BRGM Go MINOUX Alimentation eu eau potable du Syndicat intercommunal de BLJLGNEVILLE et de la vallée du Vair 13-7-1963 BUREAU de RECHERCHES Direction Scientifique Departement Géologie GEOLOGIQUES et MINIERES Service Hydrogeologie.

74, rue de la Fédération PARIS, le 13 Juillet 1963 PARIS (15°)

Alimentation en eau potable du Syndicat intercommunal de BULGNEVILLE et de la Tallée du VAIR

Etude hydrogéologique en vue de l1implantation et de la réalisation d!un forage aux grès du TRIAS inférieur.

Enquôte effectuée selon les prescriptions do la circulaire du 14-3-1962 relative aux eaux d'alimentation.

par G. WINOUX Ingénieur Géologue au B.R.G.M. Collaborateur au Service de la Carte Géologique de la .

DS.63.A.68 - A -

RESUME

ci

Après quelques succès et un certain nombre de difficultés enregistrés dans le domaine de 1!alimentation en eau potable , 41 localités de la région de BULGNEVILLE, y compris ce chef-lieu de canton, ont décidé de se grouper en Syndicat pour tenter une nouvelle recherche qui soit susceptible de leur fournir en suffi- sance une eau de bonne qualité chimique et bac ter iolorjique.

Le débit global qui leur est nécessaire, compris entre 1000 et 1250 mètres cubes par j our ¡, -suppose la création d'un captage fournissant 50 à 60 m3/heure<.

0r9 les petites nappes couramment mises à contribution jusqu*alors, se révèlent notoirement insuffisantes pour subvenir à ces besoins: sur une vingtaine de forages connus, trois ou quatre seulement -dont deux à usage privé- parviennent à satisfaire une partie seulement de la demande et sans aucune possibilité d•accroissement.

L'examen des conditions géologiques de cette région, dont le sous—sol liasique et keupérien est en maj eure partie imper- méable, confirme mal heureusement cette situation et ne permet d'entrevoir aucune solution valable pour le problème posé, si 1fon s'en tient aux ressources habituellement exploitées.

Mais une nouvelle formule, appuyée sur une expérience de plus de dix ans dans le département des semble devoir offrir des perspectives encourageantes dans ce domaine: la réserve aquifère du TRIAS inférieur encore inexplorée sur toute l'étendue du nouveau syndicat a procuré à piusi eurs agglomérations et industries voisines des ressources en eau d'excellente qualité, dont l1 importance dépasse largement celle des réserves traditionnelles - B -

L!étude géologique détaillée, basée sur le recoupement des affleurements et des repères de sondages, laisse présumer, avec une quasi-certitude, 1'existence de la mPme formation aqui- fère, sous la région de BULGNEVILLE.

Mais on t'y trouvera, à une profondeur nettement plus importante en raison du pendage général des couches vers le NW et de leur position stratigraphique plus élevée que dans le secteur CONTREXEVILLE-.

La reconnaissance, puis le captagef de cette réserve infratriasique ne doivent donc se heurter ici ù aucune difficulté majeure, mais on aura avantage à s'éloigner do la zone d feffon— drement des abords Nord et NW de BULGNEVILLE et à se rapprocher des affleurements alimentaires.

La zone de captage qui semble la plus favorable est une coupure située au Sud de la localité, où l!on dispose d'un avant-trou naturel d'une vingtaine de metres.

Un forage implanté en ce point devra traverser la plus grande partie du KEUPER et la totalité du MUSCHELKALK pour déboucher vers 260/270 mètres dans le Grès bigarré. La profondeur finale, qui dépendra de la structure et des conditions de gisement du socle ancien (totalement inconnues jusqu!à présent dans ce secteur) atteindra vraisemblablement 340 à 350 mètres»

Le MUSCHELKALK calcaire sera testé au point de vue hydrolog ique au passage. Pour la nappe du TRIAS inférieur , le niveau de l'eau au repos se tiendra vers 60 mètres du jour et un débit de 60 m3/h vers-120m pourrait Être escompté si le substratum ne recèle aucune anomalie susceptible de réduire ou de supprimer le matelas conglomératique, généralement très aquifère, du Grès vosgien. Un pompage à grande profondeur doit donc 5trc envisagé au départ pour alimenter .

Pour atteindre ce but, un programme de forage et un plan de captage sont proposés à titre indicatif» La fermeture - c - des nappes supérieures séléniteuses étant complètement réalisée par ciraentatiou, il semble que 1 'on puisse espérer des eaux dont la minéralisation soit voisine de 500 mg/litre, la dureté de 35 à 40° et la pureté bactériologique pratiquement absolue«

Mais une entreprise de ce genre postule un outillage puissant, une surveillance minutieuse de l'avancement ainsi qu'un programme de travail et des disponibilités budgétaires susceptibles d'éviter, s'il est possible, tout traitement des eaux avant leur envoi dans le réseau de distribulian* I• Objet et historique de la campagne de recherche.

Quantités d'eau nécessaires.

Devant l'expansion et la modernisation de son habitat et des activités cristallisées autour d'elle, l'agglomération de BULGNEVILLE, important chef-lieu de canton de la partie occidentale des Vosges, se heurte à de sérieuses et croissantes difficultés pour se ravi tail 1er en eau potable.

Ces difficultés se traduisent surtout, à la belle saison, par de fréquentes restrictions de l'activité du réseau, préju- diciables à la vie courante de la population autochtone comme au développement commercial et touristique de la localité. Celle—ci se trouve, en effet, de plus en plus défavorisée vis- à-vis des agglomérations voisines qui, depuis quelques années, ont largement intensifié leurs efforts dans le domaine d!une distribution d'eau rationnelle. De passage à BULGNEVILLE, il n'est pas rare de voir les habitants recourir aux ressources de quelques anciennes fontaines ou puits communaux pour remédier à l'arrêt de leur concession d'eau.

Consciente de cette notoire insuffisance, et après plusieurs tentatives plus ou moins fructueuses pour y remédier, la Municipalité a finalement sollicité, en Juillet 1962, le concours de l'Administration du Génie Rural pour étudier les possibilités d'une amélioration décisive de son réseau d'ali- mentation en eau potable» Une telle étude s'inscrivait d'ailleurs dans le cadre de celles qui ont été entreprises depuis 1955 par l'Union Laitière de la Région Vittelloise^ implantée sur le territoire de la Commune, et dont le développement est étroi- tement lié au problème local de l'eau. - 2 -

Le Service du Génie Rural a bien voulu demander au B.R.G.M, de procéder à l'eianen des éléments bydrogéologiques de base, en vue de la réalisation de ce projet d1amélioration•

Les premiers échanges de vue intervenus à ce sujet en Novembre-Décembre 1962, entre U. de VULPILLIERES, Ingénieur du Génie Rural à HPïNAL et le signataire du présent rapport, ont rapidement conduit à éliminer diverses solutions aléatoires utilisées jusqu'ici de façon classique dans cette région et à envisager une formule nouvelle quit bien que plus onéreuse au départ, serait susceptible de répondre sflrement et largement à la demande de l'agglomération bulgnévi1loise.

Cette formule, répondant aux instructions de la circulaire ministérielle du 14 Mars 1962 sur les eaux d'ali- mentation, faisait appel aux ressources de la nappe profonde des près du TRIAS inférieur déjà captée dans de bonnes condi- tions par plusieurs collectivités et industries privées des environs.

Mais eu tablant sur les résultats les plus défavorables enregistrés jusqu'ici et compte tenu de ses caractéristiques approchées, la capacité de production d'un captage profond de ce type apparaissait d'emblée notablement supérieure aux besoins propres de la commune de BULGNEVILLE (^ 700 m3/jour). Cet excédent probable permettait, dès lors, de songer à une extension du réseau de distribution au bénéfice d'autres localités voisines, également mal pourvues en eau potable et pour lesquelles ni leur sous-sol ni leur budget ne semblent devoir autoriser d'oné- reuses recherches individuelles.

