Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes Rapport final

BRGM/RP-57532-FR

Octobre 2009

Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

BRGM/RP-54838-FR Octobre 2009

Étude réalisée dans le cadre des opérations de Service public du BRGM 2008 08EAUK75

E. Marchais Avec la collaboration de F. Bichot

Vérificateur : Approbateur :

Nom : JF. Vernoux Nom : F. Bichot Date : Date : Signature : Signature :

Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2000. I

M 003 - MARS 05

Mots clés : Cénomanien, aquifère, piézométrie basses eaux, piézométries hautes eaux, Charentes.

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

Marchais E., Bichot F. référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes. BRGM/RP-57532-FR, 43 p, 17 ill., 4 ann., 2 planches hors texte.

© BRGM, 2009, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM.

Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

Synthèse

Dans le cadre d’un partenariat entre le Conseil Régional Poitou-Charentes, l’Agence de l’Eau Adour-Garonne et le BRGM, ce travail a permis la réalisation de cartes piézométriques de référence suite à deux campagnes de mesures effectuées sur l’ensemble de la nappe du Cénomanien des Charentes. La première campagne a été réalisée en période de hautes eaux du 24 mars au 4 avril 2008 et la seconde en période de basses eaux entre le 6 et le 10 octobre 2008.

Environ 500 points d’eau sollicitant la nappe du Cénomanien ont pu être mesurés à chaque campagne.

L’année 2008 est assez atypique avec des hautes et basses eaux peu contrastées. Les cartes piézométriques réalisées correspondent donc plutôt à des états moyens.

Toutefois, les cartes piézométriques permettent de mieux connaître les écoulements souterrains et en particulier les contributions de l’aquifère du Cénomanien aux rivières : , Seugne, Arnoult, Charente.

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Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

Sommaire

1. Introduction ...... 9

2. L’aquifère du Cénomanien ...... 11

2.1. LOCALISATION GEOGRAPHIQUE GENERALE...... 11

2.2. LE CONTEXTE STRUCTURAL...... 14

2.3. LE CONTEXTE LITHOLOGIQUE...... 22

2.4. LE CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE...... 27 2.4.1. Les principaux niveaux aquifères ...... 27 2.4.2. Productivité et exploitation de la nappe en Charente-Maritime ...... 27 2.4.3. Productivité et exploitation de la nappe en Charente...... 28 2.4.4. Aperçu hydrochimique des eaux ...... 29 2.4.5. Relations nappe / rivière...... 30

3. Les relevés piézométriques...... 31

3.1. PREPARATION DES CAMPAGNES, REALISATION DES MESURES ET EXPLOITATION DES RESULTATS ...... 31

3.2. LA CAMPAGNE DE MESURES HAUTES EAUX ...... 32 3.2.1. Les relevés piézométriques...... 32 3.2.2. Situation météorologique...... 32 3.2.3. Situation piézométrique...... 32 3.2.4. Evolution des niveaux lors de la campagne de mesures ...... 33 3.2.5. Interprétation de la carte piézométrique hautes eaux ...... 37

3.3. LA CAMPAGNE DE MESURES BASSES EAUX ...... 38 3.3.1. Les relevés piézométriques...... 38 3.3.2. Situation météorologique...... 38 3.3.3. Situation piézométrique...... 39 3.3.4. Evolution piézométrique durant cette campagne...... 39 3.3.5. Différence observée entre les deux campagnes de mesures ...... 39

3.4. NIVELLEMENT ...... 40

4. Conclusion ...... 43

5. Bibliographie ...... 45

BRGM/RP-57532-FR 5 Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

Liste des illustrations

Illustration 1 : Localisation de la zone d’étude...... 12 Illustration 2 : Extension de la nappe étudiée avec cote du mur de l’aquifère ...... 13 illustration 3 : Carte géologique simplifiée et schéma structural du Sud de la région Poitou-Charentes...... 16 Illustration 4 : Position des coupes géologiques, des points nivelés et des piézomètres de suivi de la nappe du Cénomanien ...... 17 Illustration 5 : Coupe A ...... 18 Illustration 6 : Coupe B ...... 18 illustration 7 : Coupe C ...... 19 Illustration 8 : Coupe D ...... 20 Illustration 9 : Coupe E ...... 21 Illustration 10 : Coupe géologique schématique montrant les variations latérales des faciès du Cénomanien (d’après P. MOREAU) ...... 26 illustration 11 : tableau du nombre de forages recensés et estimation des volumes annuels prélevés dans le Cénomanien de Charente-Maritime ...... 28 Illustration 12 : Evolution de la nappe au droit du piézomètre de avec indication des campagnes hautes et basses eaux (source : Conseil Régional / Observatoire Régional de l’Environnement)...... 34 Illustration 13 : Evolution de la nappe au droit du piézomètre de Bois avec indication des campagnes hautes et basses eaux (source : Conseil Régional / Observatoire Régional de l’Environnement) ...... 35 Illustration 14 : Evolution de la nappe au droit du piézomètre de Poussard avec indication des campagnes hautes et basses eaux (source : Conseil Régional / Observatoire Régional de l’Environnement)...... 35 Illustration 15 : Evolution de la nappe au droit su piézomètre de St Cézaire avec indication des campagnes hautes et basses eaux (source : Conseil Régional / Observatoire Régional de l’Environnement)...... 36 Illustration 16 : Evolution de la nappe au droit du piézomètre de Terdoux avec indication des campagnes hautes et basses eaux (source : Conseil Régional / Observatoire Régional de l’Environnement)...... 36 Illustration 17 : Cartographie des battements de la nappe du Cénomanien entre les 2 campagnes de mesures ...... 41

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Liste des annexes

Annexe 1 Tableaux de mesures basses eaux...... 47 Annexe 2 Tableaux de mesures hautes eaux...... 49 Annexe 3 Tableau des points de nivellement ...... 51 Annexe 4 Caractéristiques et photos des points nivelés ...... 53

Planche hors texte

Planche 1 : Carte piézométrique basses eaux Planche 2 : Carte piézométrique hautes eaux

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Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

1. Introduction

En ordre d’importance d’exploitation, l’aquifère du Cénomanien vient en second, derrière celui du Turonien-Coniacien, pour la partie méridionale des départements des Charentes. De ce fait, dans la continuité des relevés piézométriques réalisés dans le cadre du contrat de plan 2000-2006 (Turonien-Coniacien [rapport RP-51510-FR], nappes de la Boutonne [RP-52454-FR], Dogger [RP-53847-FR], Infra-Toarcien [RP- 54838-FR]) le Conseil Régional et l’Agence de l’Eau Adour-Garonne ont demandé au BRGM de réaliser des campagnes piézométriques hautes et basses eaux de l’aquifère du Cénomanien.

Ce rapport présente les résultats de ces campagnes qui se sont déroulées en 2008 et ont reçu des financements du Conseil Régional, de l’Agence de l’Eau Adour-Garonne et du BRGM.

Ce travail a fait l’objet avec la Région d’une convention N° 2008/RPC-DE-54 conclue pour une durée de 2 ans et signée le 13 mai 2008, et d’une convention avec l’Agence de l’Eau Adour-Garonne N° 203, signée le 21 juillet 2008 pour une durée de 2 ans.

Les valeurs obtenues sur les 500 points mesurés ont permis le tracé de courbes isopièzes permettant d’identifier les différents sens d’écoulement de la nappe et de mieux connaitre les relations nappe-rivière. L’exploitation des mesures s’est aussi appuyée sur des nivellements et sur l’observation de débit en rivière.

Une approche structurale du secteur d’étude a été effectuée permettant une meilleure compréhension de la piézométrie.

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Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

2. L’aquifère du Cénomanien

2.1. LOCALISATION GEOGRAPHIQUE GENERALE

L’aquifère du Cénomanien s’étend dans le quart Sud de la Région Poitou-Charentes sur les départements de la Charente et de la Charente-Maritime. Son extension est limitée au Nord selon une ligne passant approximativement par Rochefort à l’Ouest, Cognac au centre, et Angoulême à l’Est.

