de mètres par heure dans un réseau karstique.

4.5.2 Situation sur le bassin d’alimentation d’Yport

Aucune source n’est répertoriée sur le territoire d'étude en dehors des émergences côtières.

Le réservoir aquifère retenu pour la poursuite de l’étude BAC est donc la craie du Crétacé, dont nous avons observé les faciès du Turonien et du Coniacien (T8 – C2) sur la section aval, le long du trait de cote. Géologiquement, le substratum de ce réservoir est constitué par les formations de la base du Cénomanien et par les argiles du Gault de l’Albien. Nous retiendrons pour notre étude que les variations du niveau marin au Quaternaire conduiraient à prendre en compte un mur de la nappe correspondant au plus bas niveau marin quaternaire (soit environ -30 m sous le n.m. actuel). Au dessous de ce niveau, les phénomènes de compression et l'absence de paléo-gradient hydraulique rendent la craie probablement peu perméable.

L’alimentation de l’aquifère crayeux au droit du captage d'Yport provient des plateaux du Pays de Caux et reste soumise à deux régimes distincts :

 une alimentation continue issue de la matrice crayeuse, dont les écoulements gravitaires lents et permanents assurent un approvisionnement régulier de la nappe,  une alimentation discontinue issue de la mise en charge du réseau karstique en amont hydraulique du site. Cette alimentation peut directement être reliée à la pluviométrie à aux fréquences d’occurrence de ruissellement dans les vallons secs. Le délai d’apparition du premier flot a par ailleurs pu être précisé par l’exploitant de la station de production à une dizaine d’heures. La suite de notre étude entend essayer de différencier des modes d'écoulements à la fois dans la délimitation du bassin d'alimentation du captage d'Yport, mais aussi dans l'évaluation de la vulnérabilité de la nappe de la craie.

4.5.3 Données relatives au karst

Le karst d’Yport a fait l’objet de diverses études réalisées sous l’égide de la Ville du Havre. Des tests dirigés par BURGEAP en 1971, ont montré sa capacité à produire 2 000 m3/j. Des traçages effectués par le BRGM ont prouvé la liaison du site d’essai avec des sources littorales. Compte tenu des diverses données et mesures, l’écoulement moyen souterrain du bassin d’Yport a été évalué à environ 1 m3/s.

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A- Au droit du forage

Une reconnaissance du karst par plongée a été effectuée en 1991 dans le but de préciser la géométrie du karst. Les planches de situation extraites du rapport R335481 du BRGM en 1991 présentent la situation du site de captage par rapport au karst intercepté. Elles sont présentées ci-après.

On renvoie également le lecteur à la Figure 2-4 page 12 précisant la coupe géologique du forage et l’interception de la galerie karstique.

Figure 4-22 : Site de captage d’Yport

Ph. De La Queriere et C. Mathon, 1971 Le karst aura localement une direction N120° sur ce schéma contre N80° sur les schémas suivants. Ces directions différent du talweg mais sont sub-parallèle au trait de cote de la baie de Criquebeuf.

1 Conception du forage d’alimentation en eau potable d’Yport

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Figure 4-23 : Profil en long du karst (Ph. De La Quérière et C. Mathon, 1971)

Figure 4-24 : Vue en plan du karst (Ph. De La Quérière et C. Mathon, 1971)

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B- En aval, au camping

Un boyau karstique a été recoupé par le forage 56-8X-0038/F7. La coupe de ce forage a été levée par Monciardini :

Profondeur Lithologie Stratigraphie Limon silteux micacé, argile ocre brun a silex gris De 0 à 2.6 m Quaternaire noir De 2.6 à 6.7 m Blocs de craie blanche enrobes d'argile De 6.7 à 15 m Craie blanche grenue très fissurée Coniacien De 15 à 23.2 m Craie enrobée d'argile ocre De 23.2 à 33.5 m Argile limoneuse avec quelques blocs de craie Silex noirs à patine jaune et craie - arrivée d'eau De 33.5 à 36.5 m importante Calcaire crayeux blanc, recristallise et dur avec Turonien De 36.5 à 44.3 m traces d'oxydation rousses De 44.3 à 47.4 m Marne crayeuse blanche De 47.4 à 50.15 m Craie grisâtre a nombreux silex noirs Cénomanien

Le karst a été rencontré de 23,2 à 36,5 m. Il est remblayé en sommet de cavité et l’arrivée d’eau se situe au contact Turonien-Coniacien.

Le karst a été testé à 195 m3/h pour un rabattement de 0,30 m.

C- Le karst de restitution des Fontaines d’Yport

Philippe De La Querière et al. (1991) indique que les sources du karst jaillissent sur la plage d’Yport, à une cote d’environ 0 m NGF. Leur altimétrie a été précisée en janvier 2012 (cabinet Géomètres – Experts) lors d’une campagne de levés topographiques ; les résultats sont reportés dans le tableau suivant.

Les sources se manifestent selon plusieurs émergences de natures et de positions différentes. Au Nord-Est d’Yport, apparaissent sur une zone d’estran longue de 500 mètres et large de 200 m quatre groupes de sources :

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Tableau 4-3 : Indications géographiques des groupes de sources d’Yport (données bibliographiques)

Coordonnées X Coordonnées Y Débit estimatif Numéro Altitude de Groupe Localisation Lambert 1 Lambert 1 (jaugeages avril national l’émergence Nord Nord 1967) Sources du A 56-8-5 454 700 m 228 820 m 1,28 m NGF 292 l/s captage B 56-8-6 Sources ouest 454 510 m 228 870 m - 1,10 m NGF 599 l/s C 56-8-7 Sources est 454 930 m 229 100 m - 2,70 m NGF 1 500 l/s Source de la Non mentionné. D 56-8-8 454 900 m 228 800 m -2 m NGF plage Mais faible

 Le groupe A du captage est matérialisé par une large fissure, pénétrable, aménagée en bassin de captage par le passé (tentative de captage infructueuse des sources). D’autres petits griffons sont associés à ce groupe. La fissure est orientée grossièrement N140° selon la figure suivante.  Le groupe B est composé d’une quinzaine de griffons bien individualisés d’une profondeur minimale de 1,50 m et une dizaine d’entre eux sont alignés sur une fissure de la craie d’orientation W-NW / E-SE. Par chacun de ces griffons l’eau sort en charge.  Le groupe C regroupe des griffons très concentrés dans un couloir d’érosion, perpendiculaire à la cote et d’une dizaine de mètres de large. Ce groupe n’est visible que dans des conditions exceptionnelles de basse mer de vives eaux.  La source de la plage (D) est située dans le prolongement de la valleuse d’Yport à 170 m de la jetée dans un couloir d’érosion limité à l’est par des parois de craie en marche d’escalier. D’un débit très réduit, cette source n’est visible que pendant les basses mers de fort coefficient. En avril 1967, Roux et Pascaud estiment sont débit à 250 l/s. A ce groupe de sources pourrait être rajoutée une 5ème source observée par SAFEGE le long de la bordure est du chenal d’Yport, là où s’arrête le cordon de galets. Son débit est relativement faible.

Safege 63 Agence de Rouen CODAH Etude du Bassin d’Alimentation du Captage d’Yport Délimitation et vulnérabilité du bassin Figure 4-25 : Localisation des sources littorales d’Yport

Source D

Source du chenal

Safege 64 Agence de Rouen CODAH Etude du Bassin d’Alimentation du Captage d’Yport Délimitation et vulnérabilité du bassin Figure 4-26 : Position des groupes d’émergence des Fontaines d’Yport

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5

Étude géologique

5.1 Approche stratigraphique et sédimentologie

5.1.1 Méthodologie

Nous avons commencé l'observation du Turonien au lieu dit Fond d'Étigues (communes des Loges), avec l'observation du hard-ground d'Étigues.

Les niveaux repères utilisés pour suivre la sédimentation et les décalages de séquences sont en accord avec les niveaux repères de Hoyez (Hoyez, 2008) :

 9 : silex d’Epreville équivalant du silex Yaume à l’Est de Fécamp (Seven Sisters Flint ??),  8 : Hard ground Yport (équivalant du HG Mouettes à l’Est de Fécamp ?),  7 : Marne Les Loges de Hoyez2 (équivalant du Belletout de Mortimer, Shoreham de Hoyez dans Hoyez 2008),  6 : silex à Bathychnus (silex tubulaire),  5 : doubles lits de silex dénommé 2x2 (Hoyez, 2008),  4 : grosse séquence de craie entre deux lits continus de silex,  3 : HG,  2 : coalescence de hard-ground dénommé Hard-Ground de la pointe de Chicard,  1 : craie sableuse d’aspect roussâtre surmontant les silex à bois de cerf du platier.

2 Communication personnelle

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5.1.2 Principaux résultats

10

9

7

SOURCE YPORT

N. B. : absence de faille sur la falaise

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9

8

9 : silex d’Epreville équivalent du silex Yaume à l’Est de Fécamp (Seven Sisters Flint ??)

8 : Hard ground Yport équivalent du HG Mouettes à l’Est de Fécamp ?

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7 6

5

4

EST YPORT : vue de la base du Coniacien

7 : Marne Les Loges (équivalant du Belletout de Mortimer ?)

6 : silex à Bathychnus (silex tubulaire)

5 : doubles lits de silex dénommé 2x2 (Hoyez, 2008)

4 : grosse séquence de craie entre deux lits continus de silex

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7 6

5 ?

OUEST YPORT

7 : Marne Les Loges (équivalant du Belletout de Mortimer ????)

6 : silex à Bathychnus (silex tubulaire)

5 : premier banc du 2x2 ?

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7 6

5

Karst appuyé sur la HG Chicard 3 2 1

POINTE DE CHICARD

7 : Marne Les Loges (équivalant du Belletout de Mortimer ????)

6 : silex à Bathychnus (silex tubulaire)

5 : doubles lits de silex dénommé 2x2 (Hoyez, 2008)

4 : disparition de la grosse séquence de Yport Est

3 : HG

2 : coalescence de hard ground dénommé Hard Ground de la pointe de Chicard

1 : craie roussâtre surmontant les silex à bois de cerf du platier

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Entre la Pointe de Chicard et Fécamp, la sédimentation coniacienne offre deux aspects très contrastés :

 À l’ouest, vers la pointe de Chicard, les affleurements montrent une série condensée au dessous du niveau marneux des Loges.  A l’est, la série coniacienne se développe de part et d’autre de ce même niveau marneux ; une sédimentation supérieure présente des mégarides décamétriques avant que les strates ne redeviennent subhorizontales vers Fécamp. Ces deux provinces sédimentaires peuvent s’interpréter comme le reflet d’une sédimentation proche d’un haut fond (la pointe du Chicard) et d’une sédimentation plus distale (Fécamp). Entre ces deux provinces, les niveaux de mégarides au dessus des marnes des Loges sont le reflet d’un changement de conditions de dépôts : sous une faible tranche d’eau, l’énergie plus forte de courant se traduit par une sédimentation sous formes de mégarides. L’origine de cette modification peut être une tectonique synsédimentaire localisée dans le cas des mégarides de la cavée rouge.

Au delà de Fécamp, les niveaux repères que nous avons utilisés se retrouvent avec une étonnante régularité. Cette observation tend à accréditer l’hypothèse d’un haut fond peut être structural à la pointe du Chicard.

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Figure 5-1 : Passage Turonien-Coniacien et niveaux repères identifiés sur le terrain

Co2Co2 CONIACIENCONIACIEN

HG Etigues Co1Co1 Co2Co2Co2 CONIACIENCONIACIEN

Vaudieu CONIACIENCONIACIENCONIACIEN

HG Etigues Série Co1 condensée HG Courtine HG « Chicard »

T8T8 HG Courtine TURONIENTURONIEN T8T8T8

TURONIENTURONIENTURONIEN Série condensée de la Pointe du Chicard Série complète de la baie de Criquebeuf

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5.2 Approche tectonique

5.2.1 Méthodologie

Nous avons étudié la répartition des directions de diaclases sur le platier, les zones de décrochement du platier, et la localisation des failles et diaclases sur la falaise.

Le repérage des failles s'appuie sur l'étude des niveaux repères, notamment de part et d'autre des vallées.

5.2.2 Résultats obtenus

A- Directions de fracturation

Les directions de fissuration mesurées sur le platier donnent trois grandes directions entre Fécamp et Yport :

 une famille N40 (Phase II de Duperret)  une famille N90,  une famille N140 recoupant les autres directions qui sont donc probablement associées. Cette donnée suggère que le réseau N140 a été réactivé tardivement lors des phases IV et V de Duperret, en laision avec les orogénèses pyréenne et alpine.

Photographie 5-1 : Directions N140 affectant les lits de silex vers Grainval

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Photographie 5-2 : Réseau de diaclases N140 recoupant les familles N40 vers la pointe du Chicard

B- Décalage du platier

Deux décalages du platier ont pu être observés à marée basse :

 le premier se situe en face de la vallée de Grainval, légèrement à l'est de la source de la Roche Qui Pleure,  le second, plus important se trouve dans la baie d'Yport.

Photographie 5-3 : Décalage du platier en face de la valleuse de Grainval

Figure 5-2 : Profil du décalage du platier d'Yport, rive droite

1 m

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Remarque : au décalage du platier à la Roche Qui Pleure ne correspond aucun décalage des niveaux repères de ou des marnes les Loges-Belletout sur la falaise.

C- Décalage du niveau Les Loges-Belletout

Le niveau marneux 7 s'observe particulièrement bien entre la pointe du Chicard et Fécamp. Il disparaît sous le cordon de galet au centre de la baie de Criquebeuf pour remonter à la base de la falaise au niveau du casino de Fécamp.

Le suivi de ce niveau, qui se présente sous la forme d'un repère continu et quasiment rectiligne, nous a permis d'identifier un important décalage entre les deux pans de falaises qui entourent Yport.

Par contre, aucun décalage n'a été observé plus à l'Est, vers la source sous marine. A Grainval, le niveau n'affleure pas. A la Cavée Rouge, nous n'avons pas non plus observé de décalage.

Figure 5-3 : Cotes de référence comparées du repère marneux 7 « Les Loges »

SAFEGE a procédé à un nivellement du niveau repère 7 entre les falaises est et ouest de part et d’autre de la valleuse d’Yport. Les résultats indiquent un abaissement de l’ordre de 9,40 m vers l’ouest le long d’un profil de 340 m. Le pendage ne peut expliquer cette variation d’altitude du repère. Par ailleurs, le platier offre la possibilité d’observer à marée basse plusieurs marches d’escalier, dont la somme des hauteurs serait de l’ordre du mètre. Par conséquent, le décalage du repère est semble t-il lié à la fois au pendage et à un accident dont le compartiment abaissé est à l’ouest. Ce compartiment aurait ainsi pu conserver les poches de sables à galets avellanaires de Vaucottes. Il a été relié à la faille du Moulin de Radicatel par E. Hauchard.