D'accord avec la Municipalité de BULGNEVILLE, le projet d'une association intercommunale a pu, de ce fait, être envisagé, justifiant ainsi le plein emploi d'un forage profond qui serait exécuté à frais communs. Les grandes lignes de cet ouvrage ont été étudiées et présentées, à titre indicatif, au Service du Génie Rural dès le 20 Avril 1963, mais l'exposé plus détaillé de la question a dû en être différé jusqu'à ce jour pour cas de force raaj eure, ce qui permet d'ailleurs de bénéficier des résultats, très récemment obtenus, du 3èmc forage profond de la Ville de CONTREXEVILLE. - 3 -

Le "Syndicat intercommunal de Bulgnéville et de la vallée du Vair", très récemment constitué à la suite d'une réunion générale d'information tenue le 14 Juin 1963 à la Mairie de BULGNEVILLE, en présence de M. TURQUET, Conseiller général des Vosges et des représentants du GENIE RURAL et du B.K.G.M., groupe finalement 11 localités dont la situation est indiquée sur la carte générale au 1/50.000e (Annexe I) et dont les noms, ressources et besoins figurent sur le tableau récapitulaLif ci-après ( L) :

êtes Ressources Besoins m3/.jour Localités Nombre actuellea (y c ompri s d'habit, bétail m3/Jour marge sécurité)

A) Région de BULGNEVILLE

BULGNEVILLE 900 550 170 "I > 670 Laiterie U«L,V. - - 200 /'dfffm**-ef4.^u"^\ 500 J 257 900 62 Laiterie SI-HUBERT - - 100

AUZAINVILLIERS 122 380 41,5

HAGNEVILLE 114 470 36,5 > 450 MORVILLE 56 176 16,5

VAUDONCOURT 124 4 70 42,5

UALAINCOURT 120 925 bcitVcwfc £pi£ . TH£M£. 66

OLLAINVILLE 140 65

B) Vallée du VAIR La blttbarb cíe ees puínfe dc3u. cUt DOMBROT-s/-Vair 240 450 60 > Ce-nativa SOW üujeb SAINT-RE^IMONT 150 390 a C^UKOK da. fcinldt 40 " 135 VlLC ÍocitnaÍ04t4u£; BELMONT-s/-Vair 145 240 aot vfeiw

(l) Sauf en ce qui concerne la Commune d'OLLAINVILLE, rattachée après coup, un tableau détaillé, dressé par le Service du GENIE RURAL, figurait à l'appui de sa demande du 1er Février 1963« II est reproduit, pour mémoire en Annexe II• - 4 -

Ce groupement syndical doit ainsi pourvoir à l'ali- mentation de 2.370 personnes, de plusieurs écoles et centres industriels et de 5„000 tfttes de bétail; il doit donc disposer d'un débit global de 1250 mètres cubes par jour.

Si les ouvrages desservant jusqu'à présent BULGNEVILLE peuvent Ôtre maintenus en activité, 1'appoint journalier à fournir à cet ensemble sera donc, en chiffre rond, de 1000 mètres cubes. On devra donc disposer d'un débit horaire compris

entre 50 et 60 mètres cubes»

IIa Rappel succinct des expériences et travaux antérieurs.

Or, il s'est avéré de longue date que les possibilités des 4 petites nappes aquifères localement recelées par le sous- sol de cette région agricole, même lorsqu'elles sont explorées et réunies en totalité dans des captages à faible et moyenne profondeur, étaient bien insuffisantes pour répondre, raSrae de loin, à une demande de cette importance. Indépendamment des résultats quantitatifs souvent médiocres dûs à des conditions de perméabilité fortement variables d'un point à un autre, surgissent d'autres difficultés inhérentes à la qualité chimique et bactériologique des eaux: les nappes superficielles étant insuffisamment protégées des contaminations et les eaux plus profondes se trouvant souvent chargées en abondance de sels minéraux et notamment de gypse«

La plupart des expériences et réalisations faites par forages en divers points de ce territoire sont rappelées pour mémoire dans le tableau chronologique suivant. On y observe qu'à l'exception de deux ou trois cas assez satisfaisants, la plupart des résultats se sont avérés médiocres, et le plus souvent inutilisables en pratique* - 5 -

Profondeur Nappes Résultats en mètres intéressées obtenus 1832 BULGNEVILLE Fontaine communale 35 Keuper moyen 0,6 m3/h en 1958 Marant

1929/31 SAULXURES-les- Lias Bulgnéville 21 à 30 et 0,5 à 1,5 m3/h 3 for. particul. Rhétien infer 1931 VAÜDONCOURT Lias moyen 40 1 m3/h à -9,5m Forage particulier et inférieur 1933 BULGNEVILLE Ö m3/h à 33 mètres 59 Lias infer. 1er for• communal Forte réduction par la suite. 1935/36 SANDAUCOURT Lias infér. 2 m3/h à 100 mètres 105 Forage communal Keuper moyen abandonné

1950 BULGNEVILLE * 76,2 Lias infér. au total Approf. for. 1933 Keuper moyen 4 m3/h à 73 mètres 2,5 - - 44

1951 Lias infér. 1,8 m3/h à 65 mètres Forage D.A.T. 79 Keuper moyen Eau minéralisée

1953 SANDAUCOURT 28,2 Lias et Lait. St-Hubert Rhétien inf. à 26'5 më

1954 BULGNEVILLE Sondage Champ 65,35 Keuper moyen négatif - abandonné de tir

1954 BULGNEVILLE * 2ème forage et 20 Rhétien infér. 6,7 m3/h vers 15/16m puits communal

1956 BULGNEVILLE 34,3 Lias infér. 0,8 m3/h au fond Puits N° 1 U.L.V. 195Ö BULGNEVILLE * Calcaire Puits n° 2 U.L.V. 21,1 à 7,9 ra3/h à -16m3 Approf.puits 1930 Gr.vphées 1959 BULGNEVILLE * Forage N* 3 U.L.V. 21,45 Rhétien inf. 16 m3/h à -15ra

1960 MORVILLE 7,5 Lotharingien négatif - abandonné

1962 BULGNEVILLE 17,2 Rhétien inf. Débit insignifiant Forage N° 4 U.L.V. abandonné - 6 -

Profondeur Nappes Résultats en metres intéressées obtenus

1962 BULGNEVIIXE 96 m3 h à 7 5m 44,5 Rhétien infér. °' / ~ > Sondage Fontaine Keuper moyen abandonné Finette 1962 SAULXURES-les- Lias infer. Bulgnéville 92,5 2 m3/h env. à -40m Forage n"5 U.L.V. Keuper mojen (non encore équipe)

1962 MALAINCOURT 5 enT. Format« alluv Reconnaissances Débit prob» tr„rédui Abandonnées.

En complément de cette liste, doivent être signalés quelques ouvrages particuliers dont les propriétés aquifères réelles sont mal connues et probablement réduites, une série de reconnaissances au Keuper moyen dans la région de DOMDROT- sur-Vair qui n'ont donné lieu à aucune observation d'ordre hydrologique et un sondage profond de reconnaissance exécuté près d'AULNOÏS en 1909 et qui a recoupé jusqu'au socle cristallin la totalité des niveaux aquifères de la région sans fournir aucune donnée précise sur les réserves superposées. Sa cote d'implantation (+335m environ) était, en effet, incompatible avec un écoulement artésien pouvant donner des indices sur leur présence et leur intérêt pratique»

Le tableau précédent établit finalement l'insuffisance des ressources en eaux souterraines accessibles à faible ou moyenne profondeur, malgré la multiplicité des travaux entrepris: plus de 600 mètres ont été forés au total« en divers secteurs souvent favorables pourtant à de telles recherches« pour recueillir une trentaine de m3/heurc utilisables à des fins collectives« Ce chiffre semble d'ailleurs avoir notablement diminué depuis la création des captages: les ressources réelles de BULGNEVILLE s'établissent, en effet« actuellement au voisinage de 270 m3/jour. par suite d'interactions probables entre les divers points d'exploitation« Ceci résulte des conditions hydro- géologiques défavorables de l'ensemble de cette région, qui vont être ci-après examinées. - 7 -

III. Constitution géologique de la région.

1) Situation générale. Appréciation d'ensemble sur ses possibilités aguifères subsuperficielles.

Le territoire couvert par les diverses localités du Syndicat de BULGNEVILLE fait jonction entre les pays du Xaintois et du Bas Hassigny, dont la situation géologique est pratiquement identique: il s'agit dans les trois cas de plateaux légèrement ondulés modelés dans les assises raarno-calcaires du LIAS inférieur (teinte bleue et indice 1¿ de la carte géologique), avec recouvrement des argiles du LIAS moyen (couleur bistre et indice 1*) à l'ouest, au centre et au nord. Toutes les assises formant cette couverture sédimentaire, à peu près parallèles entre elles, présentent un "pendage" d'ensemble principal généralement dirigé vers le Mord-Ouest,

Morphologiquement, ce plateau liasique, fortement élargi entre BULGNI VILLE, SANDAUCOURT et AULNOIS, est affecté transversalement d'une large ondulation secondaire en forme de voussoir dont l'axe est jalonné par la route NP 64 CONTREXEVILLE-NEUKCHATEAU et dont la surface s'incline de part et d'autre de cette dernière vers le NE (CHATENOIS) et vers le SW (St-OUEN). Les hauteurs situées immédiatement à l'Est de MORVILLE forment centre de partage des eaux entre les deux bassins de l'Anger et du Vair.

Une discontinuité, bien marquée dans la topographie, intervient d'autre part en bordure méridionale de ce plateau où se dessine une vaste cuvette dissymétrique centrée sur BULGNEVILLE et" SALJLXURES et dont les bords, fortement relevés et boisés vers le S. et le SE., montrent de larges affleurements - 8 -

des assises gréseuses de l'Infralias; localement, le substrattun trinsigue de celles-ci est plus ou moins profon- dément entaillé par l'érosion*

Cet te structure, mise en évidence lors des levés les plus récents de la carte géologique, est due à la présence de dem failles en ciseaux délimitant un petit fossé d'effon- drement où avait été justement implanté le premier forage communal de BULGNEVILLE.