Cette limite correspond à la bordure d’érosion de la plateforme carbonatée du Crétacé supérieur nord aquitain qui se biseaute sur les terrains d’âge Jurassique supérieur. A la base des terrains du Crétacé supérieur, le Cénomanien (99-93 Millions d’années) correspond globalement à un épisode transgressif avec le dépôt de terrains variés (sables, argiles, calcaires), se traduisant par un aquifère complexe.

Cette complexité est amplifiée par le développement de plis et de failles accompagnant la mise en place de la chaine pyrénéenne.

Compte tenu du contexte structural, l’exploitation de cette nappe s’effectue essentiellement par puits ou forages dans la partie libre ou semi captive de l’aquifère. Les points de mesures sont concentrés par conséquent dans ces zones. Quelques forages profonds ont cependant été réalisés pour l’AEP (Alimentation pour l’Eau Potable). Les quelques niveaux obtenus ont permis d’établir le sens général d’écoulement en zone captive.

L’illustration 1 fait apparaitre la zone couverte par les relevés ; l’illustration 2 présente l’extension de l’aquifère du Cénomanien avec différenciation des zones libres et captives, et les courbes d’isovaleurs de la cote du mur de l’aquifère.

En Charente-Maritime, les zones d’affleurements du Cénomanien concernent les cartes géologiques au 1/50 000 de Rochefort, St Agnant, , Saintes, Pons, , et .

En Charente elle couvre en totalité ou pour partie les cartes de Matha, Cognac, Barbezieux, Angoulême, Montmoreau et Ribérac.

BRGM/RP-57532-FR 11 Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

e n Tonnay-Charente n to u 1717 o 1717 La B C a ha L n r o en t te n e r a h C

e Romégoux L St Savinien

Beurlay L ' e A d r n l t o a e u L St Vaize l l n t St Sulpice a

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r Villars les Bois u

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S C e e u u r t St Brice des Bois dr Le Gua a e Corme e n i s o s Royal i P e u d u R u d ea s il L is ra a St Romain de Benet u R S mb e Thézac l'O u 171717 Montpellier g La Charente n e de Médillan La Charente Rétaud Corme Ecluse Sémussac

L a S Pons o Gémozac u te

Virollet 1616

L La a S S e e ud u r g e n e 

0 50 km

Illustration 1 : Extension de la zone des mesures piézométriques [hachures marron] avec indication de la toponymie utilisée dans le texte

12 BRGM/RP-57532-FR Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

RochefortRochefort Saint-Jean-d'AngelySaint-Jean-d'Angely

---110000

SaintesSaintes

------22 00 CognacCognac 000 1 7 CognacCognac

RoyanRoyan 000 AngoulêmeAngoulême

---330000 111 111 111 111 777 000 666 000 666 000 666,,, 000 000 ,,, 000 777 444

------Carte du mur de l'aquifère 111 111 111

000 000

000 000 000 L E G E N D E JonzacJonzac

Nappe du Cénomanien libre 1 6

---550000 Nappe du Cénomanien partie captive --- 777 000 2 4 000 Failles observées en surface ---88 880000 ---440000 --- 00 ---4400 ---333 --- 000 Failles prodfondes ---444 000 000 000 Courbes en isovaleurs de la cote du mur de l'aquifère (equidistance : 100 m, cote en m NGF)) 3 3 ------4400 0000 Cours d'eau (BDCARTO/BDCARTHAGE ®© IGN/AEAG)

Principales villes

Limites des départements ---660000 0 10 km 

illustration 2 : Extension de la nappe du Cénomanien avec cote du mur de l’aquifère

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2.2. LE CONTEXTE STRUCTURAL

Le Cénomanien repose indifféremment sur des formations d’âge allant du Kimméridgien au Tithonien, ce qui traduit l’existence d’une structuration antérieure à son dépôt, liée à des phases précoces de l’orogénèse pyrénéenne. Soulignons aussi la lacune du Crétacé inférieur. La mise en place des Pyrénées (coulissage de l’Ibérie) imprime son empreinte sur les milieux de dépôts du Cénomanien. Mais le paroxysme de la compression pyrénéenne a lieu à l’Eocène moyen ce qui provoque l’apparition de plissements et de failles dans la couverture sédimentaire.

Les coupes géologiques des illustrations 5 à 9 font ressortir l’impact géologique de cette structuration.

Dans le département de la Charente-Maritime

En Charente-Maritime deux structures majeures ont façonnées le dispositif géologique actuel : l’anticlinal de Jonzac et le synclinal de Saintes.

L’anticlinal de Jonzac

Cette structure est dissymétrique avec un flanc NE penté en moyenne à 4-5°, qui se raccorde au synclinal de Saintes, et un flanc SW incliné de 2-3° seulement. Ces flancs sont bordés par deux accidents parallèles : Jonzac, Antignac-Villars en Pons et - Champagnole-. Les deux failles sont inverses et montrent qu’une phase de compression au moins a contribué à la formation du pli au cours de l’Eocène.

Entre Gémozac et Jonzac, l’axe se dédouble et une petite structure synclinale s’individualise entre les deux. La branche NE de Brouage à Montpellier de Médillan, s’infléchit vers le Sud et la branche SW, de Montguyon à Jonzac, est déviée vers le Nord à l’Ouest de Gémozac. Cette inflexion par rapport à la direction générale du pli (N145°E) est interprétée comme un coulissage semestre le long des failles inverses qui accompagnent la structure.

Entre les deux branches de l’anticlinal, le petit synclinal de St Quentin de Rançannes à explique l’existence à l’affleurement, entre et Mazerolles, du Cénomanien supérieur et du Turonien au sein du Cénomanien moyen.

Au droit de l’anticlinal l’épaisseur à peu près régulière du Cénomanien est d’environ 100 mètres.

Le synclinal de Saintes

C’est aussi un pli dissymétrique, affecté d’un léger plongement axial SE, perché par rapport à l’anticlinal de Jonzac. Son cœur à affleurements de Maestrichtien est à 75 mètres NGF d’altitude moyenne alors que le cœur de l’anticlinal est à 40 mètres seulement. Près de l’extrémité occidentale (carte géologique de St Agnant) plusieurs failles sensiblement parallèles à l’axe ont déterminé le cours de l’Arnoult autour de Pont l’Abbé, Champagne et , et se rattachent peut-être à l’accident de

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Villars en Pons-Jonzac. Une autre famille de failles montre une orientation N50°- N65°E.

Sur la carte de St Agnant, l’axe synclinal passe approximativement entre St Agnant et Echillais, entre Ste Radégonde et Pont l’Abbé et entre les Essards et Nieul les Saintes. Au droit de cet axe, le toit des formations du Cénomanien se situe à environ 150 mètres sous la surface du sol. Le synclinal se prolonge sur la carte géologique de Pons et son axe passe approximativement à 1.5 km au nord de Préguillac et immédiatement au Nord de Colombiers, d’Echebrune et de Jarnac-Champagne. Sur cette carte le Cénomanien se situe à environ 300 m sous la surface du sol dans l’axe du synclinal.

Il se prolonge ensuite sur la carte de Barbezieux où il change légèrement de direction (vers le sud) et passe par les bourgs de Ste Lheurine, , Lamérac, Le Tâtre, et la vallée de Larit. Sur cette carte et sur le flanc Nord du synclinal, le pendage est de l’ordre de 1 à 2 degrés. Il est légèrement plus accentué, de l’ordre de 3 à 4 degrés sur le flanc Sud.

Sur cette feuille au droit de l’axe synclinal, les formations du Cénomanien se situent aux environs de 400 mètres de profondeur.

De façon générale, dans l’axe du synclinal de Saintes, le pendage des couches en Charente-Maritime est orienté vers le Sud-est avec un pendage de l’ordre de 1%.