En dehors de ce décalage, le niveau « les Loges » décrit un synclinal entre Yport et Fécamp.

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Figure 5-4 : Décalage du niveau repère 7 (marnes Les Loges)

Photographie 5-4 et Photographie 5-5 : Vue du trait de cote depuis le platier d’Yport vers le nord-est (dessus) puis vers le sud-ouest (dessous)

Repère 7 subhorizontal à l'est d'Yport

Décalage du repère 7 de part et d'autre d'Yport

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D- Autres remarques tectoniques

Sous le casino de Fécamp, à l'approche de la grande faille de Lillebonne-Fécamp, on notera le décalage des lits de silex en crochetons.

En dehors de ce site, le principal axe de fracturation identifiable concerne la valleuse de Vaucottes pour lequel la falaise occidentale paraît surélevée tandis qu'un plongement des couches vers la valleuse semble se dessiner sur la falaise orientale (pendage ou figure sédimentaire?).

A l'appui du passage d'un accident, on notera un léger décalage (environ 1 m) du HG d'Etigues de par et d'autre de la valleuse.

Figure 5-5 : Note de terrain concernant la tectonique à Vaucottes

Coté est de Vaucottes Coté ouest de Vaucottes

Grèze

Les Loges HG Etigues

HG Chicard

La synthèse des éléments relatifs aux hypothèses formulées concernant la tectonique et la lithologie du trait de cote sont reportées sur la figure suivante, reprise en partie du profil du trait de cote proposé par B. Hoyez (2008).

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Figure 5-6 : Profil des falaises entre Fécamp et la Valleuse d’Etigues (d’après Hoyez, 2008)

Selon les indications de B. Hoyez (2008) et J. Rodet (1992)

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5.2.3 Données structurales du plateau

J.P. Holé et al. retranscrivaient en 1978 l’interprétation photogéologique du secteur de la Pointe de Caux, réalisée par G. Galmier et complétée par J.Y. Scanvic (Holé et al. 1978). L’étude de la fréquence d’apparition de 4 groupes de directions fournie les résultats suivants pour les 274 alignements identifiés :

 16,42% orientés N32° à N44°, conforme à la direction N40 relevée sur le platier,  10,95% orientés N48° à N60°,  14,96% orientés N89° à N100°, conforme à la direction N90 relevé sur le platier,  11,3% orientés N154° à N173°, conforme à la direction N140 relevé sur le platier. La figure suivante en propose une représentation graphique.

Figure 5-7 : Histogramme de fracturation des alignements identifiés

J.P. Holé et al. 1978

On renvoie également le lecteur à la Figure 4-2 page 30 (Hauchard, 2002) présentée auparavant et permettant de prendre connaissance de l’identification des principaux accidents avérés ou supposés du Pays de Caux.

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Les linéaments repérés par photographies aériennes (CPGF, 1981 et CGG, 1997) ont fait l’objet d’une étude de terrain afin de vérifier la présence de décalage des séries du Crétacé.

En premier lieu, le linéament d’Etretat, qui vient se terminer entre les portes d’aval et d’amont, a été reconnu sur la falaise, au lieu dit du Trou de la Mine.

Figure 5-8 : structure affaissé avec décalage des niveaux à Etretat

Le linéament de Nointot a été étudié à partir des coupes de forages du secteur de Nointot. Dans ce secteur, un décalage stratigraphique important est confirmé par les coupes des sondages suivants :

 Le forage 00752X0007 (sucrerie de Nointot) a rencontré l’argile de Gault à la côte +55 m NGF (F1 et F2, les argiles noires servant de repère stratigraphique et sont ici considérées comme le faciès de l’argile noire des Bissonnets),  Le forage 00752X0001, plus au sud (Bolbec), a rencontré le faciès des argiles noires à 90 m de profondeur, soit une côte de +33 m NGF, => le décalage de ce repère stratigraphique dans le compartiment oriental de la faille de Lillebonne-Fécamp est donc de plus de 20 mètres.

Cet accident est à mettre en parallèle avec l’anticlinal d’Yvetot (Ragot, 1988). Il existe donc selon toute vraisemblance un faisceau d’accident N45 à N50 dans la partie amont de la vallée du , de part et d’autre de la faille de Lillebonne- Fécamp.

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Dans le compartiment occidental de la faille de Lillebonne-Fécamp, les repères stratigraphiques fournissent quelques données cohérentes tendant à montrer un substratum relativement horizontal :

 Le forage 00756X0050 (Saint Eustache) a rencontré l’Albien à la côte - 44 m NGF (repère des argiles noires de Bissonnets de Ragot), et le toit des sables glauconieux du faciès de la craie glauconieuse de Saint Jouin à la côte - 24 m NGF,  Le forage de Radicatel 00756X0045 (Saint Jean de Folleville) a rencontré le toit des sables glauconieux à 30 m soit la côte -25 m NGF. Plus au nord, le forage 00751X0007 de Bréauté a rencontré les argiles noires à 200 m de profondeur, soit à une côte de - 90 m NGF. Il existe donc un ou plusieurs autres décalages, peut être en prolongement de la faille de Nointot, séparant un bloc Nord (vers Yport) et un bloc Sud (vers Radicatel).

5.2.4 Proposition de synthèse structurale

Les informations relatives au plateau (linéaments par J.P. Holé et al. et localisation des zones faillées lors de travaux par E. Hauchard) et des falaises (décalage observés par SAFEGE au cours de la reconnaissance pédestre) nous amènent à proposer une synthèse structurale organisée selon plusieurs blocs :

 Un premier bloc s'étend de Fécamp à Yport. Il peut être scindé en deux sous blocs du point de vue hydrogéologique, en liaison avec le synclinal décrit par le niveau marneux « Les Loges » de Hoyez :  Le premier sous-bloc s'étend depuis la vallée de Valmont à Fécamp à la Bonne Pierre (axe du synclinal) ; ce premier bloc est mal défini à l'intérieur des terres fautes de témoins tectoniques ; une analyse plus fine (MNT ou photo infra rouge) pourrait apporter un complément de cartographie,  Le second sous-bloc, qui va de la Bonne Pierre à Yport, s'appuie sur le tracé de la faille du Moulin de E. Hauchard et complété à l’approche d’Yport par SAFEGE. Nous avons modifié son tracé à l'approche de la mer en tenant compte des décalages du repère Les Loges et du platier d'une part, et de l'absence d'indices de failles au droit de la falaise à l'Est d'Yport. Ces deux unités s'inscrivent de par et d'autre d'un vaste mouvement synclinal que l'on devine par l'enfoncement du Belletout 2 puis son relèvement vers les failles de Fécamp et Yport.

Des arguments en faveur du tracé d’un accident allant du Moulin à Yport ont été relevés par Hauchard à l’occasion de travaux routiers. Cet accident sera dénommé Moulin-Yport.

 Le second bloc est compris entre la faille d'Yport et le linéament de Vaucottes, pour lequel l'alignement de dolines en micro graben en amont appuie l'hypothèse d'une origine tectonique du linéament.

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Ce système de blocs découpés selon des failles N110 à N140° pourrait s'interrompre vers la vallée d'Étretat. Néanmoins, nous n'avons pas d'informations suffisantes pour étayer cette hypothèse.

Figure 5-9 : Proposition de schéma structural (sur fond MNT 250 m)

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5.2.5 Typologie des karsts à partir du trait de cote

Il existe plusieurs sources le long du trait de côte entre Fécamp et le Fond d'Etigues. Elles sont cartographiées sur la figure ci après.

Figure 5-10 : Carte de synthèse des résurgences littorales et des reconnaissances de terrain (SAFEGE)

A- Le karst perché

A partir de Fécamp, en se dirigeant vers l'Ouest, plusieurs sources perchées sur la falaise forment de petites cascades :

Tableau 5-1 : Données géographiques des sources perchées Sources Latitude Longitude Altitude EPD Renneville N49°45’20" E0°21’19" +10 m La Roche Qui Pleure N49°45’03" E0°20’49" +10 m La Bonne Pierre N49°44'43" E0°18'55" >10 m

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Photographie 5-6 : La Roche qui Pleure (Grainval)

Photographie 5-7 : Source perchée de Renneville (Fécamp)

Figure 5-11 : Coupe de la fontaine suspendue de La Roche qui Pleure

D’après Rodet, 1992

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Ces sources sont liées au niveau marneux situé au dessus des marnes les Loges (Belletout 2 de Hoyez). Ce système d'écoulement perché perdure jusqu'à un site entre la Cavée Rouge et la Bonne Pierre, où la falaise montre des suintements entre les niveaux à silex de Froberville et d'Epreville (Coniacien). L'origine du niveau d'émergence est donc sédimentaire. Les sources suintent au dessus du niveau marneux de Belletout, lui même souligné par le dédoublement d'un gros lit de silex, tandis que le recul de la falaise (de l'ordre de 800 m) expliquerait leur situation perchée. Néanmoins, l'altitude de ce niveau peut aussi correspondre à un ancien niveau de base éémien. D'autres niveaux karstiques sont fossiles. Ils sont liés à une grande diaclase et se trouve au dessus du niveau de Belletout 2.

Figure 5-12 : Disposition du karst d'introduction et du paléokarst perché

Sous ce niveau, un paléokarst a probablement fonctionné. On en trouve trace notamment près de la valleuse de Grainval, au sein duquel un boyau karstique se substitue à deux diaclases subverticales parallèles.

Figure 5-13 : Paléokarst de Grainval

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B- Le karst noyé d’Yport

Les sources situées dans la baie d'Yport sont de deux natures :

 il s'agit soit de petites sources dans le platier, au sein de la couche à silex tubulaires de Lewes (T8/T7),  il existe plusieurs bouillons bien visibles à marée basse dont le débit à autrefois été estimé à 1 m3/s. Ils sourdent sous la couche à silex de Lewes (T7/T6). Nous avons localisé les sources suivantes :

Tableau 5-2 : Données géographiques des sources noyées Sources Latitude Longitude Altitude EPD <0 m Yport bourg/platier N49°44'25'' E 0°18'33" écoulement mixte (vauclusien et Cf. groupe D supra cordon de galet) Source 1 N49°44'30" E0°19'13" Sous le cordon de galet Cf. groupe C supra Source 2 N49°44'33" E0°19'23" Sous le cordon de galet Cf. groupe B supra Source vauclusienne Source vauclusienne principale N49°44'31" 20°19'03" Cf. groupe C supra -10 m Photographie 5-8 : Source vauclusienne d'Yport (groupe B)

Photographie 5-9 : Source vauclusienne principale d’Yport (source C)

Cliché IDDEA – février 2012

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La falaise à Yport ne présente aucune diaclase verticale recoupant l'ensemble du front de falaise. Il ne s'agit donc pas d'une exsurgence d'origine tectonique bien qu'une fissure soit notée à la base de la falaise dans certains rapports (Bassompierre, 1957), actuellement masquée par le cordon de galet. Une photo du site d’origine fournie par Jean-Claude Roux permet d’observer l’absence de diaclase sur la falaise. La vidange du système karstique d'Yport apparaît décalée par rapport à la faille d'Yport sui serait plus à l’ouest, au droit des « marches d’escalier » du platier.

Il est donc probable que ce karst soit lié, au moins sur sa partie aval, à l'existence d'un fort gradient hydraulique ayant entrainé le creusement de la galerie jusqu’à un niveau moins facile à dissoudre : le hard-ground de la pointe de Chicard.

Ce système de source est a été exploré en plongée sur une dizaine de mètres sous le platier (Bassompierre et al., 1968).

Figure 5-14 : Coupe de la Fontaine d’Yport

D’après Bassompierre et Roux, 1968 (dans Rodet, 1992)

C- Le karst de Vaucottes

A partir de la Pointe de Chicard, quelques écoulements beaucoup plus modestes peuvent être localisés dans le cordon de galet à marée basse. Ces sources et les karsts qui s'y développent entre Vaucottes et le fond d'Etigues sont par contre très nettement orientés par la fissuration. La cote de vidange correspond vraisemblablement au niveau de marée basse actuel (Flandrien).

Tableau 5-3 : Situation géographique des sources à Vaucottes Sources Latitude Longitude Altitude EPD Source 1 N49°43'53" E0°16'14" <0 m Source 2 N49°43'59" E0°16'25" <0 Source 3 N49'43'46" E0°16'02" <0

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Photographie 5-10 : Karst d'origine fissural entre Vaucottes et Etigues

Les fissures subverticales N150° partent des racines d'altération et traversent tout le front de falaise. Elles peuvent d'élargir à l'approche du niveau de base actuel formant de véritables cheminées karstiques.

On note par ailleurs un système de paléokarst perché sur le H.G. de Courtine.

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6

Délimitation du bassin d’alimentation du captage d’Yport

6.1 Approche méthodologique

La méthodologie suivie par SAFEGE est adaptée aux propriétés de la craie qui est un réservoir présentant une triple porosité, de matrice, de fissures et de karst, et au sein de laquelle l’eau s’écoule très lentement dans la matrice poreuse ou au contraire très rapidement au sein des systèmes karstiques.

L’hypothèse retenue est que le karst, quand il est bien développé au sein de la craie, joue le rôle de drain de la matrice et des fissures. Les pores de la craie et les fissures assurent quant à eux la fonction capacitive de l’aquifère.

La méthodologie de SAFEGE, repose sur les propriétés particulières de la craie du Pays de Caux et se déroule en trois étapes :

1. Définition de l’unité de drainage karstique,

2. Définition du bassin « continu» : c’est la zone qui contribue à l’alimentation du drain karstique ; elle est définie en supposant que la piézométrie rend compte des écoulements de l’eau dans les pores de la craie,

3. Définition du bassin « discontinu » : il s’agit du réseau de drainage karstique et de ses points d’alimentation en surface qui intègrent les bassins topographiques des bétoires.

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6.2 Unités de drainage karstique

Le travail de terrain a permis d'identifier trois unités de drainage ayant des configurations nettement différentes le long de la baie de Criquebeuf et de Vaucottes à la Pointe du Chicard.