Ces particularités topographiques,qui résultent de cette anomalie locale,sJnt de grand intérêt pratique pour la solution du problème ici posé.

La "Cuvette de BULGNEVILLE" et le plateau surélevé qui lui est contigu au Nord sont bordés et dominés de l'tf vers le NE par une lit]ne de cfltes qui s'étendent de MALAINCOURT à AULNOIS, OLLAINVILLL et -aux-Che"nes et où se trouve exposée la série puissante des argiles du LIAS moyen et supérieur avec leurs couronnements calcaires» De maigres sources, à flanc de coteau, émergent de ces derniers, dont le pendage principal est dirigé, comme on l'a vu plus haut, vers le N\ï»

Tout cet ensemble représente un vaste impluvium peu perméable de près de 5QOO hectares qui ne se prête guère à la constitution de réserves aquifères souterraines: la majeure partie des eaux météoriques se trouve drainée super- ficiellement vers 1'Anger et ses affluents rive droite (Ruisseaux de Vaudoncourt, de Dreuve et du Moulin) ou en direction du Vair (ruisseaux du Bougny et de Sandaucourt)•

Bien que l'extension superficielle des alluvions de ces cours d'eau soit souvent considérable, surtout entre BULGNEVILLE et MEDONVILLE, leur nature argilo-marneuse et leur faible teneur en graviers et cailloutis (disséminés et noyés dans les limons) ne permet aucune accumulation d'eau importante: les recherches entreprises récemment à - 9 -

MALAINCOURT, dans une zone de confluence qui semblait assez favorable à cet égard, ont en effet démontré le peu d'intérêt pratique de ce gîte alluvial*

En définitive, l'absence de formations calcaires. gréseuses ou détritiques d'épaisseur et de continuité litho- logique suffisante« dans la couverture sédimentaire sub- superficielle de la région entre BULGNEVILLE et CHATENOIS y explique l'extrSme rareté de sources naturelles abondantes, stables et bien protégées des causes de pollution ainsi que le mauvais rendement des forages qui l'ont traversée.

Aux limites List et SE. du territoire étudié, le substratum du plateau liasigue apparaît profondément entaillé dans la vallée du Vair et de ses petits affluents de rive gauche qui ont découpé sa cuesta bordiere en plusieurs festons successifs. Cette vallée conséquente, où sont établies trois des localités à pourvoir (St-REUIMONT, BELUONT et DOMBROT-s/Vair), est creusée dans la série dite des "Marnes irisées" du TRIAS supérieur. On se trouve ici en présence d'un complexe générale- ment imperméable où sont inter stratifiés deux horizons, l'un doloraitique, l'autre gréseux, auxquels succèdent en profondeur des assises très riches en minéraux sulfatés calciques. Aux abords mêmes des trois villages, ces deux niveaux, en principe aquifères, n'offrent que des perspectives hydrologiques réduites en raison de leur affleurement à flanc de cfiteau; il serait donc opportun de rechercher plus au Nord, c'est-à-dire aux confins S* et SE de LANEUVEVILLE-s/e-Chatenois, dans le secteur du Moulin de la Graviere, de meilleures conditions de gisement résultant du pendage No des couches et susceptibles de permettre une mise en charge suffisante de l'une ou l'autre de ces deux nappes. Mais le risque s'introduit alors, comme ce fut le cas en divers points de la région de UIRECOUBT, de rencontrer des eaux d'autant plus séléniteuses qu'elles seront - 10 -

plus profondes et plus proches du substratum gypseux; orf la correction de telles eaux s'avère difficile et onéreuse, à l'échelle de petites collectivités. Quel que soit l'intérêt que pourrait présenter cette solution au point de vue de l'autonomie, cet inconvénient d'ordre chimique risque ainsi d'accroître les aléas et dépenses d'une reconnaissance préli- minaire par sondage. Cette formule, qui avait été envisagée avant la mise sur pied des projets actuels, ne saurait Être finalement retenue; toutes justifications ont été données en ce sens aux représentants des trois communes intéressées, lors de la réunion du 14 Juin 1963 à BULGNEVILLE.

2) Formations géologiques constitutives de la région«

La succession des diverses assises qui constituent, de haut en bas, la série sédi men taire de la région de BULGNEVILLE, doit faire ici l'objet d'une brève description qui rappellera d'ailleurs en partie et viendra compléter les esposes partiels déjà fournis pour de récents projets. La puissance moyenne de chacu des horizons a été déduite de muí tiples observations, aux affleu- rements et en forages« Les zones susceptibles de présenter des propriétés aquifères sont signalées, selon les cas et leur importance, par un ou plusieurs astérisques.

Nom de l'étage N° Désignation et nature des terrains Epaisseur

CHARMOUTHIEN 1 Calcaire gréseux à A. spinatus. >?• & 100 2 Marnes à nodules calcaires ou 5e #T 120 ferrugineux. *c "* LOTHARINGIEN 3 Marno-calcaire à D. Davoei * o?ft 5' ES? « 20-25m 4 Marnes à nodules biscornus ^g * V à "Calcaire ocreux" <^ J * 35m vers 5 Marnes peu fossilifères * (aui^' l'ouest - 11 -

LIAS inférieur

SIWEMURIEN "Calcaire à Gryphées" (aux affleurements) HEÎTANGIEN Alternances répi-ttes de bancs calcaires gris bien, pyriteux, cpais de OmO5 à Om4O et de bancs marno-calcaires ou franchement marneux, 15 à 20m gris sombre, d'épaisseur analogue, avec nom— breux fossiles: Grypbaea arcuata, Belemnites acutus, Arietitee rot iformis.

RHETIEN "Marnes de Lcvallois" REPERE supérieur .Marnes brun rouge tachetées de verdatre, très compactes, schistoïdes en profondeur, 7 à 8m s ' altérant aux affleurements en argiles rouge brique.

RHETIEN 8 "Grès infra 1 i asique" ou inférieur

En tête:Argiles schi.s louses noires compactes, imper- méables, s'offiitant à l'air on paillettes noirâtres luisantes pouvant contenir quelques traces ou filets gréseux.

Au piedîBancs de grès siliceux grit* blanchâtre ou jaunâtre, à ijrain généralement fin, ciment plus on moins calcaire, passées pyriteuses 15 à 18m ou ligniteuses, très compact mais fissuré en profondeur, plus ou moins sableux, jaunfttre et taché de rouille aux affleurements, coupé d'assises, lits ou filets irréguliers d'argile schisteuse noirfltre analogue aux argiles du sommet de la formation. Vers le Nord (dans la région d»AUZAINVILLIERS- SANDAUCOURT), forte reduction de la proportion des grès par rapport aux schistes qui deviennent prédominants. - 12 -

KEÜ PER

KEUPER supérieur 9 "Marnes irisées supérieures" Succession compacte, imperméable en profondeur, de marnes gris verdatre, grises, violacées ou lie-de-vin, très altérables à lfair, avec petits bancs disséminés, généralement peu épais (max* 0m20 à Om30) de doloruic marneuse gris verdâtre. 20 à 25m

10 "Marnes rouges' A la partie inférieure de cet ensemble, peuvent être observées sur quelques mètres des marnes brun rouge, assez analogues à Levallois. 4 à 5m

KEUPER 11 "Do1omie-moe1Ion" (= Dolomie en dalles) moyen. Calcaire do1omi tique gris, crème ou jaunâtre, en bancs massifs, dur et compact en profondeur, pouvant se présenter aux affleurements en dalles ou plaquettes jaunâtres avec délits marno— dolomi tiques. 7 à 8m

12 "Marnes bariolées sur le Grès à Roseaux"

Marnes grises ou bigarrées, rouges et verdâtres, parfois plus ou moins sableuses. 2 à 4m

13 "Grès à Roseaux" et Houille triasique.