Sur les bordures du synclinal, le pendage dirigé vers l’axe synclinal est plus important de l’ordre de 4%.

L’illustration 3 présente la géologie et le schéma structural de la partie sud de la région Poitou-Charentes.

Les affleurements du Cénomanien se situent sur la partie Nord-Ouest du Bassin Aquitain et sont très liés aux structures précédemment décrites.

Ils couvrent une surface totale d’environ 1 000 km² et se répartissent en deux bandes sensiblement parallèles :

1. Une bande principale de 5 à 12 km de large sur 90 km de long, s’étendant de l’île d’Oléron à Pons, plus ou moins parallèle aux vallées de la Seudre au Sud et de l’Arnoult au Nord. L’axe d’allongement de direction Nord-Ouest/Sud-Est est centré sur la structure anticlinale de Jonzac ; coté Est, les affleurements sont limités par la vallée de la Seugne ;

2. Une seconde bande se développe en bordure du cours de la Charente, de l’île Madame à Burie, correspondant au flanc Nord-Est du synclinal de Saintes.

BRGM/RP-57532-FR 15 Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

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Eocène supérieur à Oligocène

Eocène

Crétacé Diorite, Gabbro Migmatites paradérivées

Jurassique supérieur Tonalites Micaschistes, paragneiss

Jurassique moyen Granodiorite Paragneiss (UIG)

Jurassique inférieur ou Lias Monzodiorite Orthogneiss

illustration 3 : Carte géologique simplifiée et schéma structural du Sud de la région Poitou-Charentes

16 BRGM/RP-57532-FR Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

St Pierre d'Oleron 18 St Savinien 9 12 Le Château d'Oleron / 1 2 6 5 St Césaire3 4 17 La Clisse 16 A C E 14 15 D 10 20 8 7 B 21 13 Bois 11 C A

Zone d'étude

Point de nivellement E B Piézomètre du réseau régional

A Tracé des coupes géologiques A

0 10 20 D

Illustration 4 : Position des coupes géologiques, des points nivelés et des piézomètres de suivi de la nappe du Cénomanien

BRGM/RP-57532-FR 17 Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

S.W N.E

Forage de La Soute La Seugne L'Echailler Gémozac C6 C2 C3a C4 C5 C6 C6 FF F C1 C3c-b 50 C6 C5 C4 C3c-b C3a C2 F C5 F 0 m -50

F - PlioQuaternaire et alluv ions C3a - Turonien inf érieur

C6 - Campanien C2 - Cénomanien supérieur et moy en

C5 - Santonien C1 - Cénomanien inf érieur

C4 - Coniacien C3c-b - Turonien sup. et moy .

Illustration 5 : Coupe A

S.S.W N.N.E

Neulles Forage de Clam Forage Ste-Leurine Taillé Bois-Joly Mirambeau 1 La Seugne de e 100 C7 C6c-b-a C4 C4 Clam 1 C7 e C5 C6c-b-a C3c-b C5 0 m C1 -100 C3a C2

e : Eocène inf. et moy. C3c-b : Turonien (imperméable)

C7 : Maastrichtien C3a : Turonien (perméable)

C6 : Campanien C2 : Cénomanien sup. et moy.

0 2,5 5 C5 : Santonien C1 : Cénomanien inf. Kilomètres C4 : Coniacien

Illustration 6 : Coupe B

18 BRGM/RP-57532-FR Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

NE SW Charente maritime Charente

la Charente le Né

Genté N141 100 Clam 1 St Martial 100 Nercillac

0 n 0 ie n o h it T -100 Structure -100 anticlinale de Cognac -200 Anticlinal de 100m Jonzac Echelle

1 2 3 4 5km Synclinal de Saintes 0

Campanien (C5) Cénomanien supérieur (C1c) -500 Santonien (C4) Cénomanien moyen (C1b) Coniacien (C3) Cénomanien inférieur (C1a) Turonien (C2

illustration 7 : Coupe C

BRGM/RP-57532-FR 19 Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

Charente maritime Charente SW NE

St Entrope 200 la C lotte 1 Brossac SFX1 St Félix (projeté) Clérac Montguy on Boresse Dignac 100 le Bandiat l'Echelle 100 Az 8 (proj.)

0 Kimméridgien inférieur 0

-100 -100 ieur supér ur fordien r ie Ox ieur pé n infér -200 su fordie ur n Ox ie ie -200 ér rd nf fo i x r ien O u er g r ie Dogg éd fé -300 m in im ien -300 K rd Anticlinal fo Ox er de gg -400 Synclinal de o ias Mareuil D L -400 Nanteuil ur ie ér Angoulême up -500 r s rieu en ? pé Synclinal de di su or ien f ocle ridg Deviat - Bors Ox S mé Anticlinal de Jonzac Kim r -600 rieu infé ien ridg mé Kim -700 100m Echelle Synclinal de Saintes - Barbezieux

1 2 3 4 5km 0

Pliocène Santonien Anticlinal de Chalais - St Félix Eocène-Oligocène Coniacien

Eocène Turonien

Campanien Cénomanien

Illustration 8 : Coupe D

20 BRGM/RP-57532-FR Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

Illustration 9 : Coupe E

BRGM/RP-57532-FR 21 Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

Dans le département de la Charente

Dans la continuité de la Charente-Maritime, le Cénomanien de la Charente a été affecté par plusieurs accidents structuraux qui ont un rôle dans la géométrie et l’écoulement des nappes.

Plusieurs axes anticlinaux faillés de direction N 140 s’échelonnent du Nord-Est au Sud- Ouest : - La structure de Bouex-la Touvre, - La structure d’Angoulême-Dignac-Mareuil, - La structure de Cognac-Chateauneuf-St Cyprien, - La structure de St Félix-Chalais, - La structure de Jonzac-.

Toutes ces structures anticlinales sont bordées sur leur flanc septentrional par des chapelets de failles à composante cisaillante dextre. Entre ces reliefs positifs, on trouve des zones déprimées à allure synclinale (Massilloux, Villebois Lavalette, synclinal de Nanteuil, synclinal d’Aubeterre-Deviat, Bors, prolongement Sud-Est du synclinal de Saintes –Barbezieux).

Le Cénomanien de Charente est visible à l’affleurement au-dessous d’une ligne approximative Angoulême-St Sulpice de Cognac (Nord-Ouest de Cognac). On observe les affleurements de part et d’autre de la Charente sur une superficie d’environ 220 km² (18 x 12 km).

Entre Chateauneuf sur Charente et Bourg sur Charente, les affleurements correspondent à une bande étroite (entre 100 et 600 mètres) située en rive gauche de la Charente.

Entre Bourg sur Charente et Cognac, le Cénomanien n’est observable qu’en rive droite de la Charente sur une bande d’environ 1 km de large.

Ces affleurements en Charente sont situés dans le prolongement de ceux de Charente-Maritime, axés sur la bordure Nord du synclinal de Saintes.

2.3. LE CONTEXTE LITHOLOGIQUE

Le Cénomanien correspond globalement à un épisode transgressif du Sud-Ouest vers le Nord-Est sur les calcaires du Jurassique. Il en découle une grande variété de faciès.

La base du Cénomanien et l’Infra-Cénomanien (mais datation imprécise) sont constitués par des faciès sableux et argileux continentaux dans lesquels on peut trouver de nombreux végétaux, voire de l’ambre, et une faune continentale. Les sables et argiles sont particulièrement développés dans le cœur de l’anticlinal de Jonzac où ils peuvent dépasser 100 m d’épaisseur. Les sables peuvent être grossiers. Ces niveaux tendent à disparaître vers l’Est et le Nord. On peut les observer en carrière dans le secteur de Rochefort – Tonnay Boutonne.

22 BRGM/RP-57532-FR Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

La partie supérieure du Cénomanien inférieur est formée par des calcaires détritiques à corps sableux. Le caractère gréseux s’accroit vers l’Est soulignant le phénomène transgressif.