 La première unité de drainage, à l'Est de la baie, est constituée de sources perchées au dessus du Belletout 2. Cette unité se prolonge à la Bonne Pierre. Elle correspond vraisemblablement à un bloc tectonique oriental coincé entre Fécamp et son système de failles, et la Bonne Pierre, correspondant grosso-modo à l'axe central du synclinal. Les traçages réalisés sur cette unité de drainage donnent des vitesses de transfert de l'ordre de 60 m/h.

 La seconde unité de drainage correspond aux sources d'Yport. La plus importante est la source C que l'on peut voir à marée basse. Seule la source d'Yport « Bourg » semble alignée sur le tracé de la faille d'Yport. Les autres en sont nettement décalées vers l'Est. Cette unité s'inscrit au sein d'un bloc médian, entre la faille d'Yport et la Bonne Pierre. La vidange s'effectue sous le niveau de base moyen actuel, probablement en lien avec le hard ground de La Pointe du Chicard. Les traçages réalisés sur cette unité de drainage donnent des vitesses de transfert de l'ordre de 200 à 360 m/h.

Le captage d'Yport appartient à cette unité.

 La troisième unité de drainage est caractérisée par des sources de déversement dans le cordon de galets. Elles commencent vers la Pointe du Chicard et se prolongent jusqu'à Vaucottes, voir Etigues. Elles correspondent à un bloc abaissé, calé sur la faille de Vaucottes. Le karst semble nettement influencé par la tectonique. La figure suivante présente le résultat de nos observations de terrain le long du trait de cote et la distinction des différents niveaux d’écoulement des unités de drainage karstique identifiées.

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Figure 6-1 : Notes relatives aux unités de drainage karstique le long du trait de cote

FECAMP YPORT Cavée Rouge Rouge Cavée Pointe Chicard Pointe Chicard Roche Qui Pleure Qui Pleure Roche Marnes Les Loges Grainval de Sources

Sx Epreville

Sx Froberville

Marnes Belletout2 Marnes Les Loges H.G. Chicard ?

RENNEVILLE-GRAINVAL : karst perché VAUCOTTES ETIGUES : YPORT : karst noyé karst fissuré

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6.3 Le bassin continu du système d’Yport

6.3.1 Chroniques piézométriques

6.3.1.1 Variations au droit du captage d’Yport

D’après les observations faites en 1971 (époque de la reconnaissance à Yport) et 1991 (recherches en vue de la création du forage définitif), il apparaît que le dénoyage de la galerie interceptée ne peut être que très partiel, temporaire et exceptionnel (De La Quérière et al., 1991). La galerie interceptée à 37 m de profondeur (toit à - 1,40 m NGF environ) subit les effets de mise en charge par les marées du littoral.

Un niveau piézométrique statique a été mesuré lors des opérations d’implantation du forage d’exploitation en 1991. Le niveau indiquait une cote de + 4 m NGF, traduisant que la galerie était en charge. Des reconnaissances récentes ont montré que le toit de la galerie était dénoyé à marée basse.

Les différents travaux du BRGM (1971 et 1991) ont également permis de préciser que la cote de la nappe était soumise à l’influence des marées, identique à un transfert de pression en karst captif. Les émergences étant situées sur le littoral, le libre écoulement des eaux est évidemment ralenti lors des marées hautes.

La cote des résurgences (0 m NGF) plus haute que celle du toit de la galerie (- 1,40 m NGF) implique l’impossibilité du tarissement de la galerie (De la Quérière et al. 1991). La célérité de la propagation de l’effet de marée étant beaucoup plus faible dans la matrice que dans le karst, la marée basse n’induit une baisse du niveau piézométrique que dans le milieu poreux encaissant le karst. Le karst d’Yport représente donc au droit du site de captage le drain de vidange de l’aquifère matriciel. Toujours noyé, c’est la variation de la charge hydraulique au niveau de l’exutoire qui active et dicte la vidange (condition de potentiel).

En conséquence, il existe au droit du site d’exploitation une cote de nappe basse imposée par le niveau de marée basse. La chronique suivante est extraite de la période de suivi de la cote du toit de la nappe au droit du forage d’essai 56-8-57 (positionné sur le site d’exploitation) en novembre et décembre 1989 (De la Quérière et al. 1991). Elle indique un niveau de base de l’ordre de 3,25 m NGF.

Le rapport précédemment cité mentionne que le laboratoire de géologie de l’université de Rouen a pu mesurer un niveau de basses eaux à 2,64 m NGF en septembre 1991.

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Figure 6-2 : Suivi piézométrique du forage d’essai 56-8-57 en 1989

De La Queriere et al. 1991

La figure suivante illustre le phénomène de la recharge de l’aquifère poreux sous l’effet de précipitations en amont du bassin d’alimentation (condition de potentiel amont).

Figure 6-3 : Suivi piézométrique du forage d’essai 56-8-57 en 1990

De La Queriere et al. 1991

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Bien que liaison entre la pluviométrie (poste de Fécamp) et l’évolution de la cote du toit de la nappe (forage d’essai 56-8-57) ne soit pas simple, on distingue un lien de cause à effet entre les deux phénomènes. La réponse aux impulsions pluviométriques est la suivante.

Tableau 6-1 : Corrélation entre hauteur de précipitation et évolution du toit de la nappe

De La Queriere et al. 1991

Consécutivement à ses épisodes pluvieux significatifs le tarissement de nappe reprend son cours pendant la période de vidange annuelle, jusqu’à atteindre son niveau de base moyen de 3 à 3,25 m NGF.

Figure 6-4 : Effet de tarissement après des épisodes pluvieux (forage d’essai 56-8-57)

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6.3.1.2 Suivi de la nappe et marnage

Il existe un piézomètre faisant partie du réseau départemental de surveillance des niveaux de la nappe de Seine Maritime. Le suivi est réalisé par le BRGM. Le piézomètre est situé sur la commune d’Auberville la Renault (ind. nat. 75-1-4), 6,5 km au sud-est d’Yport et au cœur du bassin piézométrique. Le suivi donne le résultat présenté sur la figure suivante. La chronique fournit des données depuis 1982.

Figure 6-5 : Suivi piézométrique de la nappe à Auberville (BRGM – 75-1-4)

62

60

58

56

54

52 Cotes de la nappe (m NGF) nappe(m la de Cotes 50 06/10/1980 14/11/1984 23/12/1988 31/01/1993 11/03/1997 19/04/2001 28/05/2005 06/07/2009 14/08/2013 Date des mesures

Des cycles pluriannuels apparaissent. Des étiages sévères se distinguent pour les périodes suivantes : hiver 1986, automne 1992, été 1998 et février 2007. On remarque également une longue période de vidange de l’aquifère qui s’étend de l’été 2001 jusqu’à l’hiver 2007.

Les cycles annuels d’étiage et de hautes eaux apparaissent moins marqués et sont difficiles à discerner. Il semble toutefois que les niveaux hauts annuels de la nappe soient occasionnés en été (juin à aout).

Depuis l’hiver 2008, les niveaux sont globalement réguliers et peu soumis au marnage annuel ou pluri-annuel.

Le marnage maximal de la chronique de suivi calculé est de 8 m au droit du piézomètre. Au droit du plateau, il ne semble pas exister de potentiel imposé de basses eaux.

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6.3.2 Piézométrie de la nappe

6.3.2.1 Cartographie du BRGM (Atlas hydrogéologique départemental)

Cette piézométrie correspond à la cartographie du toit de la nappe réalisée en 1981 par J. C. Roux et al., remise à jour en 1990 par J.P. Hole, et al.

Les points d’appui de cette piézométrie (ouvrages de mesure) sont relativement rares à l’échelle du bassin piézométrique d’Yport.

Bien que la piézométrie se présente sous la forme de larges isopièzes assez rectilignes au droit des plateaux, la carte laisse apparaître un important axe de drainage de la nappe au sud d’Yport, d’abord de direction SE / NW en amont dans le secteur de , puis S / N en aval entre Froberville et les Loges. Ceci pourrait correspondre à l’influence du drain intercepté par le forage d’exploitation sur la piézométrie (rabattement du toit de la nappe).

Les crêtes piézométriques d’appui proposées par le BRGM s’étendent jusqu’au dôme des Loges à l’ouest, en court-circuitant le sous-bassin de Vaucottes sur sa partie amont.

Les bassins côtiers d’Etigues et de Grainval (également de Vaucottes sur sa partie aval) sont individualisés.

Le bassin d’Étretat serait quant à lui intercepté jusqu’à la ferme du Bois des Saules à Fonguesemare.

Vers l’amont, le bassin s’étend jusqu’au plateau compris entre et Manneville la Goupil.

A l’est, le bassin s’étend au delà de la faille de Fécamp-Lillebonne (Annouville- Vilmesnil) et puis longe la zone industrielle de Basbeuf à Fécamp.

Sur la base de cette piézométrie, le bassin piézométrique du bassin d’Yport atteindrait 90 km². Cette valeur est cohérente avec le bilan hydrologique proposé par le BRGM en 1970 (89 km² avaient été proposés comme superficie théorique d’alimentation) (De la Queriere et al. 1971 – cf. 7.3.3B- page 143).

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Figure 6-6 : Piézométrie proposée par le BRGM (Atlas départemental 1992)

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6.3.2.2 Cartographie de la Compagnie Générale de Géophysique (CGG)

La piézométrie de la Compagnie Générale de Géophysique date de 1997. Des états de basses et de hautes eaux de la nappe sont cartographiés. Ils sont reportés sur la Figure 6-8 page 101.

A l’époque de la réalisation des cartes de la CGG, il n’était pas possible d’établir une carte d’étiage ou de recharge isochrone annuelle de la nappe de la craie (absence de modèle de traitement statistique des données piézométriques). Les plans fournis correspondent donc à des cartes d’étiage et de recharge historiques sur la base de mesures ponctuelles réalisées au droit de 1 660 puits corrélées à des suivis quasi continus effectués au droit des 26 stations de mesure.

Les tracés piézométriques reposent sur différentes méthodologies de mise en œuvre :

 Carte des niveaux moyens : réalisées sur la base de mesures effectuées au droit de 1660 puits de Seine Maritime (souvent quelques mesures seulement). Une carte brute a été tracée manuellement en se calant sur ces valeurs. Les époques et les niveaux mesurés ont été recalés sur les chroniques d’observation continue de 26 stations de mesures du département (piézomètres) répartis de manière homogène sur le territoire. Cette dernière étape a permis de disposer d’une carte piézométrique des niveaux moyens de la nappe.  Pour le tracé des cartes de cotes exceptionnelles de la nappe, un coefficient d’étiage et de recharge de la nappe a été attribué à chaque piézomètre en fonction des mesures sporadiques mesurées et des chroniques de suivi des 26 piézomètres départementaux. L’application de ces coefficients par rapport à la carte des niveaux moyens a permis d’obtenir des cartes de hautes et de basses eaux exceptionnelles. En l’occurrence :

 Le minimum observé sur tous les sites de suivi s’établit pour le premier tiers de l’année 1974. Un coefficient d’étiage est attribué à chaque station et appliqué au niveau moyen de la nappe pour obtenir un état global d’étiage.  Le maximum observé sur tous les sites de suivi s’établit pour le premier tiers de l’année 1995. Un coefficient de recharge est attribué à chaque station et appliqué au niveau moyen de la nappe pour obtenir un état global de recharge maximal de la nappe. Les points d’appui de cette piézométrie (ouvrages de mesure) sont également rares à l’échelle du bassin piézométrique.

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Figure 6-7 : Points d’appui de la piézométrie CGG

Fécamp

Yport

Étretat Forage d’Yport

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Figure 6-8 : Piézométries proposées par la CGG (1997)

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Cette piézométrie est relativement imprécise dans les secteurs de Hainneville (dépression entre Yport et Les Loges) et de Ecrainville / Fonguesemare / Saussezemare (gradients très faibles tout à coup).

Le couloir de drainage qui serait créé sous l’effet du karst noyé d’Yport sur le toit de la nappe est moins nettement marqué que sur la piézométrie du BRGM.

Le bassin cotier de Vaucottes est clairement identifié, mais celui de Grainval est étriqué entre celui d’Yport (à l’ouest) et celui de Fécamp-sud (à l’est).

Le bassin piézométrique d’Yport est en conséquence de forme plus effilée et intercepterait beaucoup moins le bassin d’Étretat (à partir du secteur de uniquement).

Les limites amont (Goderville – Manneville) et est (Annouville – Vilmesnil) sont approximativement les mêmes que la piézométrie du BRGM.

Sur la base de cette piézométrie, le bassin piézométrique du bassin d’Yport atteindrait 62 km².

A- Piézométrie BRGM de février 2011

Cette cartographie est issue de l’atlas hydrogéologique régional de Haute Normandie « Cartes piézométriques de l’aquifère crayeux » (rapport final BRGM/RP-59301-FR, juin 2011).

Elle est basée sur les relevés piézométriques synchrones effectués sur le territoire de la région Haute Normandie au printemps 2001 (conditions de très hautes eaux) et en automne 2006 (basses eaux) dans la nappe de la craie.

Elle résulte de la moyenne des deux états de hautes et basses eaux ; et peut être considérée comme une piézométrie moyenne de la nappe. Les isopièzes ont été reportées sur la figure proposée à la page suivante (Figure 6-9).

Safege 102 Agence de Rouen CODAH Etude du Bassin d’Alimentation du Captage d’Yport Délimitation et vulnérabilité du bassin Figure 6-9 : Piézométrie moyenne, BRGM 2011

Selon cette piézométrie, le bassin piézométrique est évalué à 188 km².

Safege 103 Agence de Rouen CODAH Etude du Bassin d’Alimentation du Captage d’Yport Délimitation et vulnérabilité du bassin

6.3.2.3 Piézométrie retenue

La principale différence déduite des piézométries disponibles est l’élargissement ou non du bassin piézométrique d’Yport vers l’ouest, jusqu’au secteur de Gonneville la Mallet, comme le suggère la piézométrie moyenne produite par le BRGM en février 2011 (cf. Figure 6-9 page 103).

Toutes les piézométries illustrent de manière plus ou moins prononcée l’action drainante du karst d’Yport à l’approche du littoral. Un « couloir » de drainage d’orientation sud-nord, voir sud-sud-est / nord-nord-ouest marque le passage de l’accident intercepté par le forage d’exploitation (faille du Moulin – Yport).

Compte tenu des éléments rapportés par les opérations de traçage effectuées au cours des 5 dernières années (SAFEGE, IDDEA), on s’attend à ce que le karst soit fortement développé. Dans ces conditions, c’est la piézométrie du BRGM en 2011 qui semble davantage illustrer l’incidence du karst sur la nappe, en remontant très en amont au droit des plateaux vers Ecrainville et Goderville.

