BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

B.P. 6009 - 45018 Orléans Cédex - Tél.: (38) 63.80.01

Société -DECHETS

Etude d'un site potentiel de décharge d'ordures

ménagères à HOLNON ()

Aspect hydrogéologique

par M. CAUDRON - J-G. GAILLARD et CH. ALBECQ

80 SGN 409 PIC juin 1980

Service géologique régional PICARDIE - NORMANDIE 18, rue Mazurier, 76130 Mont-Saini-Mignan - Tél.: (35) 70.38.64

12, rue Lescouvé, 80000 Amiens 2, rue du général-Moulin, 14000 Caen Tél.: (22) 91.73.87 Tél.: (31) 81.86.96 Société FRANCE-DECHETS

Etude d'un site potentiel de décharge d'ordures

ménagères à HOLNON (Aisne)

Aspect hydrogéologique

RESUME

A la demande de la Société FRANCE-DECHETS, le Service Géologique Régional Picardie a procédé à l'étude hydrogéologique d'un site de déchar¬ ge contrôlée d'ordures méngères à HOLNON (Aisne).

Le présent rapport analyse les caractéristiques hydrogéologiques de la nappe de la craie située à 45 m de profondeur sous un recouvrement de sables argileux du Thanétien. Il définit la perméabilité relative du fond de fouille sur lequel reposeront les ordures ménagères ( k = 10~' m/s).

80 SGN 409 PIC TABLE DES MATIERES

Pages

RESUME

INTRODUCTION 1

CONTEXTE GEOLOGIQUE 1 à 5

1 - Bois d' HOLNON 1-2

2 - Sablière étudiée 2 à 5

CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE 5 à 9

1- Observations générales 5

2- Observations sur le terrain 6

a) - nappe profonde 6

b) - nappe phréatique 6 à 8

c) - perméabilité du fond de fouille 8

d) - analyse de l'eau de la craie 8-9

CONCLUSIONS Société FRANCE-DECHETS

Etude d'un site potentiel de décharge d'ordures ménagères à HOLNON (Aisne)

Aspect hydrogéologique

INTRODUCTION

L'existence d'anciennes carrières de sables argileux autour de l'agglomération de ST-QUENTIN a amené la Société FRANCE-DECHETS à examiner la possibilité d'utiliser le fond de l'une d'elles pour stocker des ordures ménagères. Après une reconnaissance de plusieurs sites, le choix s'est por¬ té sur une ancienne sablière du Bois d' HOLNON pour des raisons d'accès et de volume disponibles.

Dans le cadre de l'étude d'impact qui doit être présentée avec la demande d'autorisation, l'étude du chapitre hydrogéologique a été confiée au Service Géologique Régional Picardie. Après reconnaissance du site, des tra¬ vaux de recherche ont été entrepris pour bien saisir les caractéristiques hy¬ drogéologiques de la région.

CONTEXTE GEOLOGIQUE

1 - Bois d' HOLNON

La sablière est située sur la commune d' HOLNON, à 1,5 km du bourg, en bordure de la R.N. 44 ST-QUENTIN - AMIENS (Fig.l). Les coordonnées LAMBERT de la carte à 1/25.000 de PERONNE la localisent :

en 661,6 et en Y = 241,7 í&.r—-rxi«* i s '»' Champ* TOTUJ SITUATION GEOGRAPHIQUE

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48-8-13 indice BRGM \'V ' I« Bol) ~V "kl \*X + 75.65 cote NGF de la nappe •~'w '\ 1 V - J» Críe sens d écoulement \\Vf* \ Cftpai J^A >7// lé Muid '-/' & l\s / Echelle : 1/25.COO è ^y FIG 1 -NT -:¿- Hi a \ )& : la Trtou d( 'Ifc S. v /" '-3; - ¿- r.Ä™ >,xï>l %jn d#i Li*oirf VMc J d'Epin* jrt*r&~, _'> i^ paiîDi aC i>>- V "usl

lai S«ru Tarrt -V- jv Jhtmpi lui tiu j >/.*—•— >|U« dà II tWw ure d^olnon j V f/ V \ .j5» ^r-.-. j* Bill Chluiioj * N (J -—ssr "V •'\,»nlr»-D«U« Bq'i SKZ2.2O X> /. It VouVoulil n _i Koytr» I %i2 TA o ti • I • 11 a fcÄ^ .•»oí /' /^ aau cV"v I.VU1 rsKii" » * +.- v- -Í- / Lia 11* J - /<..*-— at- Pi«nt>iit •A Boi Bocfe 48-8-1 :*u v rr" . **•' •Z5.

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.HM' VSelencY <*•'•?^ ^ Service géologique regional PICARDIE FRANCE-DECHETS Sablière d'HOLNON CQ2) C roquis de situation des sondages VP7 échelle 1/2000 environ

ancienne figure 2 sablière

piezometre 48-8-40 »117.07

VP8 La cote en haut du front de taille est de -i- 120 environ. On y accède directement par la R.N. 44, par un chemin de terre sur 200 m.