Le Cénomanien moyen est franchement calcaire sur l’ensemble du domaine. On y trouve des faciès bioclastiques (comme la pierre de Sireuil) de bordure de la plate- forme carbonatée.

Les conditions de sédimentation changent au Cénomanien supérieur avec à sa base un épisode marneux et argileux. Au-dessus, on trouve une grande variété de faciès correspondant à des milieux de dépôts différents : calcaire à oolithes, grès calcaires fins et calcaires marneux.

Enfin la base du Turonien est caractérisée pour un épisode marneux généralisé (dépôts « Ligérien ») et caractéristique.

La coupe schématique de l’illustration 10, réalisée à partir des travaux de P. Moreau, montre cette variété de faciès.

En Charente-Maritime, dans un sondage de reconnaissance ancien réalisé à St Romain de Benêt, l’épaisseur totale du Cénomanien est de 130 mètres. La coupe géologique détaillée mentionne une épaisseur de Cénomanien supérieur de 24 mètres essentiellement constitué de calcaires blancs marneux dans les 10 derniers mètres.

Le Cénomanien moyen, épais de 60 mètres, comprend en tête une partie formée de calcaires blancs coquilliers à Ychtyosarcolites (13 m), puis des calcaires roussâtres coquillers compacts et durs (14 m). La partie basale du Cénomanien moyen est constituée d’alternances de sables, marnes et grès. Le Cénomanien inférieur est épais dans ce forage de 43 mètres et essentiellement formé de sables et graviers, plus ou moins grossiers, gris, avec passages de niveaux argileux épais de 2 à 3 mètres. La série débute par un niveau d’argile plastique épais de 10 mètres.

Dans sa thèse Nathalie Mouragues donne des épaisseurs moyennes du Cénomanien établies à partir des différents forages réalisés pour le Syndicat de Charente-Maritime. L’épaisseur moyenne du Cénomanien supérieur serait de 25 mètres (35 m à Chenac, 20 m à Marignac), celle du Cénomanien moyen serait de 29 mètres (35 m à Chenac, 24 m à Marignac), et celle du Cénomanien inférieur de 35 mètres (30 m à Chenac, 40 m à Marignac, 35 m à Pons).

L’ensemble du Cénomanien a une épaisseur moyenne de 100 mètres en Charente- Maritime (voir aussi la coupe du forage de Pouillac1 en annexe 1).

Dans le département de la Charente, l’Infra-Cénomanien est épais de 8 mètres environ à Cognac. Il est formé de sables hétérométriques associés, en corps lenticulaires, à des argiles feuilletées lignitifères, surmontés de sables fins homométriques interstratifiés avec des argiles feuilletées lignitifères. Ces dépôts s’amincissent vers l’Est (1 m à coté d’Angoulême) et deviennent discontinus.

BRGM/RP-57532-FR 23 Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

Au Cénomanien inférieur , deux domaines s’individualisent : à l’Ouest le dépôt des « Calcaires à Orbitolines » et à l’Est celui des « Grès Verts ».

Dans le domaine occidental, sur une épaisseur de 10 à 12 mètres, deux barres carbonatées détritiques à Orbitolines, rudistes et huitres, confirment l’établissement d’un régime marin.

Dans le domaine oriental, proche des sources d’apport détritiques issus du Massif Central, la lithologie est représentée par des grès grossiers à débris d’huîtres, des grès fins glauconieux, des sables, des argiles et des calcaires détritiques, avec souvent d’importantes lacunes de dépôt. Ces niveaux sont peu fossilifères. Les orbitolines sont cantonnées à l’Ouest de Châteauneuf- sur- Charente.

Le Cénomanien moyen est une unité entièrement carbonatée d’une puissance de 10 à 12 mètres en moyenne, se réduisant à 5-6 mètres environ vers l’Est du département.

Ce sont des calcaires lités, parfois crayeux, riches en reste de rudistes, préalvéolines, oursins réguliers, brachiopodes, lamellibranches, gastéropodes…

En Angoumois et vers le Sud du département, les dépôts débutent par 2 à 3 mètres de calcaires fins en plaquettes surmontés de 4 à 5 mètres de sables et silts argileux et glauconieux à rudistes en amas ou isolés.

Au Cénomanien supérieur le milieu redevient franchement marin. Dans le domaine oriental, la partie basale du Cénomanien supérieur est constituée de dépôts de marnes à intercalations gréseuses.

Dans le domaine occidental, on trouve des calcaires argileux et silteux. La présence d’ammonites associées aux huîtres, nautiles et oursins, témoigne du régime marin.

La partie inférieure du Cénomanien supérieur est caractérisée par un apport sableux brutal considéré comme un cortège de bas niveau marin sous contrôle tectonique. La remontée apparente du fond marin efface momentanément les effets de la transgression.

On trouve à l’Est jusqu’à 8 m de sables et grès hétérométriques et grossiers, sans glauconie, et à l’Ouest entre 2.5 et 5 m de sables et grès fins à très fins, légèrement glauconieux, à forte usure marine. Vers le Sud-Ouest, la lithologie est dominée par des calcaires détritiques.

Dans sa partie supérieure, le Cénomanien supérieur est formé essentiellement de calcaires épais d’environ 3 mètres. En Angoumois les calcaires sont graveleux et renferment rudistes, gastéropodes et coraux.

Le Cénomanien se termine, sur l’ensemble du département, par un calcaire fin plus ou moins argileux qui renferme des restes d’ammonites et de lamellibranches. Le milieu s’ouvre plus franchement sur le domaine océanique avec des conditions climatiques plus tempérées vers la fin de l’épisode.

24 BRGM/RP-57532-FR Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

L’épaisseur moyenne du Cénomanien dans le département de la Charente est de 50 mètres dans sa partie Nord entre Angoulême et Cognac. Elle s’accroit sensiblement en allant vers le Sud. Elle atteint 89 mètres à St Félix et 126 mètres dans le forage de Pouillac en Charente-Maritime.

BRGM/RP-57532-FR 25 Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

illustration 10 : Coupe géologique schématique montrant les variations latérales des faciès du Cénomanien (d’après P. MOREAU)

26 BRGM/RP-57532-FR Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

2.4. LE CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE

2.4.1. Les principaux niveaux aquifères

D’un point de vue hydrogéologique, le Cénomanien peut se décomposer en 3 grandes unités aquifères :

 Les sables continentaux de l’Infra-Cénomanien et du Cénomanien basal qui n’affleurent que dans le secteur de Cadeuil (Saint Sornin) et sont principalement rencontrés en forage dans l’axe de l’anticlinal de Jonzac selon une bande de l’ordre de 100 km de long sur 15 km de largeur. Cet aquifère profond, en général captif, présente de bonnes propriétés aquifères, avec une porosité matricielle assez élevée et des transmissivités de l’ordre de 10 -2 m 2/s (cf. thèse de J. LAFOSSE et thèse de F. LANCERON). La nappe est alimentée par des transferts verticaux à partir de niveaux aquifères supérieurs (cf. thèse de N. MOURAGUES).

 Les sables, grès, calcaires gréseux du Cénomanien inférieur qui présentent des caractéristiques hydrodynamiques (transmissivité, emmagasinement) très moyennes.

 Les calcaires du Cénomanien moyen, qui constituent l’horizon aquifère principal. L’analyse des débits des sources et des rivières (thèse de J. LAFOSSE) montre qu’il s’agit d’un aquifère fissuré assez homogène, sans grands réseaux karstiques. Le coefficient de tarissement est aussi assez uniforme avec une valeur moyenne de 0,0185, traduisant « des écoulements laminaires dans de petites fissures ». Cette valeur se retrouve également dans le débit des rivières (Seudre, Seugne, Arnoullt) traduisant l’importance des apports de la nappe du Cénomanien (J. LAFOSSE).

Au-dessus, le Cénomanien supérieur, formé de faciès variés, ne constitue pas un aquifère intéressant. Les marnes du Cénomanien terminal / Turonien basal forment le toit de l’aquifère cénomanien. Les niveaux réellement productifs correspondent au Cénomanien inférieur (sables) et moyen (calcaire).