Massif gréseux ou schisteux (pélitique) avec empreintes charbonneuses et débris végétaux, bancs et miches dolomitiques. Une couche de houille excédant rarement 20 à 30 cm a été exploitée localement à ce niveau, vers 5 à 8m au mur de la Dolomie-raoellon (ancienne mine de CONTREXEVILLE-BULGNEVILLE). A la base de la formation, schistes gris noirâtres à empreintes d'Estheria. 8 à 10m KKUPER inférieur 14 "Marnes irisées inférieures" (=Keuper à Gypse) Complexe puissant, dans 1'ensemble imperméable, de marnes et de schistes gris, verdâtres, violets, rougeâtres, avec intercalations de bancs de dolomic, de gypse et d'anhydrite, avec résidus salés possi- bles, cargneules et rognons siliceux. Un importan i massif gypseux, situé à quelques mètres en—dessous du toit de la formation, a été exploité en divers points des environs en carrières à ciel ouvert ou souterraines. Ses produits de dissolu- tion imprègnent tous les niveaux situés au toit et au mur et confèrent une forte minéralisation à toutes les eaux qui peuvent éventuellement y circuler. Vers la base, des assises schisto-dolomitiques et gypseuses marquent une zone de passage au toit de la Lettenkohle* 80 à 100m

15 LETTENKOHLE

Bancs de doloraie plus épais, toujours gypseux en tête. Schistes verts, éventuellement rougefttres, avec intercalations dolomitiques ou légèrement gréseuses. Premiers débris coquilliers« Ecailles et dents de Poissons. Estheria. 7 à Ôm

MUSCHELKALK

MUSCHELKALK supérieur 16 "Dolomie blanc crème" (ou Dolomie de Vittel) (REPERE) Généralement tendre, teinte claire, petites inclusions gypseuses, avec Myophoria goldfussi * 7 à 8m 17 "Couches à Cératites" Alternance de bancs calcaires ou dolomitiques, durs, gris bleuâtre ou gris fumé et de marnes schisteuses ou roarno—calcaire gris sombre. CératlteSp Térébratules, etc.. Ces couches sont, dans 1'ensemble, pratiquement imperméables. 25 à 27m - 14 -

18 "Couches à entroques"

Calcaires ou dolomies eu bancs massifs, avec minces passages schisteux et par places, débris miroitants d'encrines (REPERE) 17 à 19m

MUSCHELKALK moyen 19 "Couches blanches" (REPERE) Dolomies généralement tendres et de Leinte claire, parfois blandíatres, généralement cimentées en profondeur par des imprégnations de gypse. 7 à 8m

20 "Couches grises" Série extrêmement composite comprenant des alternances de marnes grises plue ou moins schisteuses, de plaquettes et bancs de dolomie, avec couches, lentilles, filets et imprégnations de sulfate de chaux (gypse, anhydrite plus ou moins siliceuse, avec passages très durs). Des intercalations schisteuses rougeÔtres apparaissent à partir de 12 à 15m au mur des Couches blanches. La stabil i té de ces niveaux peut être localement mauvaise et doit faire lfobjet d'une attentive surveillance 40 à 43m

21 "Argiles bariolées" ( = "Couches rouges") (REPERE AU TOIT) Marnes argilo-sableuses, microgréseuses, de teinte dominante rouge, accessoirement verdfitre, avec passées do 1omiti ques gréseuses. Fréquentes imprégnations et petites couches de gypse. La limite inférieure est parfois difficilement discernable, en raison du passage progressif aux niveaux sous-jacents• 20 à 24m

MUSCHELKALK 22 "Grès coquillier" inférieur Alternances de grès gris et rouges, micacés, en plaquettes ou en bancs minces et d'argiles rouges micacées. 7 à 10m - 15 -

TRIAS i n f é r i e u r

GRES BIGARRE 23 "Gros à Voltzia" (Repère±net au toit) ** Grès micacé brun rouge en tête,puis gris blanch&tre, avec débris végétaux charbonneux et traces pvriteuses, en bancs massifs, mais avec intercalations et lentilles de schistes verts ou ronges vers la base 23 à 25m

24 "Couches intermédiaires"

Grès gris blanchâtre verdatre, micacé, à grain plus grossier, anguleux et scintillant, friable, se chargeant vers la base d'élc- ments conglomératiques de quartz blanc ou gris. Vers la limite inférieure, interca- i lations de grès plus ou moins argileux multicolores et d'argiloi i tes rouges Zone et verdfttres ou violacées. 20 à 22m •Repère

GRES VOSGIEN 25 "Conglomérat principal" Gres et argiles rouges

Conglomérats grossiersf friables, jaspés * en to*te, avec galets de quartz et ' quartzite souvent volumineux et très durs, liés par un ciment gréseux plus ou moins abondant.et friable. (1 à 20)m Selon les conditions de gisement, des grès, argiles rouges et d'autres conglomérats fais peuvent être subordonnés à ce niveau très 5ÍÍ9U U hétérogène•

Formations permiennes (grès, argilesa conglomérats et grauwacke^ ou Socle granitique SUBSTRATUM GENERAL IMPERMEABLE - 16 -

La récapitulation de ce tableau montre finalement que sur une épaisseur globale voisine de 500 mètres, la couverture sédimentaire de la région de BULGNEVILLE ne renferme qu'une dizaine de niveaux totalisant près de 150 mètres« séparés par de multiples et puissants intercalaires arqilo-marncux« souvent ititraformationels, et dont la plupart ne sont productifs qu'au plus près de leurs affleurements ; ils perdent rapidement leurs propriétés aquifères en profondeur dès que leur recouvrement devient quelque peu important ou que leur imprégnation par le sulfate de chaux oblitère leurs réseaux de diaclases et fissures.

3) Structure et disposition des assises« Conséquences hydrogéologiques.

L'examen d'ensemble de la structure de la région de BULGNEVILLE est ici appuyé sur deux coupes régionales sensible- ment normales entre elles, figurées en Annexe III, (l).

Il confirme clairement la situation géologique défavo- rable du pays de BULGNEVILLE et de son plateau Nord et rend compte des difficultés auxquelles on s'est heurté jusqu'à présent dans la recherche de l'eau.

La coupe N°l, orientée SE-NW, c'est-à-dire selon le pendage principal des couches, montre la solution de continuité qui affecte malheureusement les horizons infraliasiques dans la cuvette synclinaleet s'oppose ainsi à toute circulation utile au Nord,des deux fractures qui conditionnent cet accident. Tout le territoire situé au-delà de celui-ci, vers le N. et le NE, ne peut donc recevoir aucune alimentation dans ces niveaux qui n'y affleurent plus et dont les caractères lithologiques, notamment en ce qui concerne le Rhétien inférieur à dominante schisteuse, sont devenus particulièrement mauvais (Forages d»AUZAINVILLIERS et de SANDAUCOURT).

(l) Leur tracé est reporté à l'encre rouge sur la carte régionale Annexe I - 17 -

Au flanc S. du synclinal, le grès infraliasique est, par contre, bien exposé sous son faciès normal, dote d'un fort pendage NW et activement soumis à 1'érosion et aux fFacturations ; il bénéficie là de bonnes conditions, essentiellement locales, qui ont étc mises à profit par les récents ouvrages de la commune et de la laiterie avec un succès dont la limite semble toutefois désormais atteinte (1).

Sur la me"me coupe s'observe l'ennoyage rapide des assises du MUSCHELKALK supérieur -qui affleure en grand dans le secteur DOMBROT-le-Sec - - sous le KEUPER de la Côte de Froide Fontaine et sous le territoire de BULGNEVILLE. On pourrait, en principe, rencontrer dans cette série calcaire et dolomitique, à une profondeur comprise entre 150 et 200 mètres, des eaux

artésiennes mises en charge entre les cotes +350 et +400o Mais dans ces conditions de gisement, l'importance des minéraux solubles, et notamment du gypse, qui abondent au toit, au mur et au sein même de ces couches Ihéoriquement perméables, devient prépondérante: on peut craindre soit une miaéralisation prohibitive des eaux, soit plus probablement 1'obstruction pure et simple des cheminements alimentaires entraînant échec quanti- tatif d'une recherche à ce niveau (FOIJUJCS de DAUBLAI\ et-de RAVENEL),

La coupe régionale N° 2 met en évidence la disposition en vouseoir aplati, frac turé dans sa partie médiane,rie la région considérée dans la direction NE-SW. Le mouvement synclinal très atténué visible entre St-OUEN et l'ancienne laiterie de BULGNEVILLE s'est avéré insuffisant pour collecter même en son point bas des eaux qui cheminent difficilement et parcimonieu- sement dans les fissures et pores des tjrès du Rhétien lardés de schistes: le plus récent captage de l'Union Laitière, implanté au centre de ce dispositif (SAULXURES-les-Bulgnéville) dans des conditions a priori excellentes^, n'a pas été couronné de succès.

(l) Le forage N° 4 U.L.V. 1962, implanté à proximité immédiate du forage N° 3 1959, s'est ainsi révélé, à profondeur comparable, pratiquement improductif. - 16 -

Dans la partie surélevée du voussoir, au NE de la faille de BULGNEVILLE, les nappes infraliasiques, suspendues, sont également sans intérêt pratique (1ère phase des forages d'AUZAINVILLIERS et de SANDAUCOURT); celles du KEUPER moyen, médiocrement actives, se minéralisent en profondeur (2ème phase AUZAINVILLIERS).

Les coupes indiquent, par contre, la présence, à la base de la série sédimentaire, drun complexe gréseux très constant qui affleure ici largement entre 12 et 18 km plus au SE et s'ennoie profondément sous la cuvette de DULGNEYILLEo

Maintes recherches lancées dans lee Vosges (Région de -Ravenel, VITTEL, CONTREXEVILLE, etc..) ainsi qu'en Meurthe-et-Moselle et en Moselle ont montre que cet te formation détritique siliceuse du TRIAS inférieur est susceptible de livrer passage et d ' emmagasiner, à grande distance et quelle que soit l'épaisseur de son recouvrement. des eaux relativement peu minéralisées.