L’ensemble des piézométries distingue une crête piézométrique entre le littoral et Les Loges ; les piézométries BRGM 1992 et CGG individualisent nettement un dôme entre Bordeaux Saint Clair et Les Loges.

Les trois piézométries distinguent une crête piézométrique dans le Caux central entre Gonneville la Mallet et Criquetot L’Esneval. Les dômes sont mieux individualisés par les piézométries BRGM 2011 et CGG. On remarque cependant que le triangle Gonneville la Mallet, , Etainhus fait l’objet d’incertitudes sur le positionnement de la crête piézométrique ; laquelle marque la jointure entre les bassins d’alimentation de Radicatel au sud-est, du Saint-Laurent au sud-ouest, d’Yport au nord et éventuellement de celui d’Étretat au nord-ouest. Sur cette partie de territoire, c’est la piézométrie BRGM 2011 qui remonte le plus en amont du bassin d’Yport.

Au vu des piézométries, il existe une zone d’incertitude au droit du passage de la faille Fécamp – Lillebonne, entre les secteurs de Bréauté et de Mirville. Les piézométries les plus anciennes (BRGM 1992 et CGG) laissent une large place à l’influence de la vallée du Commerce, dont le drainage remonterait jusqu’à Goderville. La piézométrie de 2011 reste moins décisive sur cette zone et laisse une libre interprétation sur le positionnement de la limite entre les bassins d’alimentation du Commerce et d’Yport. De ce point de vue c’est la piézométrie BRGM 2011 qui correspondrait le mieux aux résultats de traçage obtenus récemment à partir de Houquetot et de Mirville (cf. chapitre suivant).

Sur la limite est du bassin d’Yport, les trois piézométries s’accordent sur le positionnement d’une crête piézométrique entre Annouville-Vilmesnil et Epreville. L’individualisation du bassin d’alimentation des sources de Grainval reste confuse sur les trois piézométries.

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Compte tenu de l’ensemble de ces observations, la piézométrie proposée par le BRGM en 2011 a été retenue.

6.3.3 Données contextuelles récentes

Lors d’une campagne nationale de recherche de nouvelles substances indésirables, l’ARS a démontré en juillet 2012 la présence de N-Nitrosomorpholine dans les eaux des ouvrages de captage de la vallée du Commerce (Gruchet le Valasse et le Becquet et dans celles d’Yport. Les concentrations relevées sont cependant différentes puisqu’elles ont conduit dans le premier cas à suspendre la distribution d’eau potable. A Yport, la concentration était inférieure au seuil recommandé par l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé) de 100 ng/l. La présence de ce composé dans les eaux souterraines résulte d’une pollution ponctuelle. Il s’agit d’un contaminant industriel ou d’un sous-produit de désinfection généré par réaction entre le chlore ou les chloramines et des précurseurs tels que les amines (diméthylamine…) ou même certains micropolluants spécifiques (médicaments, pesticides…).

La source de cette contamination a rapidement été détectée et mise en évidence au droit du site industriel d’ORIL à Bolbec (filiale du groupe SERVIER), spécialisé dans la synthèse de produits chimiques pharmaceutiques. La contamination s’y effectuait au niveau de la station de traitement des eaux industrielles du site dont l’exutoire est la rivière le Bolbec, affluent en rive gauche du Commerce.

Ce résultat a conduit le Maitre d’Ouvrage, SAFEGE et les services de l’État à s’interroger sur la présence de composé dans les eaux souterraines à Yport, puisque la source de la pollution était a priori identifiée dans le bassin d’alimentation des ouvrages de la vallée du Commerce.

En conséquence et pour répondre à ces incertitudes, une nouvelle campagne d’opérations de traçage a été réalisée par IDDEA en décembre 2012 et janvier 2013 (rapport IC120126-4 de février 2013). Elle a porté :

 sur le renouvellement d’une des opérations de traçage antérieure, déjà réalisée au droit du site ORIL, mais en ajoutant cette fois ci un suivi du site de captage d’Yport, en complément des sites de la vallée du Commerce, de Radicatel et de la rivière le Commerce. 50 kg de fluorescéine ont été injectés à même la rivière peu en aval du site industriel. L’objet de l’opération était de vérifier les suspicions liées à la découverte de la N-MOR à Yport et d’en préciser les relations hydrauliques. Ceci dans le but de confirmer l’extension du bassin d’alimentation continu d’Yport vers le sud.  sur le traçage d’une bétoire de la commune de Nointot, en amont de Bolbec et au droit du passage de la faille de Fécamp – Lillebonne. L’objet de cette opération était de préciser le rôle de la faille Fécamp – Lillebonne sur les écoulements continus de la nappe de la craie, bien au sud du précédent point d’injection situé à Mirville (pertes du ruisseau du Commerce).

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Les résultats de ces dernières opérations de traçage sont reportés dans le tableau ci- dessous extrait du rapport rédigé par IDDEA.

Tableau 6-2 : Bilan de la restitution des traçages de 2013

Source : IDDEA (rapport IC120126-4, février 2013)

Ces résultats ont conduit, en cours d’étude, à reporter plus au sud la limite du bassin continu d’alimentation du forage d’Yport.

6.3.4 Bassin continu retenu

Au vu des précédents éléments détaillés, notamment dans le secteur de la partie amont de la vallée du Commerce, la piézométrie de 2011 ne peut pas être retenue en l’état. En effet, partant du postulat que le karst noyé d’Yport draine la matrice, il convient de considérer, selon les résultats de traçage d’Houquetot, de Mirville, de Bolbec et de Nointot que la piézométrie au droit de ce secteur sud-est est elle aussi drainée vers Yport et non vers le Commerce. On étendra donc le bassin continu a minima jusqu’à la vallée de la Bolbec, affluent en rive gauche du Commerce et accueillant le site industriel ORIL dont les rejets dans les eaux superficielles affectent la ressource d’Yport.

Le linéament de Nointot (cf. chapitre 5.2 page 74), un moment supposé comme matérialisant la charnière d’axe nord-est / sud-ouest (N40) à partir de laquelle les eaux matricielles étaient dirigées au nord vers Yport et au sud vers le Commerce, n’apparaît plus d’incidence capitale sur les écoulements de la nappe. Dans ce secteur encore, le karst associé à la faille du Moulin exerce le rôle principal sur les écoulements souterrains.

On rappelle pour appuyer cet élément que le fossé d’effondrement compris entre la faille de Fécamp Lillebonne à l’est et celle de Moulin – Yport à l’ouest, fonctionne comme une « gouttière » admettant un exutoire au nord (sources littorales d’Yport) et deux au sud (sources de Radicatel et vallée du Commerce). Cette hypothèse est appuyée entre autres par le tracé des isohypses des toits du turonien et du cénomanien.

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On précise que les traçages effectués à Mirville et à Bolbec confirment que les eaux superficielles sont interceptées et déconnectées du bassin versant du Commerce pour émerger à Yport. L’apport de ces ruisseau et permanent, ce qui constitue bien un approvisionnement continu de la ressource d’Yport.

En tenant compte de la piézométrie retenue (BRGM 2011), et en admettant une limite amont du bassin repoussée jusqu’à la vallée du Bolbec, nous proposons le bassin d’alimentation théorique suivant pour le captage et les sources d’Yport. Il se porte en l’état à 225 km². Il est reporté sur la Figure 6-10.

Safege 107 Agence de Rouen CODAH Etude du Bassin d’Alimentation du Captage d’Yport Délimitation et vulnérabilité du bassin Figure 6-10 : Bassin d’alimentation continue du forage d’Yport

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6.4 Le bassin discontinu

Certaines zones de surface augmentent la superficie de la portion de nappe alimentant le forage d’Yport.

Il s’agit des bassins versants hydrographiques des points naturels d’infiltration rapide des eaux de surface (pertes et bétoires) recensés dans l’enveloppe du bassin versant hydrogéologique du forage.

Pour certains de ces points, leur bassin versant hydrographique s’étend au-delà du bassin versant hydrogéologique du forage et augmente de fait la surface topographique participant à l’alimentation de ce dernier.

6.4.1 Opérations de traçage

Compte tenu de la problématique de l’incidence des écoulements karstiques sur la qualité de l’eau potable de la Seine Maritime, de nombreuses opérations de traçages ont été réalisées dans le périmètre de l’étude et sur la Pointe de Caux. Les opérations que nous avons pu collecter dans la bibliographie sont reportées sur la Figure 6-15 page 123.

Les plus récentes ont été commanditées par la CODAH :

 en 2006-2007 dans le cadre d’opérations visant à mieux comprendre le fonctionnement hydrogéologique de la nappe de la craie dans ce secteur (SAFEGE, 2008),  en 2010 – 2013 dans le cadre de la présente étude du bassin d’alimentation du captage d’Yport (ainsi que celles réalisées en parallèle dans le cadre des études BAC des sites de captage de Radicatel (CODAH) et du Becquet (CCCVS). D’autres plus anciennes ont été réalisées par le BRGM préalablement aux travaux de tentatives de captage des Fontaines d’Yport (Bassompierre et al. 1968, BRGM, 1978 ; BRGM, 1981 ; BRGM, 1995).

Avant toute chose, il convient de faire un point sur l’identité et la dénomination des ouvrages situés dans le périmètre d’Yport. Le tableau suivant présente un récapitulatif des ouvrages ayant été créés dans le secteur.

La Figure 4-25 page 64 permet également de prendre connaissance de la localisation des sources littorales d’Yport (groupe de sources A, B, C et D).

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Tableau 6-3 : Synthèse des ouvrages créés dans le secteur d’Yport Dénomination Code BSS Année de création Forage d’exploitation actuel 56-8-61 1994 Forage S (ou F11) 56-8-42 1970 Forage du Bois de la Vierge (ou P) 56-8-45 1971 Puisard en face du camping 56-8-3 ? Puits sur terrain de camping (ou F7) 56-8-38 1970 Puits de la maison abandonnée (ou F10) 56-8-41 1970 Sources littorales 56-8-5 / 56-8-6 / 56-8-7 1964 Forage de reconnaissance des sources 56-8-4 1967 littorales Forage d’essai sur site d’exploitation 56-8-60 1992 actuel Forages de reconnaissance sur site d’exploitation actuel (ou MFT-1 et 56-8-58 / 56-8-59 1989 MFT-2)

Concernant les ouvrages dits « d’Yport », plusieurs ouvrages ont fait l’objet d’injection (captage et galerie littorale, puisard du camping, forage S situé sur le site actuel d’exploitation) ou de suivis de restitution (différents griffons / sources du littoral, captage AEP littoral, forage S, forage d’exploitation actuel).

Détail des opérations de traçage effectuées sur le secteur :

 Les opérations de Bassompierre et al. en 1968. Le détail des résultats des opérations reporté ci-dessous ne révèle qu’une seule opération réalisée depuis l’intérieur des terres. Toutes les autres sont réalisées depuis l’ancienne galerie de captage du littoral ou depuis le littoral.

Le puisard situé le long de la RD104 à hauteur du terrain de camping d’Yport (56-8-3) testé à la fluorescéine n’a pas rendu de coloration visible, mais l’analyse des fluocapteurs semble indiquer une restitution avant un délai de 27 heures (accessibilité aux sites) sur tous les griffons des Fontaines d’Yport (56-8-5 / 6 / 7). Les délais d’apparition sont compris entre 27 et 90 h. Les faibles taux de réapparition du traceur incitaient le BRGM à conclure sur la connexion seulement partielle du puits du terrain de camping au karst des Fontaines d’Yport.

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Tableau 6-4 : Résultats des opérations de traçages de 1966 à 1968

Bassompierre et al., 1968

 J.P. Holé et al., 1978 En réalité, selon les informations dont nous disposons, une seule coloration a été réalisée depuis le site d’exploitation actuel vers les sources des Fontaines d’Yport (56-8-5 / 6 / 7). L’opération a été réalisée depuis les ouvrages 56-8-42 et 56-8-45 et suivie aux sources A, A’, B et C du littoral. Toutes les colorations sont positives et indiquent des vitesses de comprises entre 260 et 290 m/h.

Ces vitesses pourraient donc être considérées comme représentatives des temps de transfert au droit du drain principal intercepté par le forage d’exploitation actuel, orienté N80°, avec connexion sur un axe N140°.

Le document répertorie d’autres opérations réalisées depuis l’intérieur des terres, reportées dans le Tableau 6-5 suivant.

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On retiendra :

 Que les tests, suivis au forage S du Bois de la Vierge (56-8-42) sont négatifs (vitesses inférieures à 10 m/h) depuis les secteurs d’Epreville (marnière proche station d’épuration et bétoire eaux pluviales de la ZI de Fécamp), des Loges (bétoires artificielle et puisard de l’ancienne linerie). Ces deux secteurs d’injection sont situés sur les unités hydrogéologiques limitrophes du bassin d’Yport : Criquebeuf – Grainval pour le premier et Vaucottes – Étretat pour le second.  Que les tests, suivis au forage S du Bois de la Vierge (56-8-42) sont positifs depuis le secteur de Goderville (plus de 200 m/h depuis le puits d’infiltration de la step), Bretteville du Grand-Caux (123 m/h depuis une bétoire). Le résultat obtenu depuis Bretteville reste compliqué à expliquer.  Que le test réalisé depuis le puits du Château de Gerville (56-8-13) fournit une vitesse moyenne de restitution de l’ordre de 20 m/h/. Étant donné la position du point d’injection, il semblerait que celui-ci soit situé à proximité du passage de la faille du Moulin – Yport.

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Tableau 6-5 : Résultats d’opérations de traçages dans le secteur d’Yport (1/3)

J.P. Holé et al., 1978

Safege 113 Agence de Rouen CODAH Etude du Bassin d’Alimentation du Captage d’Yport Délimitation et vulnérabilité du bassin Tableau 6-6 : Résultats d’opérations de traçages dans le secteur d’Yport (2/3)

J.P. Holé et al., 1978

Safege 114 Agence de Rouen CODAH Etude du Bassin d’Alimentation du Captage d’Yport Délimitation et vulnérabilité du bassin Tableau 6-7 : Résultats d’opérations de traçages dans le secteur d’Yport (3/3)

J.P. Holé et al., 1978

Safege 115 Agence de Rouen CODAH Etude du Bassin d’Alimentation du Captage d’Yport Délimitation et vulnérabilité du bassin

D’autres opérations sont mentionnées plus tard (BRGM, 1995) et présentent des opérations réalisées depuis les vallées sèches des entités hydrographiques côtières.