Même si l’on constate des différences de pression verticalement entre les différentes nappes du Cénomanien, celles-ci communiquent entre elles et l’aquifère du Cénomanien peut donc être considéré comme une entité unique multicouches.

2.4.2. Productivité et exploitation de la nappe en Charente- Maritime

Les formations aquifères les plus exploitées sont les calcaires plus ou moins détritiques ou graveleux du Cénomanien moyen et les formations argilo-sableuses du Cénomanien inférieur et Infra-Cénomanien (thèse N. MOURAGUES).

BRGM/RP-57532-FR 27 Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

La nappe du Cénomanien carbonaté, caractérisée par une porosité de fissures et d’interstices, est libre au cœur de l’anticlinal et devient progressivement captive à la faveur des formations imperméables du Turonien, qui s’ennoient de part et d’autre de cette structure. Le débit des ouvrages captant ces formations est généralement compris entre 50 et 100 m 3/h mais peut atteindre des débits plus importants, jusqu’à 400 m3/h dans le synclinal de Saintes, dans le secteur de St Vaize. En Charente- Maritime, il y aurait actuellement environ 420 forages captant cet horizon dans sa partie libre, totalisant un volume prélevé annuel de l’ordre de 20 Mm 3 et 75 forages en partie captive totalisant un débit prélevé d’environ 3.5 Mm 3.

La nappe du Cénomanien inférieur et Infra-Cénomanien est moins exploitée. 120 forages cependant prélèveraient dans ces niveaux, dont 87 dans le bassin de la Seudre, correspondant à un volume prélevé annuel de l’ordre de 6.5 Mm 3.

La répartition par bassins versants de ces forages est reportée dans le tableau ci- dessous :

Total Volume Volume nappe Bassin de la Seudre Forages prélevé en nappe libre captive m3 Cénomanien carbonaté 290 13 082 420 1 976 400 15 058 820 Cénomanien inférieur et 87 3 974 000 1 144 800 5 118 800 Infra-Cénomanien

Bassin de la Seugne

Cénomanien carbonaté 49 1 918 800 564 000 2 482 800 Cénomanien inférieur et 20 738 000 222 000 960 000 Infra-Cénomanien

Bassin de la Charente

Cénomanien carbonaté 105 4 459 200 462 000 4 921 200 Cénomanien inférieur et 12 363 600 363 600 Infra-Cénomanien

Total 563 24 536 020 4 369 200 28 905 220

illustration 11 : tableau du nombre de forages recensés et estimation des volumes annuels prélevés dans le Cénomanien de Charente-Maritime

2.4.3. Productivité et exploitation de la nappe en Charente

Dans le département de la Charente, les niveaux producteurs sont localisés essentiellement dans les formations sablo-gréseuses du Cénomanien inférieur et les formations carbonatées du Cénomanien moyen. Ces deux horizons sont souvent en

28 BRGM/RP-57532-FR Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

continuité hydraulique. Localement un horizon de marne épais de quelques mètres peut isoler les deux nappes.

Cette nappe est moins exploitée qu’en Charente-Maritime, du fait du contexte structural différent, de sa plus faible productivité due à son épaisseur réduite et de la productivité importante des formations sus-jacentes lorsque la nappe est en position captive (Turonien productif).

Les forages sont localisés principalement dans la partie libre de la nappe ou en partie semi captive sur deux secteurs principaux :  Le premier situé entre Angoulême et Chateauneuf sur Charente sur une bande de 5 km de large au Sud de la Charente. Le nombre de forages agricoles est cependant réduit à une dizaine. Les autres forages sont industriels (Ciments Lafarge, Bompart). Les débits d’exploitation des forages sont relativement faibles de 25 à 30 m3/h maximum et le plus souvent entre 10 et 15 m 3/h.  Le second est situé autour de Cognac. Les forages de ce secteur sont utilisés pour l’Alimentation en Eau Potable et à des fins industrielles essentiellement. L’épaisseur du Cénomanien autour de Cognac est de l’ordre de 50 mètres. Il est en position captive sous les formations plus ou moins marneuses du Turonien.

2.4.4. Aperçu hydrochimique des eaux

Le pH des eaux cénomaniennes varie entre 6.8 et 8, et la conductivité entre 650 et 900 µs/cm. Les teneurs en calcium sont généralement comprises entre 100 et 200 mg/l et celles du magnésium entre quelques mg/l et 20 mg/l.

Les concentrations en sodium varient de 10 à 30 mg/l et celles du potassium sont généralement inférieures à 5 mg/l.

Les teneurs en fer sont variables selon les caractéristiques de la nappe : en partie libre les teneurs sont généralement inférieures à la norme de potabilité (0.2 mg/l) mais en partie profonde, captive, les concentrations peuvent dépasser 2 mg/l dans les forages exploitant les formations argilo-sableuses du Cénomanien inférieur ou de l’Infra- Cénomanien.

Les teneurs en fluor augmentent avec la profondeur si la nappe est captive. Les concentrations sont généralement situées entre 0.02 et 0.65 mg/l.

Les teneurs en chlorures sont comprises entre 15 et 40 mg/l.

Les concentrations en nitrates sont particulièrement élevées en nappe libre, comprises très souvent entre 30 et 50 mg/l. En nappe semi-captive les teneurs (N. Mouragues) sont en augmentation du fait semble-t’il de la mauvaise isolation entre les nappes du Turonien sus-jacent et du Cénomanien. C’est le cas plus particulièrement dans le secteur de St Quentin de Rançannes, Mosnac et St Grégoire d’Ardennes.

BRGM/RP-57532-FR 29 Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

2.4.5. Relations nappe / rivière

En Charente-Maritime, sur le flanc Nord de l’anticlinal , l’Arnoult, affluent de la Charente, prend sa source dans le Cénomanien, au lieu dit les Fontaines sur la commune de Rétaud. Ce cours d’eau, long de 45 km environ, reçoit cinq affluents principaux soit, d’Ouest en Est : le Pointeau (3.5 km), le Rivolet, (4.8 km), la Course de Charnay (1.2 km), le canal de Champagne (4 km) et l’Arnaise long de 5.2 km. Ces cours d’eau sont alimentés pour partie, surtout dans leur cours amont par des sources provenant de la nappe du Cénomanien.

Sur le flanc Sud de l’anticlinal le cours principal de la Seudre traverse les formations du Cénomanien sur une longueur d’environ 17 km entre Virollet et Corme Ecluse. Les affluents principaux de la Seudre, situés en rive droite, coulent presque entièrement dans les formations du Cénomanien et sont alimentés pour partie par les sources de débordement de la nappe. Il s’agit d’Est en Ouest : le Gagnon (1.2 km), la Gémoze (6.4 km), le ruisseau de Chassières (3.2 km), le Pelouaille (4.8 km), la Binigousse (3.2 km), le Fagnard (3.2 km), la Mirolle (3.8 km), le Médillon (3.2 km), le Chatelard (5.2 km) et son affluent l’Ombrail (4 km), le Griffarin (6.5 km), le canal de Dercie à la Pallud alimenté par le Sablonceaux (6.4 km), le Mérard (4.4 km), la Gorce (5.2 km).

A l’extrémité Sud-Est de l’anticlinal, la Seugne coule sur les formations du Cénomanien sur 7 km environ entre Mosnac et Pons. Dans ce secteur, le cours d’eau temporaire le Romade, affluent rive gauche de la Seugne, draine la nappe du Cénomanien (source de Font Sêche). Au Sud de ce secteur, la Seugne coule sur les formations calcaires du Turonien.

En Charente, dans les zones d’affleurements du Cénomanien, entre Angoulême et Cognac, le fleuve Charente constitue le drain principal de la nappe. Le fond de son lit, orienté Est-Ouest, se situe à des cotes comprises entre 25 m à Angoulême et 8 mètres à Cognac pour une longueur d’environ 40 km.