Un écran argilo-iaarneux d'une soixantaine de mètres de puissance (MUSCHELKALK moyen et inférieur)»pratiquement imperméable lorsque aucune fracture importante ne vient rompre sa continuité, protège, en effet, cette "nappe infratriasique" des éléments sulfatés et salés du KEUPER et du MUSCHELKALK; une filtration naturelle parfaite s'opérant sur de longs parcours lui confère, d'autre part, une sécurité bactériologique pratiquement absolue*

Or, la carte ainsi que les profils géologiques correspondants montrent la disposition régulière de ces assises et l'absence de toute faille majeure entre le bassin alimentaire et le secteur Sud de BULGNEVILLE* Le haut-fond cristallin formant un dftme surélevé entre VIVIERS-le-Gras et CONTREXEVILLE s'abaisse rapidement vers le NW, entraînant un pendage accentué des formations sédimentaires - 19 -

qui le surmontent« Toutefois, on ne peut prévoir, a priori, dans quelle mesure cet approfondissenent influe sur la nature et la puissance des couches interposées entre cette couverture et le socle granitique» Conformément à ce que l!on observe plus à l'Kst (Forages de St-MENGK, GIRONCOURT et RAVKNra), il est possible que 1'épaisseur du Grès vosgien s'accroisse localement et qu'un matólas de PERMIEN -en principe stérile (VITTEL V)- traduise la présence d'une "fosse" sous-jacente. Il y aurait lieu de s'en tenir, par prudence, aux résultats obtenus dans

les deux sondayes les plus proches (AULNOIS et CONTREXEVILLE N°3)r soit une dizaine de mètres du Conglomérat de base.

Malgré cette incertitude et les aléas qu'elle entraîne pour la réalisation d'un cajtage correct, il apparaît en défi- nitive que la nappe infrat riasique est la seule qui puisse offrir des perspectives encourageantes pour 1'alimentation rationnelle do la région de BULGNEVILLE en eau potable.

Cet te formule, cour.u:, ¡eut utilisée avec un succès quasi-total, est maintenant familière aux usagers et aux Administrations. Ses données liydrogéologiques essentielles no seront donc que succincterw nt rappelées à l'aide de quelques exenipl es. - 20 -

IV. Caractéristiques de la nappe aquifère infratriasigue.

Principes de la recherche et du captage.

1) Dassin alimentaire - Niveau piézométrique.

Il est situé dans unn large zone d'affleurements du Grès bigarré et du Grès vosgien, entre les localités de TIGNECOURT, , RELANCES, PROVIACHERES et FKAIN. La superficie de ce "bassin versant" est de l'ordre de 50 kilomètres carrés. En tenant compte d'une pluviométrie moyenne de 700mm/an, il c Lai t possible d'escompter un drbi t journalier de 1000 à 2000 m3/jour pour une série de captages échelonnés en aval-pendage de cette bande gréseuse.

L'exploitation poussée activement et en permanence depuis plusieurs années dans les stations de VITTEL et de CONTREXEVILLE a confirmé crlte estimation*

La mi so en charge do la nappe infratriasique sur le substratum granitique s'effectue, au plus bas, entre les cotes +260 et +320. Le niveau de l'eau au repos dans un forage exploitant exclusivement cette réserve aquifère doit donc se tenir entre ces limites; ce fait a pu Être vérifié à 1'origine en divers points :

Forages de RAVENEL VITTEL V CONTREXEVILLE 11 MARTIGNY CONTREXEVILLÏ 1950 1955 1956 1961 III - 1963

Cote du +287 +313,9 + 312 +301 +290,6

Toutefois, en raison des pompages continus effectués dans les stations déjà existantes et qui créent un rabattement important de la nappe, il y a lieu d'attendre à BULGNEVILLE, un niveau piézoraétrique voisin do la cote la plus basse« - 21 -

La région de BULGNÜVILLE étant située à une altitude égale ou supérieure à +330 - +350, il en résulte que la nappe du TRIAS inférieur nf: sera pas artésienne et ne pourra être exploitée qu!au—delà de 40 à 60 mètres par rapport à la surface, c f est-à—dire obiigatoirement par pompage à grande profondeur.

Il conviendra,de même, d'implanter la recherche a une cote aussi basse que possible, pour réduire au maximum les frais de forage et d!exploitation•

2) Conditions de débit*

De multiples expériences ont permis de reconnaître avec précision, depuis 1950, les possibilités aquifères du Gre3 bigarré et du Grès vosgien et fait ressortir l'intérêt majeur, dans ce domaine, d'une traversée complète de cette réserve.

Le tableau suivant indique les valeurs du débit spécifique obtenues dans ces conditions lors de divers essais de réception:

Forages de RAVENI 1. VITTL-L V CO.NTREX.II MARTIGNY CONTREX. III

Epaisseur des terrains aqui- 165m 07m 58m 37m 41m5 ferts découverts

Débit spécifique 1,0 1,5 l 15 1,49 en m3/h/aètre f

Pour tenir compte de l'incertitude précédemment signalée concernant le comportement et la puissance des couches d'extrême base de la série triasique (Grès vosgien) et sous la réserve qu'aucune anomalie importante et imprévisible du socle ancien ne se révélera sous le territoire de BULGNEVILLE, il semble possible et prudent de tabler ici sur un minimum de 1 m3/heure par mètre de dépression. - 22 -

Les formations aquifères devant être rencontrées^ quel les que soient les conditions locales d'implantation, à une profondeur beaucoup plus grande que la limite usuelle d'exploitation (120 à 140 mètres), la caractéristique demeurera rectiligne pour tous les régimes imposés au captage (cf. Annexe v). Le débit de 60 m3/heure pourrait être obtenu entre-115 et-125 mètres par

rapport au solo

3°) Qualité des eaux«,

Les résultats d'ensemble relatifs aux ouvrages dont la couverture sédimentaire est la plus épaisse sont réunis dans le tableau suivant:

Forages de MIRECOURT VITTEL CONTREXEVILLE Ravenel Ville N° 5 S . C E . M. V .S , h . M „ C •Ville N° 3

Profondeur du dispositif d r étanchéité: p.rapp. au sol 342m 124, 3 153,6 137,3 129,5 p. rapp. au toit 20 à 21 5 à 6 10 16,5 du Grès bigarré 35

Rés. sec 105/110°^ 210 357 472 423 385 Ca++ + Mg++ ce 31 101 129,4 112 67,5 S04= ß 23 100 154.6 122 89 ci- S 2 9 7,3 0,5 (25) Dureté totale, e**-fi: U-l 28° 35*9 31°5 23°8

II va de soi que, dans tous les cas, les niveaux aquifèrea supérieurs (KEÜPER et MUSCHELKALK) ont été totalement éliminés par un conditionnement judicieux des captages.

Entre la région de UIRECOURT et celle de CONTREXEVILLE, on note un accroissement d'ensemble de la minéralisation des eaux - 23 - du TRIAS inférieur qui semble aller de pair avec la réduction importante et progressive de la puissance de cette formation aquifcre vers l'Ouest des Vosges. Aux environs de BULGNEVILLE, il apparaît, de plus, que la teneur en sels minéraux, notamment en sulfates, augmente avec 1!épaisseur des morts—terrains et avec la proportion des niveaux du Grès bigarré conservée dans le découvert

Ou ne peut évidemment jouer que sur le troisième paramètre, sous l'expresse réserve que l'approfondissement du dispositif d'étancheité de l'ouvrage laisse une épaisseur active suffisante des horizons alimentaires. Or, la réduction régionale rappelée ci-dessus limite notablement la marge de sécurité dont on dispose ici .

Ceci représente également l'une des difficultés majeures d'une recherche de ce type. La reconnaissance envisagée pour BULGNEVILLE devant être l'une des plus profondes du département, dans une zone nettement moins favorable qu'à MIRECOURT. il serait donc opportun de se réserver des possibilités d'expérimentation avant d'arrêter définitivement les conditions de captage»

4) Teneur en fer.

Les eaux de la plupart des forages au TRIAS inférieur renferment une proportion plus ou moins notable d'ions ferreux qui se transforment L. l'air, après pompage, en oxyde ferriqite brun rouille, élément indésirable dans un réseau de distribution. Cette particulari té semble liée à la présence et à 1'al té— ration des particules pyriteuses disséminées dans le Grès bigarré.

L'élimination de tout ou partie de cet étage par une "fermeture" appropriée a effectivement conduit, dans certains cas, à une sensible amélioration. Mais le risque d'amoindrir les conditions de débit limite également l'application de ce procédé qui doit être soumis, en toute rigueur, comme ci-dessus, à des essais préalables. - 24 -

5) Temperature des eaux.

Compte tenu de la profondeur du gîte, comprise entre 260 et 350 mètres dans la zone d'implantation proposée au chapitre suivant, les eaux ainsi captées seront a une température voisine de 20°C. - 25 -

V• ATant-proiet de forage aux grès du TRIAS inférieur

a) Emplacement de l'ouvrage.