Tableau 6-8 : Résultats d’opérations de traçages dans le secteur d’Yport

BRGM, 1995

Ces résultats de traçages confirment qu’il existe un axe de drainage préférentiel le long duquel les vitesses de transfert sont supérieures à 200 m/h. Cet axe est identifié par les opérations réalisées entre Goderville et le site d’exploitation actuel et entre le site d’exploitation et les Fontaines d’Yport.

Ailleurs dans le bassin, les vitesses de transfert sont comprises entre 30 et 60 m/h. C’est le cas sur la marge Est du périmètre d’étude, en amont des sources de Grainval dans le secteur Epreville – Criquebeuf. Seule l’opération de Bretteville, dont le résultat est de 123 m/h, s’écarte de la tendance générale. Si ce secteur est selon nous connecté au bassin d’alimentation d’Yport, la vitesse annoncée n’est pas cohérente avec les autres opérations menées sur cette partie est du bassin.

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Les opérations les plus récentes et les plus démonstratives sont détaillées ci après.

L’ensemble des opérations analysées sont reportées sur la Figure 6-15 page 123. Les indications surlignées sont reportées sur la même figure.

 SAFEGE, 2006 - 2008 Ces opérations ont permis de valider la connexion karstique du secteur de Goderville / Ecrainville au forage d’exploitation actuel (injections dans le puits d’infiltration de la station d’épuration de Goderville (traçage A) puis dans le vallon sec au sud de Goderville (traçage B), puis dans le vallon sec au sud d’Ecrainville (traçage C)). Les vitesses de transfert sont comprises entre 200 et 400 m/h. Les directions sont unidirectionnelles vers le site de captage d’Yport puisque les sources de Grainval et le forage de Cuverville ne sont pas atteints par les colorations.

L’injection réalisée à Sausseuzemare en Caux (non reportée), s’est révélée positive (66 m/h) à Grainval et négative au forage d’exploitation d’Yport. Nous sommes aujourd’hui en mesure d’infirmer ce résultat puisque l’opération a été renouvelée en 2012 (IDDEA) (traçage D) fournissant un résultat positif unique, franc et indiscutable au forage d’exploitation d’Yport (cf. détail de l’opération ci-après).

L’injection réalisée à Froberville dans le vallon sec en amont du Fond Pitron (traçage E), n’a pas fourni de résultats positifs ; ni au forage d’exploitation d’Yport, ni à Grainval. Notons que cette opération n’a pas été suivie sur les sources littorales.

L’injection réalisée depuis le bassin endoréique de Manneville la Goupil (traçage F) s’est révélée positive au forage d’exploitation d’Yport (vitesse de 40 m/h). Cette entité hydrographique indépendante, située à la limite topographique entre les unités gagnant la vallée de Seine au sud et la Manche au nord, devra donc être ajoutée au bassin d’Yport. Elle sera intégrée au bassin d’alimentation discontinue (karstique) du forage d’Yport.

Enfin, l’injection réalisée dans le vallon des Hogues (traçage G) en amont de la valleuse de Vaucottes n’a pas permis d’identifier d’axe de drainage évident au droit de la valleuse, qui aurait pu permettre de confirmer l’existence d’une unité hydrogéologique côtière indépendante. Cette hypothèse reste retenue. On précise également que ce traçage ne donne pas de coloration au forage d’exploitation d’Yport, confirmant la déconnexion des deux systèmes limitrophes (bassin de Vaucottes et d’Yport).

 IDDEA 2010 - 2012 Des traçages ont été réalisés au droit du bassin supposé d’Yport dans les secteurs de Bretteville du Grand Caux (traçage H), Sausseuzemare en Caux (traçage D), (Mont Roti - traçage I), Epreville (traçage J). Toutes ont fournies un résultat positif, typique d’une relation karstique évidente et unidirectionnelle avec le forage d’exploitation d’Yport et les sources littorales.

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Ces opérations ont également permis de confirmer l’alignement du site de captage et des sources littorales (notamment la C, la principale) sur le même accident karstique. Elles sont reportées sur la figure suivante.

Figure 6-11 : Résultats de la première campagne de traçage d’Yport

Epreville

Fongueusemare

Sausseuzemare

Bretteville

Document extrait du rapport IDDEA, IC110187_2 version B, 2012

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D’autres opérations réalisées à partir d’Ecrainville (vallée de Misère – traçage K) et de Criquetot l’Esneval (traçage L) ont permis de mettre en évidence l’appartenance de ces secteurs à l’unité hydrogéologique d’Étretat. Elles précisent notamment la limite aval de la capture du bassin d’Étretat par celui d’Yport.

Le bassin d’alimentation discontinue ne s’étendrait pas jusqu’au secteur Gonneville- la-Mallet / Criquetot –l’Esneval. La figure suivante présente au centre les deux opérations mentionnées.

Figure 6-12 : Opérations de traçage récentes restituées au forage de Cuverville

Cuverville

Ecrainville

Criquetot l’Esneval

Une dernière opération a été réalisée par IDDEA depuis le hameau de Grainville (commune de Grainville Ymauville) et valide l’interception de la haute vallée d’Etretat par le bassin d’alimentation d’Yport (traçage M).

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 EXPLORE, 2012 Enfin, d’autres opérations qui ont été réalisées dans le cadre de l’étude BAC du forage du Becquet (Lillebonne), ont également été suivies à Yport. Les injections situées à Houquetot (traçage N) et Mirville (perte de ruisseau à Mirville - traçage O), sont positives au forage d’exploitation d’Yport. Elles apportent des précisions capitales sur l’extension du bassin d’alimentation d’Yport vers le sud-est au détriment de l’alimentation de la vallée du Commerce.

Figure 6-13 : Opérations de traçage récentes réalisées depuis Houquetot et Mirville

Houquetot Mirville

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 IDDEA, 2012 - 2013 Suite à la détection de N-MOR dans les eaux captées des forages de la vallée du Commerce et du forage d’Yport, la CODAH a commandé de nouvelles opérations de traçages à IDDEA. L’objet était de confirmer la contribution des eaux superficielles du Bolbec à l’alimentation du forage d’Yport, ainsi que le rôle de la faille Fécamp – Lillebonne en amont du dernier point d’injection situé à Mirville (IDDEA, 2011). Les sites de traçage se situent à Bolbec (traçage P) et à Nointot (traçage Q).

Ces opérations de traçage ont déjà été sommairement décrites au chapitre 6.3.3 page 105.

Figure 6-14 : Opérations de traçage récentes réalisées depuis Nointot et Bolbec

Nointot Bolbec

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 BRGM Tout à fait en amont du bassin versant du Commerce un traçage a été réalisé en 1974 par le BRGM depuis Bréauté (traçage R). Il est mentionné dans l’atlas départemental et le suivi par fluocapteurs indique une restitution au forage du Becquet dans la vallée du Commerce (seul ouvrage suivi). Des résultats de traçages récents obtenus sur cette partie du territoire (IDDEA et EXPLORE dans le secteur d’Houquetot / Mirville dans la vallée du Commerce – traçages K et L) nous permettent de remettre en cause ce traçage.

 Synthèse et perspectives Le site de production d’Yport et les sources littorales sont influencés par le même réseau karstique. En particulier, le forage d’exploitation et la source C, la principale du littoral, sont alignés sur le même drain.

Un secteur incertain jusqu’à récemment doit maintenant être intégré au bassin d’alimentation du forage ; il s’agit de celui situé entre Nointot et Beuzeville la Grenier (amont de la vallée du Commerce).

Il est probable en revanche que le secteur de Gonneville-la-Mallet / Criquetot- l’Esneval soit lié au bassin d’Étretat plutôt qu’à celui d’Yport. Ce qui réduirait l’extension du BAC discontinu d’Yport vers l’ouest. La limite de cette extension se matérialiserait par une ligne Les Loges – .

Compte tenu du fonctionnement hydrogéologique du bassin et du lien étroit entretenu entre le forage d’exploitation et les sources, le bassin d’alimentation qui sera proposé sera tracé depuis le littoral et inclura l’ensemble du bassin côtier ; la limite aval étant fixée par l’émergence des sources.

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Figure 6-15 : Résultat des opérations de traçages effectuées sur le secteur d’Yport

G

E J

I

D

K H

C M L A et B

F O N

R

Q

P

Safege 123 Agence de Rouen CODAH Etude du Bassin d’Alimentation du Captage d’Yport Délimitation et vulnérabilité du bassin

6.4.2 Bassin discontinu retenu

L’emprise du bassin d’alimentation discontinue est dictée par les résultats des traçages effectués. Les traçages positifs permettent de déduire l’intégration des entités hydrographiques au bassin d’alimentation.

L’emprise du bassin d’alimentation discontinue est reportée sur la figure suivante. Elle est évaluée à 140 km².

Les principaux éléments pris en considération sont :

 Le traçage à partir du Mont Roty (Fongueusemare) est considéré comme l’indicateur le plus en aval de l’interception de la vallée sèche d’Étretat (vallon nord). Faute d’informations plus en aval de cette vallée, la limite ouest du bassin d’alimentation est placée à cet endroit.  Le traçage à partir d’Ecrainville est considéré comme l’indicateur le plus en aval de l’interception de la vallée sèche d’Étretat (vallon sud). Faute d’informations plus en aval de cette vallée, la limite sud-ouest du bassin d’alimentation est placée à cet endroit.  Le bassin endoréique de Manneville la Goupil est contributeur au bassin d’Yport. L’entité est donc rattachée au bassin.  La crête topographique charnière entre les vallées d’Étretat et du Commerce marque la limite amont du bassin discontinu d’Yport.  Les traçages réalisés à partir de Houquetot et de Mirville permettent de retenir la contribution des vallées sèches situées en amont du bassin du Commerce. La perte du ruisseau à Mirville marque la limite amont (sud-est) du bassin d’alimentation.  Le traçage réalisé à partir de la rivière le Bolbec qui marque la limite amont du bassin d’alimentation d’Yport. Le bassin versant superficiel de la vallée du Bolbec est intégré au BAC d’Yport.  A l’est, ce sont les crêtes topographiques de la vallée sèche d’Étretat qui marquent la limite du bassin d’alimentation.  Au nord-ouest, on a exclu du bassin d’alimentation la ZI de Basbeuf et sa bétoire, qui n’est pas positive à Yport.

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Figure 6-16 : Bassin d’alimentation discontinue d’Yport

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6.5 Superposition des bassins d’alimentation retenus

Figure 6-17 : Bassins d’alimentation retenus

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6.6 Bassin global d’alimentation

6.6.1 Principe de cartographie

Le bassin d’alimentation est la réunion des bassins discontinu et continu définis ci avant.

Pour la délimitation du bassin d’alimentation par l’approche discontinue, il convient d’intégrer les unités hydrographiques limitrophes dont les écoulements de surface interceptés par l’exokarst gagnent le forage d’Yport.

Tous les éléments étudiés dans ce rapport prouvent l’interception de la partie amont des bassins versants topographiques de la vallée d’Étretat et de la vallée du Commerce. C’est pour cette raison que le bassin d’alimentation discontinue du forage d’Yport intègre les contours amont de ces bassins versants.

6.6.2 Remarques et justification des limites

La piézométrie BRGM 2011 retenue comme base de travail n’a pas été retenue en l’état comme étant le bassin d’alimentation du forage d’Yport. D’après les éléments obtenus lors de la recherche bibliographique et acquis lors des reconnaissances de terrain, nous pouvons apporter des précisions quant à l’influence des structures tectoniques sur la délimitation du bassin d’alimentation du forage d’Yport.

On présente à la Figure 6-18 la projection brute de ce que serait le bassin d’alimentation de plus grande enveloppe. Ce tracé est effectué indépendamment des autres bassins d’alimentation limitrophes. Il est évalué à 230 km².

Dans ces conditions, l’emprise couvrant l’ensemble des zones contributives à l’alimentation du forage d’Yport est de 230 km².

On propose également ci-après le périmètre de plus grande enveloppe d’Yport réduit de la partie déjà intégrée au bassin d’alimentation global du site de captage de Radicatel. La superficie concernée s’étend sur 2 395 ha.

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Figure 6-18 : Bassin d’alimentation global d’Yport

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7

Analyse de la vulnérabilité intrinsèque de l’aquifère

7.1 Approche bibliographique

La vulnérabilité intrinsèque se traduit par une notion de vitesse de propagation de la pollution vers et dans la nappe d’eau souterraine.

Plusieurs approches de la vulnérabilité de la nappe de la craie ont fait l’objet de rapports instruits par le BRGM.

Le guide méthodologique RP-55874-FR définit la vulnérabilité intrinsèque comme la somme pondérée de plusieurs paramètres classifiés. Cette méthode est la plus souvent utilisée. C’est le cas des méthodes classiques de cartographie de la vulnérabilité : DRASTIC, RISKE, EPIK, …

Toutefois, le BRGM souligne dans son rapport le « caractère empirique de la définition de la vulnérabilité qui peut être soumis à discussion ». Les méthodes proposées doivent être adaptées au contexte. Ainsi la vulnérabilité d’un système aquifère peut être également définie « non comme étant le fruit de plusieurs facteurs mais comme étant la résultante de plusieurs couches protectrices dont les effets s’accumulent : par exemple, la protection de la zone non-saturée viendrait s’ajouter à celle offerte par le sol ».

Dans ce cadre, les principaux critères retenus pour ce travail sont :

 la pluie et l’infiltration efficace (qui constitue le vecteur de propagation des reliquats d’azote) ;  le sol (qui favorise le ruissellement ou l’infiltration et joue sur la dynamique de l’azote racinaire et sous racinaire), mis en perspective avec l’occupation des sols et la pente ;  l’épaisseur de zone non-saturée ou ZNS (une épaisseur importante de zone non- saturée aura tendance à différer l’arrivée du polluant à la nappe, cas des plateaux crayeux : notion de vitesse de transfert) ;  la perméabilité de l’aquifère (capacité de l’aquifère à laisser circuler l’eau).

Safege 129 Agence de Rouen CODAH Etude du Bassin d’Alimentation du Captage d’Yport Délimitation et vulnérabilité du bassin

Le travail de cartographie permet ainsi de créer un maillage dans lequel chaque critère est renseigné. La combinaison des critères permet de déterminer un indice pour chaque maille. La vulnérabilité est alors présentée en classes.