Entre Angoulême et Chateauneuf-sur-Charente, dans la zone affleurante du Cénomanien, de petits affluents localisés en rive gauche drainent localement la nappe : il s’agit du ruisseau de la Vélude long de 7 km environ, du ruisseau du Claix long de 8 km environ et, pour une petite partie proche de la confluence avec la Charente, sur 2 km environ, des ruisseaux du Charreau et des eaux Claires.

30 BRGM/RP-57532-FR Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

3. Les relevés piézométriques

3.1. PREPARATION DES CAMPAGNES, REALISATION DES MESURES ET EXPLOITATION DES RESULTATS

L’objectif de l’opération est de constituer un état de référence de la nappe du Cénomanien en hautes et basses eaux.

En premier lieu, les dates des campagnes sont programmées de manière à cibler les périodes de plus basses et de plus hautes eaux au regard des historiques disponibles sur les piézomètres. La période de hautes eaux correspond en général au mois d’avril (suite à la recharge hivernale) et la période de basses eaux au mois d’octobre (suite à l’étiage estival amplifié par les prélèvements saisonniers).

Les campagnes doivent se dérouler hors période de prélèvements agricoles et sur une période relativement courte de manière à être jugées synchrones et à être représentatives d’une « photographie » d’un état de la nappe. Cela nécessite la mobilisation de moyens importants avec plusieurs équipes sur le terrain. En préalable aux campagnes de mesures, une information est faite auprès des organismes concernés par les prélèvements en nappe : chambres d’agricultures, syndicats d’irrigants, syndicats d’eau potable…

Les mesures sont ensuite réalisées sur le terrain avec des sondes piézométriques adaptées, en présence si possible de l’exploitant du forage, et à partir d’une sélection des points réalisée au préalable. On s’efforce en effet avant les campagnes de recenser les forages captant la nappe à partir des données de la Banque du Sous-Sol (BSS). Dans la mesure du possible, des rendez-vous sont pris avec l’exploitant pour ces mesures.

Au cours de la campagne, des points préalablement recensés peuvent ne plus exister sur le terrain, mais en revanche de nouveaux ouvrages peuvent être trouvés.

Les données sont ensuite informatisées. Les mesures de profondeur sont ramenées à des cotes NGF (Nivellement Géodésique Français).

Le traçage des courbes piézométriques hautes et basses eaux se font sous SIG (Système d’Information Géographique) en considérant :

- La cote des points mesurés,

- Les cartes 1/ 25 000 de l’IGN qui donnent la topographie précise, notamment pour le traçage des courbes en nappe libre,

- Les cotes des cours d’eau,

BRGM/RP-57532-FR 31 Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

- Le nivellement effectué sur des points sélectionnés (forage et niveau d’eau en rivière),

- La connaissance de l’aquifère à travers la carte géologique numérique et la compilation des études et thèses antérieures.

Le tracé des courbes doit aussi critiquer les mesures réalisées qui peuvent être entachées d’erreurs pouvant être dues à :

- l’imprécision de la cote de l’ouvrage en générale prise sur carte 1/25 000. Cette imprécision peut atteindre 5 m ;

- l’imprécision sur la nappe captée. La profondeur de l’ouvrage est le meilleur indicateur de cette nappe mais des percolations au niveau des tubages notamment peuvent induire des échanges entre nappes ;

- une erreur au niveau de la prise de mesure ou de la saisie de donnée.

Certaines mesures sont donc abandonnées.

3.2. LA CAMPAGNE DE MESURES HAUTES EAUX

3.2.1. Les relevés piézométriques

La première campagne de mesures s’est déroulée du 25 mars au 4 avril 2008. Durant cette période 500 points ont été mesurés nécessitant la présence sur le terrain de 8 personnes.

3.2.2. Situation météorologique

Aux stations météorologiques de Saintes et de Royan la pluviométrie totale durant l’année hydrogéologique 2008 (01/10/2007 au 30/09/2008) est sensiblement identique à la moyenne interannuelle (747 mm à Royan et 878 mm à Saintes) établie sur la période 1961-1991.

Au droit des deux stations, le dernier trimestre de 2007, et particulièrement le mois d’Octobre, a été déficitaire. En 2008, exceptés les mois de février, de juillet et de septembre, les autres mois de l’année hydrogéologique ont été excédentaires.

3.2.3. Situation piézométrique

Six piézomètres en Charente-Maritime permettent le suivi de la nappe du Cénomanien. Ils sont intégrés au réseau piézométrique régional et sont télégérés par l’ORE (Observatoire Régional de l’Environnement). Aucun suivi n’est réalisé sur cette nappe en Charente.

32 BRGM/RP-57532-FR Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

Ces piézomètres sont localisés sur l’illustration 4.

Le piézomètre de St Pierre d’Oléron suit l’évolution des niveaux de l’aquifère libre du Cénomanien. Les cinq autres suivent l’évolution de la nappe captive.

A cette liste il convient d’ajouter les suivis réalisés par le syndicat des Eaux de la Charente-Maritime : le forage « la Salle F1 » à St Vaize et « grand Font » dans l’Infra- Cénomanien à Montpellier de Médillan.

Comparativement aux données historiques enregistrées depuis 1991, les niveaux de la nappe lors de cette campagne apparaissent relativement bas pour la période, en dessous des valeurs interannuelles moyennes enregistrées sur le piézomètre de Bois. L’historique des mesures sur ce piézomètre enregistre toutefois des valeurs hautes eaux plus basses en 1992 et 2005.

Au droit des piézomètres de la Clisse et de St Césaire, le niveau de la nappe en début de campagne (25/03/2008) est le plus élevé depuis 2004, mais figure parmi les plus bas sur la période 1993-2004.

Au piézomètre de Poussard la situation est un peu différente. Deux années seulement ont connues des niveaux plus bas à cette date. Il s’agit de 2005 et de 2002.

Sur le piézomètre de Terdoux, suivi depuis 1999, les niveaux de la nappe à cette date ont été plus élevés en 2001 et identiques en 2005, mais plus bas les autres années.

Au droit du piézomètre d’Oléron, suivi depuis 1993, les niveaux de la nappe du Cénomanien ont été plus hauts trois années seulement, en 2004, 2006 et 2007.

3.2.4. Evolution des niveaux lors de la campagne de mesures

Entre le début et la fin de la campagne hautes eaux, les niveaux enregistrés sur le piézomètre de St Pierre d’Oléron (nappe libre) font apparaitre une variation à la hausse de 3 cm, tandis que sur tous les autres piézomètres la tendance était à la baisse avec des variations cependant faibles comprises entre 4 et 8 cm. Compte tenu de ces faibles variations, la campagne hautes eaux peut être qualifiée de synchrone par rapport à l’état de la nappe.