Ouverte pour l'extraction du sable depuis de nombreuses années, elle n'est plus exploitée que sporadiquement. Elle forme une cuvette de 280 m de long sur 110 à 150 m de large, avec une profondeur maximale du fond de fouille de 7 à 8 m.

Le matériau extrait est un sable limoneux ocre jaune assez compact. Il appartient à l'assise géologique des sables d', du Thanétien supé¬ rieur, équivalents des Sables du QUESNOY du Landênien continental, plus connus au nord du département. Au-dessus, on devrait trouver des argiles à lignites du Sparnacien qui protègent les sables sous-jacents des infiltrations chargées d'hydroxydes de fer. De ce fait, les sables restent gris clair. Mais, dans la carrière, ils apparaissent plus roux, car la couche d'argile a été érodée. Le limon quaternaire repose directement sur eux.

L'épaisseur des sables thanétiens supérieurs est estimée à 5 à 6 m. En-dessous, on trouve une autre assise sableuse, plus argileuse (glauconie) qui appartiennent au Thanétien inférieur. On les appelle, dans la région, les Sables de Marteville. En-dessous, une troisième assise sableuse, plus fine et plus argileuse (les Sables de ) termine la séquence tertiaire et repose directement sur la craie blanche du Santonien. L'ensemble du Thanétien inférieur forme une épaisseur de 10 à 15 mètres.

La craie, substratum continu de la région, est une roche carbonatée pure, à rares silex.

2 - Sablière étudiée (Fig.2)

Un sondage (48-8-40) a été réalisé à l'entrée de la sablière. Il a la coupe suivante :

0 - 16,5 : sables verdâtres et gris avec présence d'un bloc gréseux de 13,5 à 13,8 m

. 16,5 - 61,0 : craie blanche du Sénonien

Le piézomètre est équipé en tubes P.V.C, de 110 mm de diamètre, crépines de 36 à 60 m et assemblés par tulipes rivetées.

D'autres sondages de reconnaissance, réalisés par le Laboratoire des Ponts et Chaussées de ST-QUENTIN, donnent des descriptions plus détaillées.

** La tête du tubage a été raccordée au nivellement général : -i- 117,07 N.G.F, - 3

U P 6 (-f 120,76)

0 - 2 m limon argilo-sableux à argileux brun

2 -- 2,5 m sable argileux grossier roux

2,5 -- 5,0 m sable limoneux grossier roux

5,0 -- 8,3 m sable limoneux à argileux roux vert

8,3 -- 10,0 m sable limoneux à argileux à nodules

10,0 -- 12,6 m argile sableuse verdâtre humide de 11 à 12 m

12,6 -- 13,5 m argile plastique légèrement sableuse verte

13,5 - 15,6 m silt gris

15,6 - 16,0 m sable fin limoneux et glauconieux (silt)

16,0 -- 17,0 m craie

V P 7 (+ 118,66)

0 - 0,7 m limon argilo-sableux marron

0,7 - 0,85 m argile plastique panachée roux vert

0,85 - 1,1 m argile sableuse -i- fragments de grès 1,1 - 2,0 m sable limoneux roux avec nodules d'argile grise

2,0 - 4,3 m sable propre roux

4,3 - 5,1 m sable limoneux à argileux vert

5,1 - 6,0 m sable limoneux à argileux roux-vert

6,0 - 7,0 m sable limoneux plus fin

7,0 - 8,0 m sable limoneux roux-vert plus fin

8,0 - 10,4 m sable argileux et argile sableuse verdâtre

10,4 - 11,3 m argile sableuse verdâtre

11,3 - 12,0 m argile sableuse à passées d'argile plastique grise

12,0 - 14,0 m silt gris

14,0 - 14,4 m sable limoneux roux

14,4 - 15,5 m craie limoneuse V P 8 (-1- 115,84)

0 -- 0,3 m terre végétale

0,3 -- 1,2 m sable propre jaune

1,2 - 8,6 m sable argileux vert

8,6 - 9,5 m argile plastique légèrement sableuse roux

9,5 -- 12,5 m silt gris limoneux

2,5 -- 13,0 m craie limoneuse

INTERPRETATION

V P 6 V P 7 V P 8

Limon plateaux 0-2 0 - 0,7 0 - 0,3 Argile à lignites / 0,7 - 1,1 / Sables d'Attilly 2-5 1,1 - 4,3 0,3 - 1,2 Sables de Morteville 5-10 4,3 - 8,0 1,2 - 8,6 Sables de Gricourt 10 - 16 8,0 - 14,4 8,6 - 12,5 Craie du Santonien 16 - 17 14,4 - 15,5 12,5 - 13,0

Ces différentes coupes montrent l'hétérogénéité des faciès sableux mais des transitions floues entre les niveaux. Un passage argileux semble do¬ miner vers -1- 108 - 110.

Le toit de la craie est rencontré entre -i- 103 et -i- 105. Tectonique¬ ment, le Bois d' HOLNON est en bordure méridionale d'un synclinal de la craie orienté nord-est - sud-ouest et dont l'axe principal passe par et ATTILLY. Les dièves turoniennes (craie marneuse) sont inférieures à - 10 (soit à plus de 127 m de profondeur). - 5 -

CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE

1 - OBSERVATIONS GENERALES

Le sous-sol du Verrrtandois contient des ressources aquifères de première importance. Elles sont contenues dans le réservoir de la craie à des profondeurs variables selon la topographie : sous le Bois d' HOLNON la nappe de la craie est rencontrée à plus de 40 m de profondeur.