Une carte de vulnérabilité simplifiée du bassin Seine-Normandie intègre les paramètres suivants (AESN-BRGM) :

 Épaisseur de la zone-non saturée,  Infiltration efficace (IDPR), ou capacité des formations de surface ou de sub- surface à laisser ruisseler ou infiltrer les eaux de pluie. On note, pour la Haute-Normandie et plus particulièrement pour le bassin d’Yport que la vulnérabilité est moyenne.

Cette notion de vulnérabilité est également reprise dans les documents de la directive nitrates et du SDAGE où l’ensemble du département de Seine-Maritime est classé en zone vulnérable vis à vis de cette pollution diffuse. On s’attend donc à ce que la vulnérabilité du bassin soit globalement élevée.

Figure 7-1 : Vulnérabilité simplifiée du bassin Seine-Normandie, évaluation environnementale du SDAGE (AESN)

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7.2 Évolution méthodologique

L’application stricte des méthodologies classiques d’évaluation de la vulnérabilité intrinsèque d’un Bassin d’Alimentation de Captage issues des guides du BRGM n’est pas adaptée aux particularités hydrogéologiques de la craie karstique normande du fait même que ce milieu ne rentre pas dans la définition des milieux classiques soit poreux, soit fissurés, soit karstiques.

Une nouvelle méthode d’évaluation, mieux adaptée au contexte géologique, a donc été élaborée par SAFEGE puis développée en partenariat avec l’AESN. Elle est schématisée à la page suivante.

La première particularité réside dans l’évaluation distincte de la vulnérabilité matricielle et de la vulnérabilité karstique, aboutissant à l’étude des deux approches suivantes :

 L’approche continue, s’attache à représenter cartographiquement la sensibilité de l’aquifère vis à vis des pollutions diffuses (type nitrates) véhiculées par la porosité matricielle de la craie. Cette porosité matricielle contribue à l’alimentation des sources, même en période sèche.  L’approche discontinue, s’attache à représenter cartographiquement la vulnérabilité de l’aquifère face aux pollutions ponctuelles (de type accidentel ou avec apport de pesticides par ruissellement) véhiculées par la porosité fissurale / karstique. Cette porosité est à l’origine des variations saisonnières de débits, voire journalières dans le cas de conduits karstiques bien développés. On précise que le comportement des pesticides dans la zone non saturée reste encore aujourd’hui mal connu. La diversité du comportement de ces produits dans le sol et le sous-sol est trop étendue pour que l’on puisse réduire la cartographie de leur incidence à une seule carte de vulnérabilité. Il a été convenu de considérer que le comportement des pesticides peut selon les cas être matérialisé soit par l’approche continue soit par l’approche discontinue.

La première approche implique de raisonner en termes d’infiltrabilité, de part de contribution à l’alimentation de la nappe et d’inertie du système lorsque l’on juge de la vulnérabilité matricielle (cf. chapitre 7.3 suivant).

Remarques

L’aquifère de la craie est un hydrosystème hétérogène qui présente à la fois des zones capacitives de stockage et des zones transmissives auxquelles le karst se surimpose. Les premières sont perméables et transmissives et le renouvellement de la masse d’eau y est rapide ; au sein des secondes, peu transmissives, le renouvellement est lent et les temps de transfert entre la surface piézométrique et les exutoires sont longs.

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Au dessus de ce compartiment, la zone non saturée peut être assez épaisse et les vitesses verticales de migration (gravitaire) sont lentes. Cette zone, si elle n’est pas à l’origine d’un abattement de certaines pollutions compte tenu par exemple du caractère conservatif des nitrates, présente en revanche un effet retardateur. Un délai est donc observé entre les pratiques anthropiques à la surface et la qualité des eaux souterraines à l’exutoire du système ou au droit des ouvrages d’exploitation AEP.

Un effet de stock existe donc dans la zone non saturée. Il s’agit d’un héritage des pratiques anthropiques antérieures qui se trouve d’ores et déjà en migration vers la nappe. Il faut donc convenir du fait que la qualité actuelle des eaux de la nappe n’est pas le reflet des activités actuelles de surface.

Il est probable d’ailleurs que le pic maximal de nitrates correspondant aux activités agricoles des années 1970 soit encore à l’heure actuelle en cours de migration vers la nappe. Le suivi du signal nitrates sur les analyses de qualité du forage n’illustre pas encore son passage à l’exutoire.

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7.3 Évaluation de la vulnérabilité matricielle

La méthode repose sur la production de trois cartes présentant chacune un paramètre de l’évaluation de la vulnérabilité intrinsèque.

7.3.1 Carte de la recharge

Cette carte a pour but de préciser cartographiquement à l’échelle du bassin d’alimentation la lame d’eau infiltrée sous chaque unité de sol.

Les données d’entrée utilisées sont :

 La pluviométrie annuelle moyenne au poste Météo France de Auzouville.  L’occupation des sols selon le référentiel Corine Land Cover, proposant un aperçu de l’occupation des sols pour l’année 2006 à partir d’images satellitaires.  La carte des sols de la Région de Haute Normandie proposée par le SERDA (1/250000). Les sols sur formations à silex y sont en particulier représentés.  De la pente du terrain selon l’IGN 25000ème.  Des coefficients de ruissellement se rapportant aux critères d’occupation des sols, la pente et la nature des sols.

A- Présentation de la méthode d’analyse

La contribution des précipitations à la recharge de la nappe est appréhendée par le calcul du bilan hydrique dont la formule est donnée ci-dessous :

Pe = P-R-ETR-RFU pour ∆t donné

 Pe = Précipitation efficaces moyennes annuelles (mm)  P = Précipitations moyennes annuelles (mm)  R = Ruissellement superficiel (mm)  ETR = Evapotranspiration réelle (mm)  RFU = Réserve Facilement Utilisable des horizons pédologiques (mm) Cette carte a pour finalité de définir le risque de lessivage au vu du critère de recharge selon la méthode d’évaluation de Burns. L’équation de Burns permet, pour un reliquat azoté donné, de définir la fraction lessivable en fonction de la recharge ce qui donne une approche de la concentration en nitrates de la lame d’eau.

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Figure 7-2 : Exemple de dynamique de lessivage selon le modèle de Burns

Concentration en nitrates en fonction de la lame drainante et du reliquat entrée hiver (sols de RU = 150 mm)

60 REH = 30 kgN/ha REH = 40 kgN/ha REH = 60 kgN/ha 50

40

30

20 Concentrationen nitrates(mg/l)

10

0 0 50 100 150 200 250 300 350 Lame drainante (mm)

L’évapotranspiration réelle (ETR) est fonction de l’évapotranspiration potentielle : c’est la quantité maximale d’eau susceptible d’être évaporée dans des conditions de température, d’humidité et de vent données, mais aussi fonction de l’humidité du sol, appelée RFU. La valeur maximale de cette RFU, est fixée en fonction des caractéristiques du sol et de la végétation.

Un sol superficiel ne laissera à disposition des plantes qu'une quantité plus réduite (entre 20 et 50 mm environ). En période de déficit hydrique (d'avril à octobre en général), les précipitations ne peuvent satisfaire entièrement les besoins en eau des plantes, qui font alors appel à l'humidité du sol, entrainant une diminution de la RFU. En fin de saison sèche, la RFU doit être entièrement reconstituée pour qu'une pluie efficace soit générée.

Le calcul de l’ETR se fait donc suivant les cas :

 lorsque P > ETP, ETR = ETP, on assiste à la reconstitution en eau du sol (augmentation de la RFU). Lorsque la RFU est entièrement reconstituée, l'excédent constitue la pluie efficace et s’infiltre en profondeur  lorsque P < ETP, ETR = P, diminution de la RFU pour alimenter l'ETR jusqu'à assèchement des sols. L’ETP est calculée selon la formule de Penman.

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Le ruissellement est la fraction de l'eau rejoignant les fossés ou cours d'eau, soit directement, soit avec un temps de retard (ruissellement hypodermique). Il est lié à la présence des surfaces imperméabilisées (chaussées, toits,...), des sols argileux, indurés ou déjà saturés s'engorgeant sous la pluie, des pentes fortes, tous ces types de facteurs favorisent le ruissellement au détriment de l’infiltration. Les caractéristiques de la pluie (intensité, quantité précipitée) influence également le ruissellement.

B- Détermination des paramètres d’analyse a- Précipitations moyennes annuelles

La moyenne annuelle des précipitations calculée sur la période 1971-2000 pour la station météorologique d’Auzouville atteint 954 mm (Météo France). b- Sols et Réserve Facilement Utilisable

La Réserve Facilement Utilisable est fonction du type de sol. De ce fait, l’approche spatiale de la RFU nécessite la connaissance de la pédologie par le biais des données cartographiques existantes.

La carte des sols utilisée est celle établie par le SERDA. Les données quantitatives de la RFU et de RU sont issues de la carte/guide des sols de Haute-Normandie (SERDA, 1988).

Les unités pédologiques présentes au droit du territoire d’étude sont présentées ci- dessous.

La Réserve Facilement Utilisable (qui associée à la Réserve Difficilement Utilisable constitue la Réserve Utile), fonction du type de sol, est généralement considérée comme comprise entre la moitié et les 2/3 du volume de la Réserve Utile.

Nous nous plaçons dans les conditions les plus défavorables à la recharge de la nappe et considérons que :

RFU = 2/3 RUmax

Les valeurs de RFU ainsi obtenues ont été éventuellement légèrement réévaluées au regard de la pédologie.

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Tableau 7-1 : Correspondance des types de sols retenus sur le périmètre d’étude

Correspondance notice Dénomination de la Indice RFU retenue Carte des Sols (SERDA) formation Sol de limon épais LP Brunisol sur limons 160 mm (limons de plateaux) Association de sols de versant sur argile à silex, C Colluviosol de pente 85 mm craie et limons plus ou moins remaniés Sol de craie peu épais R (rendzine, sol brun Calcosol peu épais 50 mm calcaire)

La succession classique de ces unités pédologiques a déjà été présentée à la Figure 4-4 page 32. Il n’existe pas d’unité de sol de type « Fluviosol et colluviosol de fond de talweg » sur le secteur ; les vallons n’étant pas suffisamment développés. c- Ruissellement superficiel R

Les valeurs du ruissellement superficiel sont estimées en fonction du résultat issu du croisement de la carte des pentes, de la carte pédologique et de l’occupation des sols.

Les coefficients de ruissellement fournis par l’AREAS sont estimés pour une pluie journalière décennale d’intensité 44,8 mm. L’utilisation de ces valeurs représentatives d’un événement critique (crue) conduiraient à une surévaluation de la lame ruisselante annuelle et donc à une sous évaluation des pluies efficaces.

De ce fait, les valeurs de coefficients de ruissellement définies par Martin et al. (1997) pour des précipitations brutes annuelles moyennes ont été utilisées. Ces valeurs sont précisées dans le Tableau 7-2 page 137. d- La pente

Les coefficients de ruissellement sont définis pour 3 classes de pente : < 2 %, entre 2 et 5 % et > 5 %. e- L’occupation des sols

Nous avons retenu 4 classes d’occupation du sol sur notre zone d’étude : les bois, les prairies, les zones cultivées et les zones urbanisées.

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f- Valeurs des coefficients de ruissellement d’après P. Martin (1997)

Les valeurs des coefficients de ruissellement retenues d’après Martin en fonction du type de sol, de l’occupation des sols et de la pente sont synthétisées dans le tableau page suivante.

Tableau 7-2 : Arbre hiérarchique retenu pour l’évaluation des coefficients de ruissellement Arbre hiérarchique retenu pour le SIG

Occupation Pente en sols Cr en % Recharge en mm du sol % PN <2 Brunisol sur limon 2 278 PN [2-5[ Brunisol sur limon 3 270 PN >5 Brunisol sur limon 5 252 U <2 Brunisol sur limon 45 8 U [2-5[ Brunisol sur limon 45 8 U >5 Brunisol sur limon 45 8 Culture <2 Brunisol sur limon 19 161 Culture [2-5[ Brunisol sur limon 23 136 Culture >5 Brunisol sur limon 28 104 Bois <2 Brunisol sur limon 0 290 Bois [2-5[ Brunisol sur limon 1 286 Bois >5 Brunisol sur limon 1 282 PN <2 Calcosols peu épais 0 399 PN [2-5[ Calcosols peu épais 0 398 PN >5 Calcosols peu épais 1 396 U <2 Calcosols peu épais 45 118 U [2-5[ Calcosols peu épais 45 118 U >5 Calcosols peu épais 45 118 Culture <2 Calcosols peu épais 6 355 Culture [2-5[ Calcosols peu épais 8 342 Culture >5 Calcosols peu épais 11 323 Bois <2 Calcosols peu épais 0 400 Bois [2-5[ Calcosols peu épais 0 400 Bois >5 Calcosols peu épais 0 399 PN <2 Colluviosol de pente 0 364 PN [2-5[ Colluviosol de pente 0 363 PN >5 Colluviosol de pente 1 361 U <2 Colluviosol de pente 45 82 U [2-5[ Colluviosol de pente 45 82 U >5 Colluviosol de pente 45 82 Culture <2 Colluviosol de pente 6 320 Culture [2-5[ Colluviosol de pente 8 308 Culture >5 Colluviosol de pente 11 288 Bois <2 Colluviosol de pente 0 365 Bois [2-5[ Colluviosol de pente 0 365 Bois >5 Colluviosol de pente 0 364

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g- Évapotranspiration Réelle ETR

L’évaluation de l’évapotranspiration réelle nécessite au préalable le calcul de l’évapotranspiration potentielle (ETP) mensuelle, déterminée ici par application de la formule de Thornthwaite.

ETP = 16. (10. t/I)a. K i = (t/5)1,5 et I = 12Σ1 i

a = (1,6/100). I + 0,5

 t est la température moyenne mensuelle définie sur la période 1971-2000 pour la station météorologique de Rouen ;  K est un coefficient d’ajustement mensuel propre à la formule. Le calcul de l’ETR se fait alors ensuite au regard des précipitations moyennes mensuelles et des valeurs de coefficient de ruissellement. On obtient ainsi la répartition spatiale de l’ETR annuelle moyenne pour chaque zone de ruissellement.

Le calcul de la pluie efficace est effectué au pas de temps mensuel, sur une période suffisamment longue pour couvrir des situations hydrométéorologiques contrastées (période 1971-2000).

La moyenne annuelle des précipitations relevée à la station météorologique d’Auzouville (20 km à l’ouest d’Yvetot) est calculée à 954 mm. Les pluies sont assez bien réparties dans l’année avec un cumul de précipitations plus important à l’automne.