BRGM/RP-57532-FR 33 Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

Graphe Laclisse

26

25

HE BE

24

23

22 Cote (m Cote NGF)

21

20

19

18 1-janv.-92 1-janv.-96 1-janv.-00 1-janv.-04 1-janv.-08 Dates

Illustration 12 : Evolution de la nappe au droit du piézomètre de la Clisse avec indication des campagnes hautes et basses eaux (source : Conseil Régional / Observatoire Régional de l’Environnement)

34 BRGM/RP-57532-FR Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

Graphique BOIS

40

39

38

37 HE BE 36

35

34

33

32

Cote (m NGF) Cote 31

30

29

28

27

26

25 1-janv.-92 1-janv.-96 1-janv.-00 1-janv.-04 1-janv.-08 Dates

illustration 13 : Evolution de la nappe au droit du piézomètre de Bois avec indication des campagnes hautes et basses eaux (source : Conseil Régional / Observatoire Régional de l’Environnement)

Graphique Poussard

20

HE BE 19

18

17 Cote (m NGF) Cote

16

15

14 1-janv.-92 1-janv.-96 1-janv.-00 1-janv.-04 1-janv.-08 Dates illustration 14 : Evolution de la nappe au droit du piézomètre de Poussard avec indication des campagnes hautes et basses eaux (source : Conseil Régional / Observatoire Régional de l’Environnement)

BRGM/RP-57532-FR 35 Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

Graphique CESAIRE

40 38 36 34 HE BE 32 30 28 26 24 22 20 18 16 Cote (en (en m Cote NGF) 14 12 10 8 6 4 2 0 janv.-98 janv.-99 janv.-00 janv.-01 janv.-02 janv.-03 janv.-04 janv.-05 janv.-06 janv.-07 janv.-08 janv.-09 Dates

illustration 15 : Evolution de la nappe au droit su piézomètre de St Cézaire avec indication des campagnes hautes et basses eaux (source : Conseil Régional / Observatoire Régional de l’Environnement)

Graphique TERDOUX

5 BE 4

3 HE

2

1

0

-1

-2

-3

-4 Cote (en m(en Cote NGF)

-5

-6

-7

-8

-9

-10 janvier-98 janvier-99 janvier-00 janvier-01 janvier-02 janvier-03 janvier-04 janvier-05 janvier-06 janvier-07 janvier-08 janvier-09

Dates

illustration 16 : Evolution de la nappe au droit du piézomètre de Terdoux avec indication des campagnes hautes et basses eaux (source : Conseil Régional / Observatoire Régional de l’Environnement)

36 BRGM/RP-57532-FR Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

3.2.5. Interprétation de la carte piézométrique hautes eaux

En Charente-Maritime, les points de mesures sont essentiellement concentrés dans la partie libre de l’aquifère dont la surface la plus importante se situe au Sud-Ouest d’une ligne St Agnant–Pons. Les autres affleurements (secteur Tonnay-Charente et St Savinien) sont plus réduits et le faible nombre de points de mesures n’a permis qu’un tracé minimum dans ces secteurs.

Au niveau de l’anticlinal de Jonzac, le tracé des courbes fait apparaitre une ligne de partage des eaux limitant dans la partie Sud les bassins versants de la Seugne (affluent de la Charente) et celui de la Seudre et, dans la partie Nord-Ouest ceux de la Seudre et de l’Arnoult. Cette ligne est approximativement superposée à l’axe de l’anticlinal. Au Nord de cette ligne les écoulements sont dirigés vers le cours d’eau de l’Arnoult avec des drainages localisés sur ces principaux affluents que sont le canal de Rivolet et le canal de Champagne. Toujours au Nord de cette ligne, mais plus au Sud- Est, les écoulements s’effectuent globalement vers la rivière de la Seugne, avec un axe de drainage bien marqué constitué par le ruisseau de la Soute dont la confluence avec la Seugne est localisée dans l’agglomération de Pons. Une crête piézométrique rejoint cette ligne aux environs de Gémozac, coupant la Seudre vers Virolet et individualisant la Seudre amont de la Seudre aval. Cette crête limite les écoulements qui se font vers la Seudre d’une part, vers l’estuaire de la Gironde d’autre part.

Il existe un autre système de crête piézométrique entre l’Arnoult et la Charente, au sein du synclinal de Saintes. Enfin, en limite Nord, les zones d’affleurement de la bande courant de Rochefort à Angoulême correspondent à des crêtes piézométriques qui individualisent en particulier des écoulements vers le réseau superficiel d’une part, et des écoulements vers les zones où la nappe est captive et profonde d’autre part.

Cette piézométrie souligne les relations de la nappe avec le réseau hydrologique qui constitue en général le réseau de drainage.

La nappe vient alimenter la Seudre au niveau de Virolet, point de départ de la Seudre aval. Déjà à l’époque de la campagne d’avril, à l’amont de Virolet, les premiers assecs étaient constatés.

Dans le secteur de Tonnay Charente les courbes piézométriques font apparaitre une ligne de partage des eaux individualisant les écoulements vers la Charente et vers la Boutonne.

A l’intérieur d’un triangle délimité par les bourgs d’Archingeay, Bords et St Savinien, le tracé des courbes fait apparaitre une ligne de partage des eaux de la nappe se superposant approximativement à une ligne de crête topographique. Au Nord de cette ligne, les écoulements des eaux de la nappe sont orientés vers l’Ouest-Nord-Ouest en direction du cours de la Boutonne. Au Sud, les écoulements s’effectuent vers le Sud- Sud-Ouest en direction de la Charente. Au Nord de St Savinien, un axe de drainage bien marqué correspond au ruisseau « Le Charenton ». Des sources, exutoires de la nappe, s’observent dans le vallon à la base du Cénomanien moyen.

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Au Sud du fleuve Charente, dans le secteur de , la nappe s’écoule en direction de la Charente. Cette nappe est libre en bordure de la Charente. Elle devient captive plus au Sud sous les recouvrements argileux et calcaire du Turonien.

Une crête piézométrique se distingue aussi entre Villars les Bois et Brizambourg, au Sud de la route D731. A l’Est, les écoulements de la nappe sont dirigés vers le ruisseau de Souillac, affluent de l’Antenne lui-même affluent de la Charente qu’elle rencontre à Cognac. A l’Ouest, ils sont dirigés vers le ruisseau de Bramerit qui constitue localement l’axe de drainage de la nappe. Ce cours d’eau est un affluent de la Charente dont la confluence est située à Coulonges-sur-Charente.

Dans le département de la Charente, on ne dispose de mesures que dans le secteur situé au Sud de la Charente, entre Soyaux et Châteauneuf-sur-Charente. Dans ce secteur les écoulements de la nappe s’effectuent de façon générale du Sud vers le Nord, conformément à la topographie, avec des axes de drainages constitués par les principaux ruisseaux : La Vélude, Le Claix, La Boême et le Charreau. De nombreuses sources, les exutoires de la nappe, apparaissant souvent au contact entre le Cénomanien moyen et le Cénomanien inférieur et alimentent ces cours d’eau.

Dans les autres secteurs d’affleurement du Cénomanien, les courbes ont été tracées, même en l’absence de mesures, par analogie avec les autres secteurs et en tenant compte de la topographie et des sources.

Enfin, dans les parties où la nappe est profonde, les courbes ont été déduites des rares mesures de niveau disponibles. Les gradients piézométriques y sont toutefois très faibles et les écoulements souterrains très lents. En Charente, la nappe du Cénomanien profonde n’est quasiment pas reconnue, et les courbes sont très hypothétiques ou n’ont pas été tracées. L’écoulement général s’effectue dans cette partie captive globalement du Nord vers le Sud.

3.3. LA CAMPAGNE DE MESURES BASSES EAUX

3.3.1. Les relevés piézométriques

Cette campagne a eu lieu entre le 6 et le 10 octobre 2008. Durant cette période 503 points ont pu être mesurés, 9 personnes ont participé aux mesures.

Les points mesurés et les mesures effectuées sont donnés en annexe 2.

3.3.2. Situation météorologique

Lors de la première quinzaine de septembre 39.6 mm de pluie ont été enregistrés à la station de Saintes et seulement 1.2 mm lors de la seconde quinzaine. En Octobre 30.6 mm ont été enregistrés lors des quinze premiers jours dont 9.2 mm durant la

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semaine de mesures. La journée la plus pluvieuse a été celle du 05/10/2008 précédent la campagne de mesures.

3.3.3. Situation piézométrique

Paradoxalement, si la campagne d’avril a enregistré l’état de la nappe en plutôt « basses » hautes eaux, la situation piézométrique d’octobre, constatée sur la plupart des piézomètres, ne correspondait pas à une situation d’étiage sévère. Les niveaux observés en octobre figurent en effet parmi les plus hauts niveaux d’étiage des historiques et l’écart piézométrique avec la situation en avril est faible. D’une manière générale, la nappe avait commencé à remonter au moment de la campagne de début octobre.