Les diverses remarques qui précèdent abouti ssent aux conclusions suivantes:

- éloignement au maximum de l'anomalie structurale que représente la cuvette de BULGNEVILLE, afin d?éviter toute surprise d'ordre tectonique et tout dérangement imprévu de la série géologique« II convient, à cet effet, de s'orienter vers le compartiment méridional de la Taille signalée par la deuxième édition de la feuille géologique de MI RECOURT• La distance entre le point de captago et le bassin alimentaire de la nappe, se trouvera, en m@me temps, rédui te,

- recherche, dans cette zone Sud du territoire de BULGNEVILLE, d'un point d'implantation dont l'altitude et le niveau strati- grapliique soient aussi bas que possible. Ceci a évidemment pour but, compte trnu des éléments hydrogéologiques régionaux connus de la nappe, de minimiser la profondeur de la recherche, ses dépenses d'équipement et ses charges d'exploitation.

0rf le flanc Sud de la structure synclinale présente un site idéal -et un seul- qui réunit à peu près toutes ces conditions il s'agit de la "boutonnière" profondément creusée par le petit ruisseau du Bas-des-Fossés (l) entre 1000 et 1600 mètres au Sud de l'Eglise de BULGNEVILLE et dont le thalweg va en s 'élevant de la cote +345 à +365. L'examon attentif de cette coupure montre que sous d'importants éboulis du Rhétien inférieur favorisés par la pente naturelle du terrain, le substratum triasique se trouve entaillé jusqu'à la base du KEUPER supérieur, c'est-à-dire sur une vingtaine de mètres au moins par rapport à la surface struc- turale du massif boisé environnant.

Les coupes géologiques détaillées tracées en Annexe IV confirment cette situation exceptionnelle et permettent un repérage assez précis dans ce secteur grace aux recoupements fournis par divers sondages antérieurs.

(l) dit du Bois des Fossés, selon la nouvelle carte topographique au 1/2000C etonctiaAp\;¿-".

-rhf - 26 -

Toutefois, les conditions d'accès et d'installation d'un chantier aussi important imposent une localisation de la zone d'implantation dans des limites assez étroites: le fond du thalweg n'est, en effet, accessible, à-partir du chemin dit de la Fontaine' Finette, que grâce à une tranchée forestière rectiligne desservant le bois de Narrifontaine et médiocrement carrossable»

Sous réserye d'un aménagement préalable de cette voie d'accès, le point d'implantation reconnu le 3-5 et précisé le 13-6-1963 en compagnie de 1!. de VULPILLIERES, Ingénieur du Génie

Ruralt est localisé dans une petite clairière, entre la tranchée et le ruisseau, à 130m au SE du chemin et à 100m environ de la Fontaine Finette, au point de coordonnées Zone Nord I:

x- 660,05 y= 61,35 (extrait de carte au l/l0*000e ci-contre).

Un affleurement des Marnes irisées supérieures est visible dans le lit du ruisseau, à proximité immédiate de ce point.

L'altitude est ici voisine de +35_3 (point coté de la carte topographique) .

Aucune ligne électrique ne passe dans ce secteur boiséa Un second emplacement avait été proposé, en variante, en conclusion de la préétude communiquée au Service du Génie Rural le 20-4-63» II était situé hors des limites du territoire de BULGNEVILLE, au pied de la CÔte de Froide-Fontaine et à proximité de la Ferme des Evoques, dans une zone voisine du point:

x= 861,60 y= 59,70 (Zone Nord i) et de la cote +366

Ce déplacement en direction du SE et du bassin alimentaire de la nappe infratriasique aurait eu l'avantage de réduire tres sensiblement la profondeur de la recherche et du dispositif de captage, tout en offrant des perspectives hydrologiques comparables à celles du forage-pilote N° 3 de CONTREXEVILLE, distant de 3 km seulement.

Mais cette formule entraînait, en contrepartie, une augmentation des difficultés d'exploitation (niveau statique - 27 -

attendu vers 76-00m, débit de 60 m3/h vers 140m seulement), un supplément de plus de 2 km pour la conduite de refoulement et l'isolement de la station de pompage dans un site peu commodément accessible pour les usagers du Syndicat* tile n'a donc pu Ôtre finalement retenue.

b) Prévisions pour la coupe géologique.

Elles ont été établies sur la base des coupes détaillées N° 3 et 4, à l'aide du repérage permis par les 2 sondages com- munaux 1954 et 1962, pointés sur la carte au l/lO.OOOc.

L!orifice du sondage se situerait au niveau des marno- lithes du KEUPER supérieur, à une dizaine de mètres au toit de la Dolomie—moelIon. Le terrain en place serait atteint sous quelques mètres d1alluvions argileuses et d f éboulis gréseux.

La nature pétrographique des différentes assises ayant été précédemment détaillée, leur situation probable sera seulement indiquée ici.

0 - x m Alluvions - Eboulis des pentes ( .,,..„„„„ « * . x - 8/1o/ir0t ,Marne, s iríseo• • ' s sup cr- i• cures )( KEUPER Supérieur r

8 - 16 Doloraie-moellon ( 16 - 18 Argiles bariolées sur le ; „„,.„«„, x v ( KLUPER moyen Grun s a DRoseaux ) •' 18 - 32 Grès à Roseaux (

32 - 118 Marnes irisées inférieures ( avec gypse, anhydrite,dolomies( KEUPER inférieur et cargneules (

118 - 126 Dolomies jaunes ( Schistes verts et rouges Í LETTENKOHLE Dolomies et schistes ( - 26 -

126 - 133 m "Dolomie blanc crème" (= Do de VittelW 133 - 161 "Couches a Cératites" | supérieur" 161 - 180 "Couches à entroques" (

160 - 188 "Couches blanches" ( 18Ö - 230 "Couches grises", aveannrc> nvnogypsea , anhanhyv - drite et passages rouges à partir MUSCHELKALK de (205m) moyen 230 - 253 Argiles bariolées, avec imprégnations/ gypseuses. r>«-> u. r^ . -i MUSCHELKALK 253 - 263 Gres et argiles rouges ( inférieur 263 - 286 "Grès à Voltzia", ( _^ Pied de la inclusions pyriteuses. (GRES colonne de captage 286 - 307 "Couches intermédiaires", (BIGARR5 passages c o ngl orné rat i que s , ( Nappe argiles rouges very la base >• aquif ère 307 -(310/325) Conglomérats grossiers (GRES recherchée (grès et argiles rouges) (VOSGIEK au-delà de 325/330 PERMIEN ou SOCLE GRANITIQUE.

fin du forage.

Cette succession a été reportée à l'échelle, à droite du croquis de l'ouvrage proposé en Annexe V.

L'étalonnage et la rectification de cette coupe ne pourront intervenir, moyennant un échantillonnage systématique et régulier effectué mètre par mètre, qu'après rencontre et localisation précise des deux premiers repères géologiques, c'est-à-dire le toit des Dolomies du KEUPER moyen et du MUSCHELKALK supérieur.

En toute probabilité, il y a lieu de prévoir une profondeur totale de l'ordre de 340 à 350 mètres pour réaliser la prospection complète des réserves aquifères infratriasiques en ce pointa Le niveau statique de la nappe profonde peut être attendu vers la cote +290/295, c'est-à-dire vers la profondeur de 60 mètres dans les conditions régionales actuelles d'exploitation de la nappe.Avec un débit spécifique de 1 m3/h/mètre, le niveau dynamique serait - 29 -

localisé vers -120 mètres par rapport au sol pour un débit de régime de 60 mS/heure«

Ainsi qu'il a été indiqué précédemment, une telle reconnaissance étant l'une des plus profondes qui soit tentée dans cette partie des Vosges, il importe que l'entreprise exécutante soit puissamment outillée, accepte au départ le principe des divers essais qu'il est souhaitable de réaliser en vue de la plus grande perfection du captage, et relève soigneusement, au jour le jour, toutes les particularités observées au cours du travail (dureté et couleur du terrain et de la boue de forage, niveaux de l'eau ou de la boue, usure du trépan, etc •. )

c) Suggestions concernant 1'exécution du forage.

Un plan de réalisation adapté aux conditions géologiques et tenant compte des diverses expériences antérieures, figure, à titre indicatif, sur le croquis Annexe V de ce rapport« II pourra, bien entendu, donner lieu à variantes selon le matériel mis en oeuvre, les possibilités de l'entreprise et les diver- gences entre la coupe réelle et les prévisions révélées au cours de l'avancement et qui n'excéderont probablement pas 5 ou 6 mètres en plus ou en moins, sauf en ce qui concerne la zone limite : TRIAS - socle ancien.

Toutes données numériques sur les divers éléments et diamètres de l'ouvrage, déjà consignées sur le croquis, n'auront pas à être rappelées ici* La méthode générale de travail et certaines phases de l'exécution appellent toutefois quelques explications et remarques:

l) Le schéma proposé a pour objectif essentiel la mise en pi ace d'une colonne de captage à une certaine profondeur au-dessous du toit du Grès bigarré, son étanchéisation complète par - 30 -

cimentation au droit de tous les étages supérieurs et la traversée selon un diamètre aussi grand que possible (dont la valeur minimum sera garantie au marché) de tous les grès et conglomérats aquifères jusqu'au substratum général imperméable.