La figure suivante présent le tableur de calcul de la recharge pour un sol limoneux (RFU = 160 mm) et un coefficient de ruissellement de 1,5 %.

Tableau 7-3 : Tableur de calcul de la recharge annuelle Région de Auzouville - Bilan hydrologique

Coefficient de ruissellement 0,015 Valeur maximum de la RFU 160 Paramètres thornwaite Stations météorologiques de référence : Auzouville - Rouen Valeur initiale de la RFU 0 I 37,3877604 Année de départ 1971 a 1,09820417 Année de fin 2000

1971 - 2000 Septembre Octobre Novembre Décembre Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août TOTAL Précipitations 87,5 120,3 117,9 106,3 80,5 61,3 70,2 62,3 63,4 64,6 65,5 55,0 954,8 Température 14,6 11,1 6,95 4,9 3,7 4,05 6,7 8,45 12,15 14,7 16,95 17,05 i 4,98969819 3,3077255 1,6387858 0,9701505 0,63657207 0,729 1,5511621 2,197 3,7879951 5,0410499 6,2416519 6,2969692 K 1,05 0,91 0,75 0,7 0,73 0,78 1,02 1,15 1,32 1,33 1,33 1,24 Ruissellement 1,3 1,8 1,8 1,6 1,2 0,9 1,1 0,9 1,0 1,0 1,0 0,8 14,3 Déficit P-R 86,2 118,5 116,1 104,7 79,3 60,4 69,1 61,4 62,4 63,6 64,5 54,2 940,5 ETP 75,0 48,1 23,7 15,1 11,5 13,6 31,0 45,1 77,1 95,7 111,9 105,0 652,8 ETR 75,0 48,1 23,7 15,1 11,5 13,6 31,0 45,1 62,4 63,6 64,5 54,2 507,8 RFU 11,2 81,6 160,0 160,0 160,0 160,0 160,0 160,0 145,4 113,3 65,9 15,1 15,1 Lame infiltrée 0,0 0,0 14,0 89,6 67,7 46,8 38,2 16,3 0,0 0,0 0,0 0,0 272,6 La carte de la recharge annuelle est présentée à la page suivante.

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Figure 7-3 : Classes de recharge de l’aquifère

Le tableau suivant récapitule la superficie de chaque classe de recharge au droit du bassin d’alimentation.

Tableau 7-4 : Représentation des classes de recharge Classes de recharge Superficie correspondante (km²) Inférieure à 50 mm/an 10,3 km² De 50 à 150 mm/an 82,3 km² De 150 à 300 mm/an 114,5 km² Supérieure à 300 mm/an 21,3 km²

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7.3.2 Contribution à l’alimentation du forage

Cette notion a pour but de quantifier à l’échelle du bassin d’alimentation la contribution de chaque partie du territoire à l’alimentation des ouvrages de prélèvements.

Le bassin d’alimentation continue présente une superficie de 230 km².

Sur ce territoire, nous connaissons désormais la recharge annuelle (en mm) au droit de chaque maille carrée de 75 m de coté.

Nous pouvons estimer la recharge globale sur le territoire d’étude de la manière suivante :

Rterr = Rmaille x Smaille

Avec :

 Rterr => Recharge globale annuelle à l’échelle du bassin (mm/an),  Rmaille => Recharge à l’échelle de la maille (mm/an),  Smaille => Superficie de la maille (= 75x75 m²). De cette manière on évalue la recharge globale du bassin d’alimentation à 40 Millions de m3. La recharge moyenne est de 174 mm sur l’ensemble des mailles du bassin.

L’objet de ce chapitre est également de distinguer la contribution moyenne de chaque unité de sol à l’alimentation de l’aquifère. On précise qu’au droit du bassin d’Yport il n’existe pas de réseau hydrographique développé accueillant des alluvions ou de versants au droit desquels la craie est subaffleurante. On est en présence de deux unités de sols majoritaires seulement : le brunisol sur limons et le colluviosol de pente (compte tenu de l’échelle de la donnée d’entrée).

Pour ce faire on a procédé par unités de sol, représentatives de la topographie du bassin. A savoir :

 Brunisol sur limons => plateaux,  Colluviosol de pente => amorces de versants. Cette réflexion permettra de mettre en relief la contribution de chaque unité de sol à l’alimentation du forage et d’approcher ainsi les zones à l’origine des flux de nitrates les plus importants au cours d’une année.

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Méthodologie : les calculs qui suivent sont réalisés à l’échelle du bassin d’alimentation continue.

 Calcul de la superficie de chaque unité de sol en km²,  Calcul du ratio de représentation de chaque unité de sol (%),  Attribution d’une recharge moyenne pour chaque unité de sol, selon les calculs spécifiques relatifs à chaque maille concernée,

Tableau 7-5 : Exemple d’attribution d’une recharge moyenne par unité de sol

Occupation du sol Pente en % sols Cr en % Recharge en mm PN <2 Brunisol sur limon 1,5 278 PN [2-5[ Brunisol sur limon 2,5 270 PN >5 Brunisol sur limon 5 252 U <2 Brunisol sur limon 45 8 U [2-5[ Brunisol sur limon 45 8 U >5 Brunisol sur limon 45 8 Culture <2 Brunisol sur limon 19 161 Culture [2-5[ Brunisol sur limon 23 136 Culture >5 Brunisol sur limon 28 104 Bois <2 Brunisol sur limon 0 290 Bois [2-5[ Brunisol sur limon 0,5 286 Bois >5 Brunisol sur limon 1 282

Moyenne 174 Avec : PN = prairie naturelle / U = urbanisation / Cr = coefficient de ruissellement.

Par exemple, pour les brunisols sur limons, la recharge moyenne caractérisant l’ensemble des combinaisons possibles entre la pente, l’occupation des sols et le type de sol est de 155 mm/an (sur l’ensemble des surfaces occupées par des limons de plateaux).

 Calcul de la recharge annuelle moyenne (Mm3/an) au droit de chaque unité de sol (Recharge moyenne en mm/an x Superficie km²).  Calcul du ratio de contribution (%) à l’alimentation générale de la nappe de chaque unité de sol.

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Tableau 7-6 : Évaluation de la contribution des unités de sol à l’alimentation de l’aquifère Zones de plateaux Amorces de versants Total Brunisol sur limons Colluviosol de pente Somme superficie (km²) de chaque 200 28 228 unité de sol Ratio superficie (%) de chaque 88% 12% 100% unité de sol Recharge moyenne pour le type de 155 312 233 sol (mm) Recharge moyenne annuelle (Millions M3) pour chaque unité de 31,0 8,7 39,7 sol

Ratio de contribution (%) de l'unité 78% 22% 100% de sol à l'échelle du périmètre

Synthèse :

 Les calculs indiquent que la recharge est plus de deux fois plus élevée à l’approche des vallées et sur les versants (recharge moyenne de 312 mm/an), à la différence des zones de plateaux qui rechargent moins (155 mm/an).  Les zones de plateaux sont les mieux représentées à l’échelle du périmètre d’étude (88 % du territoire).  Cette meilleure répartition des zones de plateaux, compense la faible recharge qui y a lieu, puisque ces zones contribuent à hauteur de 78% à l’alimentation de la nappe.

Les plateaux, contribuent majoritairement à la recharge annuelle de l’aquifère. C’est au droit de ces unités qu’il convient d’agir pour réduire de manière globale et efficace les flux de pollution diffuse apportés à la nappe. L’effet de l’inertie du système sur le transfert des solutés à la nappe est étudié et présenté au chapitre 7.3.4 page 146.

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7.3.3 Bilan hydrologique du système d’Yport

A- Principe

La méthode du bilan hydrologique est utilisée ici pour déterminer une superficie théorique d’alimentation du débit du forage. Le calcul se pose en ces termes : « quelle est la surface théorique minimale de territoire permettant de fournir, par infiltration des pluies efficaces, le débit d’exhaure du forage d’Yport ? ».

Le raisonnement se pose donc pour une approche double, matricielle (continue) et karstique (discontinue), du fonctionnement de l’aquifère. On considère que les données de débit sont représentative d’une vidange homogène de l’aquifère matriciel par les drains karstiques et par la porosité de la matrice.

La formule d’application est la suivante :

S théorique = ∑ Q / P eff

Avec :

 S théorique : la superficie minimale théorique d’alimentation ; en m²  ∑ Q : la somme des débits des sources (données transcrites en débit annuel d’exhaure), en m3/an,  P eff : la lame d’eau infiltrée par an au droit du secteur d’étude (mm/an ou m3/m²/an).

B- Bilan hydrologique du BRGM (1970)

Un premier bilan a été effectué en 1970 (De La Quérière et al. 1970). L’étude3 consistait à démontrer par la méthode du bilan hydrologique des ressources la capture du bassin hydrographique d’Étretat par celui d’Yport.

Partant d’une analyse cartographique des bassins versants hydrographiques et hydrogéologiques, les auteurs démontrent les inadéquations suivantes :

3 Nouvelles données acquises à la date du 15 décembre 1970 sur les bassins d’Yport et d’Etretat

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Tableau 7-7 : Superficies des bassins versants superficiels et souterrains

De la Querière et al. 1970

Le déficit superficiel du bassin d’Yport semble être compensé par le gain de celui d’Étretat si l’on en croit le rapport des résultats globalement égal à un ratio de 1%.

En tenant compte d’une recharge de 350 mm (source BRGM), les résultats de ce bilan confirmaient les superficies théoriques d’alimentation de 89 km² pour le bassin d’Yport et 52 km² pour celui d’Étretat.

C- Bilan du bassin d’alimentation sur la base de la doctrine des services de l’État

L’annexe 2 de la doctrine pour l’établissement des documents d’incidences, rédigée par la DREAL de Haute Normandie dans le cadre des calculs de bilans hydrologiques (comm. DREAL) recommande l’utilisation de valeurs de pluies efficaces fournies pour chaque entité hydrographique.

Aucune valeur ne s’apparente précisément au périmètre de l’étude. Le bassin le plus proche et le plus pertinent fournissant une valeur de pluie efficace est le bassin de la , pour lequel la valeur est de 452 mm (DREAL, 2010). Cette approche ne tient cependant pas compte des effets du sol et de la réserve utile sur la recharge de la nappe.

Dans des conditions de recharge de 452 mm/an et pour un débit d’exhaure de 2,6 m3/s (valeur estimée ci-après), la superficie minimale théorique d’alimentation serait de 181 km².

D- Bilan du Bassin d’alimentation défini par SAFEGE

En premier lieu, on rappelle que le forage d’Yport intercepte un karst noyé actif de grande dimension. Dans le cadre de l’évaluation de la superficie théorique d’alimentation de l’ouvrage, l’important est davantage de connaître le débit de ce drain de vidange du bassin plutôt que le débit du forage lui-même.

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La conception du forage ne permet pas de mettre en œuvre un protocole d’acquisition de données de débit du karst au droit du forage. Une hypothèse de mesure du débit au travers des fenêtres du cuvelage béton de l’ouvrage avait été évoquée mais abandonnée pour des raisons de mise en œuvre technique trop compliquée.

En revanche, on sait que la vidange du bassin se poursuit jusqu’aux sources littorales. L’évaluation de la superficie théorique d’alimentation repose donc sur l’estimation du débit des sources littorales, davantage accessibles.

N.B. : ces sources ne peuvent être jaugées qu’à marée basse. Par conséquent, les variations de pression mesurées au forage d’Yport en lien avec la marée permettent d’affirmer que les valeurs de jaugeages sont des valeurs maximales, et qu’une fois recouvertes par la mer, le débit des sources diminue avec mise en pression du karst.

Les données bibliographiques font état des débits suivants relatifs aux Fontaines d’Yport :

 Bassompierre (1957) fait état d’une source restituée en plusieurs émergences pour un débit global de l’ordre de 1 m3/s,  Bassompierre et al. (1968) indiquent un débit moyen global de 3 m3/s (jaugeages d’avril 1967). Les résultats indiquaient une marge comprise entre 2 640 et 3 140 l/s.  En 1970, De La Quérière et al. précisent que les débits mesurés en 1967 sont surement surestimés.  En 1991, De La Quérière et al. précisent que l’écoulement moyen du bassin d’Yport est évalué à 1 m3/s. Nous disposons depuis 2011 d’une valeur cumulée du débit des sources littorales A, B et C des Fontaines d’Yport (IDDEA, 2011). La mesure a été effectuée en période de hautes eaux (hiver 2011 – 2012) et fournit un débit de 2,6 m3/s. Les autres sources n’ont pu être jaugées pour des raisons de faisabilité technique : griffons d’écoulement diffus, section non évaluable, etc.

Dans des conditions de recharge évaluées cartographiquement par SAFEGE de 174 mm/an en moyenne et pour un débit d’exhaure de 2,6 m3/s (valeur estimée ci- après), la superficie minimale théorique d’alimentation serait de 470 km².

Compte tenu de ces éléments, on retiendra que les données d’entrée concernant la recharge sont globalement sous-estimées car elles ne permettent pas d’expliquer le débit d’exhaure des sources de 2,6 m3/s.

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E- Synthèse des différents bilans hydrologiques

Le tableau suivant récapitule les données des différents bilans hydrologiques effectués.

Tableau 7-8 : Synthèse des bilans hydrologiques Recharge unitaire Débit théorique des Superficie minimale

moyenne sources d’Yport théorique BRGM 350 mm/an 234 km² DREAL 452 mm/an 2,6 m3/s 181 km² SAFEGE 174 mm/an 470 km²

Enfin, en considérant comme données justes le débit des sources (2,6 m3/s) et la superficie du bassin continu (230 km²), c’est une recharge moyenne de 356 mm/an qui permettrait d’expliquer un débit de 2,6 m3/s.

7.3.4 Carte des temps de transfert

A- Objectifs et cadre initial

Cette carte a pour but de représenter cartographiquement l’inertie du système ZNS en tout point du bassin d’alimentation ; c’est à dire de quantifier les temps de transfert des solutés entre la surface et la nappe. Elle permet de distinguer des secteurs pour lesquels le renouvellement est très rapide, donc l’inertie faible. Ces secteurs garantiraient des retours de résultats rapides si des actions de limitation d’intrants étaient en premier lieu appliquées au droit de ces zones.

Cette notion de temps de transfert sera obtenue par le rapport de l’épaisseur de la ZNS par la vitesse de migration verticale des nitrates.