3.3.4. Evolution piézométrique durant cette campagne

En examinant les chroniques piézométriques enregistrées par l’ORE on s’aperçoit que les variations sont très faibles.

Sur le piézomètre de la Clisse, le niveau de la nappe s’est abaissé de 3 cm durant la campagne et de 4 cm sur celui de Ste Césaire. Il est remonté de 4 cm sur le piézomètre de Terdoux, de 6 cm sur celui de Bois et il est resté stable sur le piézomètre de Poussard.

3.3.5. Différence observée entre les deux campagnes de mesures

Du fait de la situation hydrogéologique peu contrastée en 2008 entre les hautes eaux et les basses eaux, les battements mesurés entre les 2 campagnes sont faibles, souvent inférieurs au mètre, rarement supérieurs à 10 m. Toutefois, ces battements sont très révélateurs du fonctionnement de la nappe (illustration 17).

En premier lieu, signalons que les crêtes piézométriques décrites plus précisément pour la campagne hautes eaux demeurent sur la carte de l’étiage (planche hors texte).

En ce qui concerne les battements les plus importants on trouve plusieurs secteurs. Au droit des bourgs de Pisany, St Romain de Benêt, Thézac, Roux et Rétaud, les niveaux varient de 7 à 13 mètres .Ce secteur est positionné sur la ligne de partage des eaux de l’anticlinal de Jonzac. Il se situe par ailleurs en tête des ruisseaux de l’Ombrail, affluent de la Seugne et du Pointreau affluent de l’Arnoult.

A noter que dans ce secteur les forages d’exploitation sont peu nombreux. Le battement constaté entre hautes et basses eaux proviendrait principalement du fort drainage de la Seudre et de l’Arnoult à travers leurs affluents.

Situé dans le prolongement du précédent, dans l’axe de l’anticlinal de Jonzac, le secteur au Nord de Nancras et englobant le bourg de Ste Gemme, correspond à des

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variations de niveaux comprises entre 1,5 et 6 mètres. Ce secteur est aussi situé sur la ligne de partage des eaux.

Des battements de quelques mètres sont aussi constatés au niveau de la crête piézométrique entre Seudre et Gironde, dans les environs de Coze. Là aussi, le fort drainage par la Seudre et vraisemblablement une fissuration (voire karstification) plus développée expliqueraient ce phénomène.

Des zones de crêtes piézométriques correspondant aux affleurements de part et d’autre de la Charente (région de Tonnay-Charente, sud d’Angoulême avec l’amont des bassins du Clain et de la Vélude) peuvent se caractériser par des battements un peu plus importants.

Enfin, on constate des battements relativement élevés en zone captive, dans le secteur de Saintes et dans le haut du bassin du Né, pouvant s’expliquer par plusieurs phénomènes : exploitation des nappes, drainage vertical par les nappes superficielles voire remontées des eaux à la faveur des failles.

Parmi les zones où des battements très faibles sont observés on notera surtout les marais, les vallées alluviales, les zones de sources importantes, qui constituent autant de niveaux de base et d’exutoires de la nappe. A noter surtout la vallée de la Seugne, à l’aval de Pons, où les apports de la nappe sont importants dans une zone topographiquement assez plate.

3.4. NIVELLEMENT

Afin de contrôler la précision en NGF des mesures piézométriques et les relations éventuelles avec certains cours d’eau, vingt points répartis sur le domaine étudié ont été sélectionnés pour réaliser des nivellements (M. Moreau, géomètre à Cognac). La position des points nivelés est reportée sur l’illustration 4. Les valeurs obtenues sont données en annexe 3. Dans l'ensemble, les écarts entre valeur estimée (carte IGN) et cote mesurée sont faibles, de l'ordre du mètre.

40 BRGM/RP-57532-FR Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

RochefortRochefort RochefortRochefort Saint-Jean-d'AngelySaint-Jean-d'Angely

SaintesSaintes

CognacCognac

AngoulêmeAngoulême  RoyanRoyan

0 20 km

L E G E N D E JonzacJonzac Nappe du Cénomanien libre

Nappe du Cénomanien partie captive

Marais

Failles observées en surface Failles profondes Courbes piézométriques avril 2008 Zone à battement HE/BE fort, supérieur à 5 m

Zone à battement HE/BE faible, inférieur au mètre

Cours d'eau (BDCARTO/BDCARTHAGE ®© IGN/AEAG)

Principales villes Limites des départements

Illustration 17 : Cartographie des battements de la nappe du Cénomanien entre les 2 campagnes de mesures

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Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes

4. Conclusion

Bien que les campagnes de mesures piézométriques d’avril et d’octobre se sont déroulées dans des conditions relativement optimales (pas d’épisode pluvieux durant les périodes de mesures, pas de déphasage important avec le cycle hydrogéologique annuel), l’année 2008 apparaît comme assez atypique avec des hautes et paradoxalement aussi basses eaux très peu marquées.

Les hautes eaux 2008 figurent parmi les plus bas niveaux observés au printemps ces 15 dernières années, et inversement pour les basses eaux. Entre les 2 situations les différences de niveaux mesurés sur les 500 points environ des deux campagnes sont souvent inférieures au mètre.

De ces mesures découlent donc 2 états cartographiques de situations que l’on peut qualifier de « moyennes » de la nappe du Cénomanien. Ces cartes piézométriques permettent toutefois de visualiser le fonctionnement de cet aquifère multicouche constitué principalement à la base de faciès plutôt sableux (Infra-Cénomanien et Cénomanien inférieur) et au sommet de faciès nettement calcaires (Cénomanien moyen).

Ainsi sur les cartographies apparaît nettement, au mois d’avril 2008, l’individualisation d’une Seudre aval principalement alimentée par la nappe du Cénomanien au niveau de Virolet et de Saint André de Lidon, et d’une Seudre amont très liée à la nappe du Coniacien-Turonien.

De la même manière, l’alimentation par cette nappe de la Seugne, au niveau de la fenêtre des affleurements du Cénomanien à l’amont de Pons, et de l’Arnoult apparaît nettement. Il en est de même pour la Charente sur une grande partie de son cours. Ces échanges avec les rivières sont aussi corroborés par les observations réalisées par ailleurs sur les débits des sources et des cours d’eau (réseau d’observation des fédérations de pêche, thèse de Jean Lafosse…).

Enfin, malgré la rareté, voire l’absence de points dans les secteurs où la nappe est profonde, ces cartes piézométriques sont suffisamment précises pour améliorer la connaissance de cette nappe et de ce fait sa gestion.

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5. Bibliographie

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Rambaud Dominique (1979) - Les Ressources en eau du département de la Charente, principaux systèmes aquifères ; Analyses et cartographie, rapport BRGM 79 SGN 546 POC.

Platel Jean-Pierre (1989) - Le Crétacé supérieur de la plate-forme septentrionale du bassin d’Aquitaine - Stratigraphie et évolution géodynamique, Thèse de l’Université de Bordeaux.

Moreau Pierre (1993) - La transgression cénomanienne sur la marge septentrionale du Bassin de l’Aquitaine (Charente). Flanc Nord du synclinal de Saintes et Angoumois. Modalités d’une invasion marine. Aspects stratigraphiques, sédimentologiques et paléogéographiques, Thèse de l’Université de Poitiers.

Karnay Gabriel (200) - Modèle géologique du Cénomanien du département de la Charente, rapport BRGM R50333, juin 2000.

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DDAF et Université de Bordeaux –Synthèse des recherches hydrogéologiques en Charente-Maritime.

BRGM – Carte géologique au 1/50 000 de Rochefort, St Agnant, Royan, Saintes, Pons, Jonzac, Montendre et Montguyon, de Matha, Cognac, Barbezieux, Angoulême, Montmoreau et Ribérac.

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Annexe 1

Tableaux de mesures hautes eaux

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Annexe 2

Tableaux de mesures basses eaux

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Annexe 3

Tableau des points de nivellement

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Annexe 4

Caractéristiques et photos des points nivelés

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