Il est suggère, dans ce but, d'assurer au préalable le soutènement et l'élimination complets de l!enserable du KEUPER (dont la stabilité peut Ôtre médiocre), en s'appuyant sur le massif résistant du MUSCHELKALK (l) avant de traverser les niveaux, également plus ou moins ébouleux, situés au toit de la nappe profonde (MUSCHELKALK moyen).

Cette formule a 1 * avantage de permettre au passage, sans courir aucun risque, la reconnaissance hydrolog i que du MUSCHELKALK supérieur où l'on pourrait trouver exceptionnellernent des eaux utilisables. Elle permet également de réduire le coût de la colonne de cap tage dont le calibre sera plus faible à la partie inférieure. Elle facilite, en outre, toute manoeuvre d'une colonne provisoire de reconnaissance qui pourrait Ôtre tentee en vue de l'amélioration du captage.

Par contre, elle limite notablement le diamêtre utile de perforation dans la formation aquifère et interdit la mise en oeuvre du procédé à l'émulsion (système L.T.S.) qui exige une ouverture minimum de 350mm.

2) Afin d'obtenir les meilleurs délais d'exécution et de conserver toutes chances d'un captage intégral des ressources aquifères profondes, l'utilisation d!un matériel mixte rotary-battage à sec s•avère ici particulièrement souhaitable.

Le forage devra, en effet, Ôtre fait à l'eau lourde et avec boue spéciale jusqu'au toit du MUSCHELKALK puis du Grès bigarré, à l'eau claire ou à sec dans le massif calcaire et le TRIAS inférieur.

à*, ceh Avaitf-projet, d- ampfc. E»w, dt U boaihè*. pnt'sumáé, Äqr**de I ¿vtittíuiJit*' duu tmxW/lou. iW«_si|iVe. ut*. louvr*.ae i" echc*»ce t Servie« «lu. 6ENIE RURAL A |>rt.f«M qu* U l^calo«-«t SotVa^rcc O*L teleles Ci CftTro^nes flutet*q la Dolemi'e Uixc-oVme . Csfe. VAn*n,te inique lab«ndoit d'uni Ttonm«uMa.*ce dt» ^rtefrieKs a^ui^rts dtoeíít Jc •tute SMffkWni-' de de)«H¿c. cí*9w.'f3e»»L«7<Ír ; ílle permet* par ctfnh« dlcRM'safsr u.** ej^ioi^vflbM-plu» feuice d l Mfei ' ° V ! V - 3 i -

^ la mise cu placo provisoire ou definitive de la colonne de car-lago , il serai I boa (J ' adopter un pro ci'dé cl! a vu n — cerc ut met tan t la forma Lion aquifer c i- 1 ' ¡ibr i de tout risque de colmatage accidentel . Le niveau pi ézomé trique devan l KO tenir ver.s 60 mètres de pro fondeur, le maint i en de la boue au niveau du sol crée dans In forage, une surpression de l'ordre de 6 kg/cr.i2 sus cep t i ble d ' ob tarer de façon ¡il us ou noins réversible les fissures a qui fî-mp,

L'exemple du l'orage 3 de CUXTIiLXKVILLk a recelaient montré que ce ri.s rue é Lai t nég 1 ig rabie lorsque le découvert est al j nenté en er.u claire et que 1 'evacuation des sédiments est obtenue par in j ce t i on inverse. Ma ir, il ÎK- serai l pas prüden t de c one lure déf i ni i i v cr.-.vn t, 'i ' api16 s celte première expérience régionale, à l'innocuité d e cette nié t li or] e d an.-; t ou s les cas.

3) Le problème posé par 1 :• mnéral i sa ti on et la teneur en for des <-aux de la nappe profonde, au regard de la faible épaisseur de leur alle dans cette r ¿r, i 0 n demand orni 1, en toute rinucur , ainsi qu'il a été env i s âgé pr ('c.'der.:nrn t , une oxpér i J.H >: t.'. ( : mi spéciale préludan t à la ci no ut-'. Lion de la col on no de c a; tone.

(-et to recherche pourrai t r tre conçue do ] a façon suivante : a) Vise en pi ace provisoire de c< tte colonne dans un bouchon d ' argile ou sous protecti on d'un packer, après traversée de ô ¡\ 10 nètres dans les niveau K supt'ri ours du Grès ù Volt z i a ;

h) traversée du Grès bigarré j usqu 'au toit dos COLIC lies inter- médiaires. 1er essai do déb II de r e conn ;;i s sanco • iJét ern i na t ion des carácter ist i que s physi cocli imiques do 1f eau;

c) Traversée des Couches intermédiaires jusqu'aux arg i 1 es rouges. 2èmc Kssai de e'ebitj Nouvelle étut!e des caractéristiques do 1'eau.

d) Torn go clu Grès vosri CM: j usqu ' au socle . 3ème essai de débit de reconnaissance et observations ana- logues aux pr écédrMi tes . - 32 -

Cette investigation fractionnée permettrait de déduire en meilleure connaissance de cause la profondeur optima du dispositif dfotanchéité pour concilier dans toute la mesure du possible conditions de débit et qualité des eaux«

Elle implique, par contre, une lourde et onéreuse manoeurre supplémentaire ainsi que le rebouchage provisoire du fond pour permettre la cimentation définitive.

S'il était budgétnirement possible de retenir le principe d'une telle étude, il y aurait avantage à mettre en oeuvre des tubes lisses type B.K« de préférence aux tubes A.P.I, manchonnés, dont les sai 1lies peuvent entraîner des risques de coincement. Dans le cas contraire, on devra s'en tenir à une mise en place automatique du tubage au toit de la formation et capter la totalité des eaux quel les que soient leurs propriétés chimiques.

4) Cimentation de la colonne de captage - Contrôlesd'étanchéité.

Les deux cimentations, derrière colonnes vissées, centrées par guides, auront lieu de préférence par le fond et

par în.jcction sous pressiona en une seule passe» avec coulis de ciment pur sursulfaté type Supercilor.

Par précaution, la 2ème colonne présentera un recouvre- ment de 5 à 10 mètres par rapport au sabot de la première, afin d'obtenir les meilleures garanties d'étanchéité dans la zone de ce raccord« Le tronçon inférieur sera pourvu^ à son sommet, d'un jeu de centreurs très bien ajustés >, pour réserver un espace annulaire aussi régulier que possible.

La durée de prise et de durcissement du ciment ne sera pas inférieure à 4 jours et de préférence portée à 5 jours.

Essais d!étanchéi té: 1ère colonne: plan d'eau ou de boue rabattu vers 35-40m. 2ème colonne: " •• " " " " 90-100m - 33 -

Dane l'hypothèse d'une reprise du forage à sec, le niveau sera maintenu vers cette dernière profondeur, afin de percevoir, par remontée spontanée, l'arrivée des eaux de la nappe recherchée»

5) Traversée de la formation aquifère.

Un moyen d!épuisèment, par soupape hermétique d'une capacité de 200 litres au moins, sera prévu dans l'outillage du chantier pour suivre, en cas de besoin, et à défaut de tout pompage de contrôle, 1'évolution des conditions de débit au fur et à mesure de 1'approfondissement.

Ce dernier sera, en tous cas, poursuivi jusqu'à la base du TRIAS inférieur, dont le substratum pourra faire l'objet d'un carottage de contrôle, si la qu lité de l'échantillonnage s'avère insuffisante ou douteuse,

6) Essais de débit»

En principe, un pompage de reconnaissance de 24 ou 36 heures, précédé d'un curage soigneux du fond, sera prévu en fin de forage, après détermination certaine du socle, dans le but d'étudier la caractéristique dynamique du captage, la qualité des eaux et la tenue du découvert aquifère.

Selon les prévisions consignées à titre indicatif sur le croquis Annexe V, on devra disposer, en principe, d'une pompe dont l'aspiration sera placée à 65-70m au-dessous du niveau au repos et susceptible de fournir 60 m3/h à-120 mètres.

En principe^ et conformément à divers exemples connus en Moselle, pour des forages dont la zone utile d'exploitation est à une cote très supérieure à celle du toit des horizons aqui-

fèresp on pourrait éviter ici la pose d'une 3ème colonne de soutènement crépinée. Toutefois, cette mesure de précaution s'im- poserait dans le cas ou d'importants niveaux argileux et des conglomérats particulièrement boulants seraient rencontrés dans les formations aquifères. - 34 -

En fin de travaux, un essai de pompage final d'une dur<5e minimum de 72 heures, interrompu seulement pour l'obser- vation des remontées entre chaque régime, aura pour but de préciser en toute rigueur la courbe de débit de l'ouvrage, la qualité et la teneur en fer définitives des eaux, c'est-à-dire tous les élé- ments utiles à la future exploitation.

Comme pour l'essai de reconnaissance, la pompe devra permettre d'obtenir deux ou trois paliers de débit bien stabilisé à partir du régime maximum.