Temps de transfert (an) = épaisseur ZNS (m) / vitesse moyenne nitrates (m/an)

Lors des dernières validations du Comité de Pilotage, il a été convenu :

 De négliger le temps de transfert en zone saturée étant donné que celui-ci est minime devant le délai de transit au sein des horizons non saturés. Une comparaison des temps de transfert en ZS et ZNS sera donnée à la fin de ce chapitre.  De simplifier le paramètre de vitesse de migration des nitrates dans le sous-sol. Ce point est détaillé plus loin dans le rapport.

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B- Calcul de l’épaisseur de la Zone Non Saturée (ZNS)

D’autre part, après des premiers essais réalisés par SAFEGE dans le cadre du calcul de l’épaisseur de la Zone Non Saturée, il s’est avéré hasardeux de procéder par simple addition des différentes formations : limons + formation des argiles à silex + épaisseur de craie sèche. Le résultat conduisant à surestimer cette épaisseur de ZNS.

En accord avec le Comité de Pilotage de l’étude, il a été décidé de procéder par simplification. L’épaisseur de ZNS sera obtenue par la soustraction de la cote de la nappe par rapport à la cote du terrain naturel.

Épaisseur ZNS (m) = cote terrain (m NGF) – cote nappe (m NGF)

Les données d’entrée utilisées sont :

 Le Modèle Numérique de Terrain (MNT) au pas de 250 m.  La piézométrie moyenne proposée par le BRGM en 2011 sur la base des niveaux hauts de 2001 et niveaux bas de 2006. Les figures suivantes présentent le travail de construction de la carte d’épaisseur de la ZNS.

Figure 7-4 : MNT de travail – Topographie du terrain naturel

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Cette représentation de l’altimétrie du territoire de l’étude permet également de mettre en évidence la dissymétrie saisissante entre les flancs est et ouest du passage de la faille de Fécamp-Lillebonne (pointillés noirs sur la figure). A l’est le bloc relevé présente une altimétrie de 140 m NGF (Vattetot-sous-Beaumont), à l’ouest, les plateaux longeant l’amorce de la vallée du Commerce culminent à 125 m NGF (Bréauté).

La figure suivante permet de mettre en évidence la position des sites de captage d’Yport et de Radicatel aux exutoires d’axes de drainage de la nappe. Au nord, à l’approche d’Yport, on distingue l’incidence que provoquerait le drain karstique noyé intercepté par le forage, sur la piézométrie.

Figure 7-5 : MNT de travail – Altimétrie de la nappe

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Figure 7-6 : Épaisseur de la ZNS

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Sur la Figure 7-6 page précédente, on remarque que l’approfondissement brutal de la piézométrie à la faveur du karst (faille Moulin – Yport) créé un épaississement de la ZNS en amont immédiat du site de captage. On s’attend donc en conséquence à ce que les temps de transfert soient les plus longs sur les parties aval du bassin d’alimentation.

Figure 7-7 : Distribution des épaisseurs de ZNS sur le périmètre

Le maximum observé sur le territoire est calculé à 112 mètres d’épaisseur de ZNS. L’épaisseur la plus observée est environ 60 m.

C- Vitesse de migration des nitrates

Les données que nous utilisons dans cette partie sont issues des travaux réalisés par le BRGM en 2009 à Goderville (Arnaud et al., 2009). Ces travaux s’appuient sur l’analyse de profils de sol entre les années 1988 et 2008. Les échantillons de sols sur lesquels sont analysés les concentrations de nitrates (mg/kg puis mg/l) fournissent les vitesses de migration suivantes :

 Dans les limons : entre 0,75 et 0,80 m/an,  Dans les argiles à silex : entre 0,58 et 0,75 m/an,  Dans la craie sèche : 0,58 m/an. D’après les premiers résultats de calcul du temps de transfert obtenus avec les données exposées ci-dessus il n’apparaît pas pertinent de les utiliser en l’état : la vitesse de 0,8 m/an serait ici trop faible pour expliquer les concentrations de nitrates observées à l’heure actuelle dans les eaux captées. Une adaptation de la vitesse de migration au contexte local est donc nécessaire. Ce point a fait l’objet d’une concertation entre la CODAH, SAFEGE, le BRGM, l’Agence de l’Eau et l’hydrogéologue agréé du dossier. De cette concertation, les éléments suivants ont été actés :

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 Compte tenu des incertitudes et des approximations de la méthode, une seule vitesse de transfert sera retenue pour l’ensemble de la zone non saturée.  La vitesse de transfert moyenne sera de 2 m/an compte tenu des arguments suivants :  Le contexte pluviométrique présente une pluviométrie importante sur l’ensemble du périmètre ; de l’ordre de 1 000 à 1 200 mm/an. Ceci contribue à une forte recharge annuelle de la nappe et à l’infiltration des solutés vers le sous sol. On peut évoquer l’image de l’effet piston de la pluviométrie.  L’altération et la fracturation du soubassement sont importantes pour ce secteur. L’analyse du contexte structural du périmètre a mis en évidence la présence de la faille Fécamp-Lillebonne, la faille dite de Moulin-Yport et d’un fossé d’effondrement entre ces deux accidents, affectant profondément la craie. E. Gomez (BRGM) souligne que les vitesses de transfert sont sous l’influence de la triple porosité (matricielle, matricielle fissurée et karst), et que ces ensembles interagissant selon les conditions de charge et de vidange de la ZNS, une vitesse supérieure aux valeurs bibliographiques usuelles est envisageable.  Les éléments lithologiques collectés prouvent la présence de singularités au toit de la craie améliorant considérablement sa perméabilité (front d’altération irrégulier au contact des argiles, racines d’altération profondes). Le remplissage de ces racines d’altération, dont certaines atteignent 50 à 60 m de profondeur, ainsi que du fossé d’effondrement lui-même, renferme des sables tertiaires piégés : sables de Saint Eustache, sables de Lozère (plio- pléistocène), argiles bariolées plus ou moins sableuses probablement paléogènes et grès probablement Thanétiens (observations E. Hauchard, lors des travaux de déviation de Goderville). Enfin, la forte densité de bétoires sur le périmètre d’étude affecte au global les formations.

D- Calcul des temps de transfert en ZNS

Le calcul du temps de transfert moyen en ZNS est obtenu par l’application de la formule suivante.

Temps de transfert (an) =

Épaisseur ZNS (m) / vitesse moyenne nitrates (m/an)

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Figure 7-8 : Carte des temps de transfert

Le délai de transfert le plus long entre la surface topographique et la nappe de la craie est de 56 ans. Compte tenu de l’épaississement de la ZNS en amont du site de captage sous l’effet du drainage de la nappe par le karst (faille Moulin – Yport), ce maximum est atteint au droit du secteur Les Loges / Gerville.

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Les temps de transfert sont les moins longs au cœur du périmètre de l’étude pour lequel la cote élevée de la nappe (+/- 70 m NGF) créé un amincissement de la ZNS et logiquement une diminution des temps de transfert. Le secteur de Grainville Ymauville au sud-est du périmètre présente un délai de transfert minimal compris entre 6 et 15 ans. On ajoutera également à ces secteurs de court temps de transfert les zones situées au droit de la vallée sèche de Goderville (réseau hydrographique d’Etretat) et la partie est de la faille de Fécamp-Lillebonne (bloc surélevé).

Figure 7-9 : Distribution des temps de transfert sur le périmètre

Le temps de transfert le plus fréquemment observé dans la distribution des résultats est 30 ans. Il est représenté en jaune sur la carte précédente.

A titre de comparaison le temps de transit en zone saturée entre le point situé le plus en amont du bassin d’alimentation et le forage (chemin hydraulique le plus long évalué à 21 km), serait d’environ 13 ans (en tenant compte d’un gradient hydraulique moyen de 0,5% fourni par la piézométrie et d’une conductivité hydraulique moyenne de la matrice de 10-2 m/s). Ce délai maximum de transfert en ZS peut être considéré comme négligeable et c’est pour cette raison qu’il n’a pas été inclus au temps global de transfert. Il est également très difficile à apprécier compte tenu de l’incidence du karst sur le drainage de l’aquifère. Les temps de transfert en ZS sont en réalité beaucoup plus hétérogènes et peuvent s’avérer être beaucoup plus courts (cf. vitesse de transfert calculée lors des opérations de traçage, pouvant atteindre 400 m/h).

On propose ci après une évaluation des temps de transfert par classes.

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Figure 7-10 : Classes de temps de transfert

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7.4 Évaluation de la vulnérabilité karstique

7.4.1 Méthodologie et choix des critères d’analyse

L’évaluation de la vulnérabilité karstique de l’aquifère repose sur la compilation de critères suivants :

 Fracturation du sous-bassement crayeux,  Système Annexe aux Drains,  Décompression,  Présence de bétoires, Les données d’entrée utilisées sont les suivantes :

a- Fracturation du sous-bassement

Carte géologique 1/50000 du BRGM, linéaments répertoriés par la Compagnie Générale de Géophysique, observations et reconnaissances de terrain, communication E. Hauchard, ont permis d’établir une carte de sensibilité du territoire envers le paramètre de fracturation de l’aquifère. Seuls les accidents appuyés par une bibliographie recroisée et présentant une explication dans le schéma structural global proposé ont été conservés.

 Selon les indications de E. Hauchard :  la largeur d’influence de la faille de Fécamp-Lillebonne serait a minima de l’ordre de 1,4 à 1,5 km d’influence latérale de part et d’autre de l’accident.  la largeur d’influence de la faille de Moulin-Yport serait au minimum de l’ordre de 600 m d’influence latérale. Pour les autres accidents mineurs, une largeur d’influence de 100 mètres a été retenue.

Champ d’utilisation : lorsque le territoire intercepte une zone sous influence de la fracturation, la sensibilité envers ce critère est retenue. En dehors, aucune sensibilité.

b- Système annexe aux drains

Il s’agit ici de créer un gradient de sensibilité du sous-bassement en fonction de la fissuration secondaire et de l’altération supposée croissante à l’approche de vallées (hypothèse du développement des vallons et de talwegs selon la tectonique). La donnée d’entrée utilisée est l’IGN 25000.

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Champ d’utilisation : sensibilité nulle au droit des plateaux, intermédiaire au droit des versants et amorces de versants et maximale au droit des fonds des vallées et vallons secs.

c- Décompression

L’objectif est d’intégrer au calcul l’influence du phénomène de décompression de la craie sous l’effet de vide créé à l’approche du littoral et de la vallée de Seine. Les éléments issus des travaux de Le Cossec indiquent un effet de décompression ressentie sur une bande de 700 mètres vers l’intérieur des terres.

Champ d’utilisation : lorsque le territoire intercepte une zone sous influence de la décompression, la sensibilité envers ce critère est retenue. En dehors, aucune sensibilité.

d- Recensement de bétoires

Les données sont issues de diverses bases de données et de documents tels que : l’extraction de la base de données du BRGM, consultation de la BD cavités en ligne, consultation d’études communales de recensement des indices de cavités souterraines, base de données des syndicats de bassin versant d’Étretat et de Valmont-Ganzeville, reconnaissances complémentaires de terrain (SAFEGE), fond documentaire du SIDESA, fond documentaire SAFEGE (notamment études récentes effectuées pour la CODAH).

Champ d’utilisation : lorsque le territoire intercepte une bétoire, la sensibilité envers ce critère est retenue. En dehors, aucune sensibilité.

7.4.2 Construction de la cartographie de vulnérabilité

Chacun des critères évoqués ci avant a fait l’objet d’une cartographie individuelle. Dans le logiciel SIG, une couche graphique a été créée pour chaque paramètre ; soit 4 couches indépendantes. Les cartographies correspondantes sont placées en annexe.

Pour réaliser cette carte, un maillage du territoire a été rendu nécessaire. Les mailles sont des carrés de 75 mètres de coté. Ceci permet une approche relativement fine du territoire.

Chaque maille est renseignée selon les critères d’analyse évoqués plus haut, de la manière suivante (cf. Tableau 7-9). Aucune pondération n’a été retenue entre les critères d’analyse.

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Tableau 7-9 : Procédé d’évaluation de la vulnérabilité karstique de l’aquifère

Paramètres Interception d’une zone Zone sous effet de Présence de bétoires Somme des Cellule Système annexe au drain sous influence d’un drain la décompression dans la maille indices Si plateaux (p < 2%) 0

Non interception 0 Si amorce de versant (p entre 2 et 5%) 1 Non interception 0 Absence 0 De 0 à 6 A1 Interception 1 Si versant abrupt (p > 5%) 2 Interception 1 Présence 1 potentiellement Si fond de vallée (p < 2%) 3

Tableau 7-10 : Extrait de la table attributaire du SIG

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Figure 7-11 : Vulnérabilité karstique de l’aquifère

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7.4.3 Résultats de la vulnérabilité karstique

La carte de vulnérabilité présente quatre niveaux de sensibilité, dont le premier est l’absence de sensibilité au droit des secteurs ne manifestant a priori aucun effet du karst.

Les zones vulnérables au karst reflètent grossièrement la topographie du terrain ; les fonds de vallée sont très vulnérables car ils présentent une craie potentiellement plus fissurée (système annexe aux drains) ainsi que les zones préférentiellement affectés par l’ouverture des bétoires.

On devine également l’incidence des deux failles principales du secteur ; Lillebonne – Fécamp et Moulin – Yport. La vulnérabilité globale est rehaussée au droit de leur zone d’influence (de type couloir d’axe nord – sud).

Le tableau suivant permet de mettre en évidence la représentativité de chaque classe de vulnérabilité à l’échelle du bassin d’alimentation discontinue.

Tableau 7-11 : Représentativité des classes de vulnérabilité à l’échelle du bassin d’alimentation discontinue Représentativité en km² Représentativité en % Pas de vulnérabilité 37 27 % Vulnérabilité faible 52 37 % Vulnérabilité moyenne 28 20 % Vulnérabilité forte 23 16 %

140 km² 100 %

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Fonds de plan IGN 25 000ème

Carte géologique 1/50 000 Montivilliers – Étretat (XVII-9-10), BRGM,

Carte géologique 1/50 000 Montivilliers – Fécamp (XVIII-8-9), BRGM,

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ANNEXE 1

CARTOGRAPHIE DES CRITÈRES D’ANALYSE DE LA VULNÉRABILITÉ KARSTIQUE DE L’AQUIFÈRE

Sensibilité à la fracturation

Système annexe aux drains

Décompression de la craie

Recensement des bétoires

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Sensibilité à la fracturation

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Système annexe aux drains

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Décompression de la craie

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Recensement des bétoires

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