L1évolution de la qualité des eaux et 1'absence de toute intercommunication avec les nappes minéralisées supérieures seront survei1lées par des mesures de résistivité sur prélèvements systématiques effectués de 6 heures en 6 heures. Des analyses chimiques sommaires ou détaillées permettront de définir les constituants ioniques à la fin des régimes principaux du pompage. La teneur en fer fera l'objet d'une observation spéciale et usuelle par coloration cumulative de témoins en faïence déposés dans une rigole d'écoulement à la sortie de la pompe.

Il y aura lieu, enfin, de faire étudier de très près les caractères d'agressivité de l'eau et son contenu bactériologique par un laboratoire spécialement équipé à cet effets Une stérili- sation de l'ouvrage et de la pompe par extrait de Javel dilué interviendra donc avant la mise on route dos essais de fin de forage•

G. MÍNOUX Ingénieur Géologue au B.R.G.M. Col1 aborateur au Service de la Carte Géologique de la France.

Service du BESOINS aï RESSOURCES li" ¿AU DÏ& GEPJIE RURAL i. À des Vosges. 32S PAR Uli 70rm3 AU ÏP.IAS II ¿Uî DANS LA RSGIOÏI Dû 3ULGHÏÏVILLÏÏ

1 - KULGIT ;VIT,L3

A) 3i.:.S0IrI3

Commune : Population : 9ûO habitants 900 x 60 54 ouu l/.l Gros bétail : 300 têtes 300 X 50 15 000 Petit bétail : 250 M 250 X 20 5 000 l/.i Jardins : 100 ares 100 X 300 30 000 1/J acoles : 240 élèves 240 X 100 24 000 l/j

128 000 l/j marge de sécurité 42 000 1/j

170 000 1/j Union laitière vittelloiae (s) 100 000 litres de lait traités par jour : 100 000 x 5 500 000 1/j 670 000 l/j B) rt&ssozj

Commune 2 forages cour.un^u:: d'anoi; 70 000 l/j Union Lait.Vittel. 2 forajes donnant 200 000 l/j

otal 270 000

¿xcodent t-es ¿-j^ sur les ressources 400 000

il - üQii-ira.js n)AUCOuaT, ¿UKVILLE.

A) rasons

1°) SAIÍD.V COURT

Population 257 inbitants 257 x 60 15 420 l/j Gros :>"'tcil 600 tStGS 600 x 50 30 000 l/j Petit „ 300 têtes 300 x 20 6 OCO l/j Jar d iii., 30 ares ; J x 300 9 000 l/j ïïcole 52 élèves 32 x 10,0 3 200 l/j

63 620 l/j ge de sécurité 13 380 l/j

82 000 l/j

../• 2-

1"üÍ3 -• Jj.i_L'i1.jiîIri û~j St—I"LIJ3IJKT dö h>j

20 000 1. de lait traités journellement : 20 000 x 5 100 000 l/j

2°) AirUI.rvILLI-J.iS

PoTjulaïion : 122 ivibitants 122 x 60 , 7 320 l/j Grtx; bétail : 300 «tas 300 x 50 , 15 000 l/j r'etit bétail : 30 tetes 80 x 20 , 1 600 i/j Jardins : 15 ares 15 x 300 , 4 500 l/j ; 35 ¿lèves 35 x 100 , 3 500 l/j

31 920 l/j i-jarge de sécurité 9 560 l/j

41 500 l/j

3°) IÍ

Population 100 habitants 1C0 x 60 6 000 l/j Gros b¿ ta.il 320 tStes 320 x 50 16 000 l/j Petit bétail 150 tétas 150 x 20 3 000 l/j Jardins 10 ares 10 x 300 3 000 l/j

2o 000 l/j de sécurité 8 500 l/j

56 500 l/j

') i:

5¿ ïi:: oitan ts ^o x ou 3 450 i/j 125 tôtec 125 x 30 0 300 l/j -_-it bétail 50 tetes 50 x 20 1 000 i/j "ard ins 6 ares 6 x 300 1 800 l/j

12 560 l/j de sécurité 3 920 l/j

16 500 l/j

5°)

Population 124 ir-bita 124 x G0 7 440 l/j Gros ûétail 340 t:;.s 340 :•: 50 17 OÛO l/j Petit bétail 130 tC .¿s 130 x 20 2 ¿00 l/j Jardins 13 ares 13 x 300 3 900 i/j ¿cole 20 élèves 20 x 100 2 000 l/j

32 940 l/j Karge de sécuri té 9 560 l/j

42 500 Ilabi torito 12u habi rants 120 x SO 7 200 Grcu bótail 625 tores 625 x oO 31 250 i^e-fcit bétail 300 tStcs 300 x 20 6 000 Jardins 12 ares 12 x 300 3 500 ¿lèves 30 dliiVGc 30 x 1 oO 3 000

51 050 i'iar^e de sécurité 14 (^^ù

¿5 ÜOC l/j 5ó 000 l/j

385 000 l/j

à ab

Habitants 240 i^bitants 240 x 60 14 400 i/j Gro¿ bétail 350 rutes 350 :•: 50 17 500 l/j ?G"¿it bótail 100 tCtcs 100 x 20 2 000 l/j Jardins 25 are c 25 :-: 500 7 ¿uû 1/'- j

44 400 i/j i-*ar~o ce Gcícarité 13 ¿00 1/¿

50 000 l/j 50 000 l/j

2o)

150 hibitants 150 x 60 9 000 l/j roe bótail 255 totes 255 x 50 12 750 l/j jtit bJtail 135 totes 135 x 2C ¿ 7C0 x/j a.-..ins 10 ares 10 x 500 3 000 l/j 30 eleves 50 x 100 5 CGC l/j

30 -¿O i/j ¡•large de sécurité 9 5^ l/j

40 000 l/j 40 000 l/j

à reporter 100 000 l/j Report 1C0 000 l/j

J ) -Ti \ll iL/-. •-— J.W-— •'Ai. A

"Libita^-s 145 ir bitants 145 x 60 Ü 700 l/j Gro.: bíteil : 200 tí i.cr, 2GÜ x 50 10 000 l/j re "ti. Ü ULJ u3.il : 40 tStos 40 x 20 cCO I/j J .T T*.I"Í yin ; 15 ares 15 x "^00 4-500 l/j Ücolo : 50 últ>Vaa 50 s 1ÜO 3 OOü l/j 27 COO l/j de sécurité » S COO l/j

000 l/j 55 000 l/j

135 000 l/j

3) RJ.v JO UTICOS

Puits particuliers à aband.cr.-r.er. r i i i

; j , J LÎfcLLi

COUPE: JM

COUPES D EL „.-LA: .. R EQION LGNEV LUE

f>-- 'Í*. | — * |.l^^^^^^^gajs^JITT^''

Distances hûifÏAO-nteie.5

S-joií* ènvitT» n IN. W- 5.E

+4ÛÛ - -+4O0

+300- - +300

-+100 COUPE N°3

0 COUPE GÉQLOGÍQUE DÉTAÍLUÉ^ DU SECTEUR BULGNÉVJLLE- 5URÍAUVÍLLE

¿km e e Echelle ¿es lo-n^eurs : l/20'000 i) des ha-atcurs : l/5'Û0O

ï'e.-^* e> ptneta-aes am.f>li-|iVs 4" fots environ 1

W.5W. E.NE.

+ 400- -+4oo

- +350

+300- - + 300

¿e» longueurs ; i/d0000e ^ de* hautéu-rfi : l/Ä*500e I I 1 COUPE N°4

COUPE GÉQLQG-ÍQUE AUXÍLÍAÍRE , TRANSVERSALE A LA BQUTQNNJÈRE DO BAS-DES-TOSSÉS ftH. ¿0-4/JO-/-1Wâ AVANT- PROJET DE FORAGE AUX enès> PU TRÍAS ÍNFÉRÍCUR

pour le SysADJCAT Des EAUX de BULGNÉVÍLLE eh defaLVallée, du . Vair

ELEMENTA PROPOSÉS POUW L'EXÉCUTION : Coube ae'álogi'qae t»rob»ble. ! For*.g«. hnsMLn 600«* ou. TOl»Ty £&«c¿3f. TUUaolL «cÀiraoud« 500 «w.tfivJt r,eallY t b*r au**** 0,5'

c 44d.â »^ flames irisées i-nfeneures" _ OU. 10

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Tubage- acier étire , Visse ^ cento'

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¿ I injccKon d'eau. cJcurt- JuaquÍL «K ban« «uusff* Jábwa 4*nerí«* d'eau. loanUl^rMrdk -180

Tubage acier ¿hVtr visse, c*«íí

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3.E. lkrnAHccftdt i««rttcA *Lktfc*tti añila * flr>^.«tW» «t ¿ames «le ¿Jovwc* -Hun.

oTî oombleit sow brearon , bariolées

ltwaö -for«. «».feM»W«» MÜ5CHITLKALK |«rt«u."r' brun

9 avie i«fert«ktanis «f- F«HMU» «U. Fôraqeq . roha,ry ««•*%* Veri» «M. Jt -ao- âu-

r^ pose ci«*, massti de ûoitV« ? de m'en un« ooWnt 150

G ?"/t Echelle J«. frrofenit+T* I i/l000* e 9 '*4>. 4ñ Al- 7-