Le piézomètre S réalisé à l'entrée de la carrière a trouvé le niveau vers 44,85 m (soit -i- 72,24).

Sur la carte de la figure 1 ont été notées les cotes piézométri¬ ques mesurées le 14 mai 1980 dans différents points d'eau de la région. El¬ les font apparaitre un écoulement général de la nappe vers le nord-ouest, en direction de la vallée de l'Omignon. Sous le site du Bois d'HOLNON, la direction d'écoulement est d'abord franchement nord, vers la vallée sèche de Caboche. Le gradient hydraulique est entre 0,2 et 0,3 %, ce qui donne un débit unitaire de 3 1/s par' 100 m de front de nappe ou 10,8 m3/h.

Le toit de la craie étant rencontré vers 18 m de profondeur, une partie du réservoir est dénoyé sur 25 à 30 m. Les fluctuations interannuel¬ les de la nappe sont de l'ordre de 6 à 7 m, valeur qui traduit une forte amplitude pour la région. En fait, la crête piézométrique entre le bassin de l'Omignon et celui de la Somme passe sous le bourg d'HOLNON et sépare l'é¬ coulement souterrain en deux directions opposées.

La nappe est alimentée par les précipitations qui tombent sur la région et en particulier par celles qui s'infiltrent en amont du bassin hy¬ drogéologique souterrain de l'Omignon (HOLNON, FAYET, GRICOURT).

Sous la butte d'HOLNON, les pluies efficaces doivent traverser une forte épaisseur de terrains peu perméables, filtrants, puis une épaisseur de craie peu fissurée, avant d'arriver à la nappe proprement dite. Cette propa¬ gation est très lente et facilite à la fois une épuration des eaux mais éga¬ lement une minéralisation par des éléments chimiques venus des roches tra¬ versées.

La nappe est peu sollicitée dans la région. Seul le captage commu¬ nal d'HOLNON intéresse le secteur du bassin hydrogéologique. La coupe strati¬ graphique n'est pas connue mais il traverse au moins 10 m de sables tertiaires. Il est situé à 1100 m en araont hydraulique de la sablière. Les périmètres de protection ne sont pas encore définis mais selon le géologue agréé, ils n'in¬ téresseront pas le site de la décharge. 2 - OBSERVATIONS SUR LE TERRAIN

a) nappe profonde

La surface piézométrique de la nappe est donc située vers 44 à 46 m de profondeur sous la sablière. Le réservoir est constitué d'une craie blan¬ che peu fissurée. Lors du prélèvement d'eau pour analyse, le sondage a tari à un débit de 4 m3/h, en moins de 2 minutes. Une acidification pourrait amé¬ liorer son rendement.

Signalons que, lors de la réalisation du piézomètre, le niveau piézométrique n'a été rencontré qu'à 55 m, puis s'est stabilisé vers 45 m. Localement, il existe une certaine captivité de la nappe.

b) nappe phréatique

Des sondages à la tarière ont été réalisés sur le fond de la sabliè¬ re. Ils ont donné les résultats suivants :

S_t_l

0 - 1 m sable blond roux avec traces d'oxydes de fer

1 - 2 m sable gris blanc

2 - 4 m sable beige clair Pas de niveau d'eau apparent malgré l'humidité du sable.

S t 2

0 -- 0,6 m sable roux argileux

0,6 -- 1,6 m sable vert glauconieux

1,6 -- 4,0 m sable ocre vert argileux veiné de sables plus vert (glauconie)

Niveau d'eau apparu le lendemain : 3,77 m - 7 -

S t_3

0 - 1,15 m sable roux argileux

1,15 - 2,40 m sable roux marbré de sable glauconieux, humide

2,40 - 3,50 m sable glauconieux

3,50 - 4,00 m sable vert très argileux marbré de sable ocre très humide

Niveau d'eau apparu le lendemain : 3,90 m

S t 4

0 - 0,9 m sable beige foncé légèrement argileux forte humidité à partir de 0,8 m, eau à 0,9 m

0,9 - 1,5 m sable vert glauconieux argileux de plus en plus compact

1,5 - 2,63 m sable vert glauconieux argileux très compact avec traces d'oxydes de fer, pas trace d'humidité

2,63 m arrêt, cause : êboulement

Niveau d'eau apparu le lendemain : 0,60 m

S t 5

0 - 1,0 m sable beige foncé légèrement argileux et humide

1,0 - 1,35 m sable compact très argileux

1,35 - 2,25 m sable vert pur

2,25 - 3,05 m sable compact très argileux sec avec traces d'oxydes de fer

3,05 m tarière bloquée

Niveau d'eau non apparu le lendemain mais fond humide.

Ces différents sondages montrent l'existence d'un horizon humide qui se traduit par l'apparition d'un niveau piézométrique stabilisé au bout d'un certain temps. 8 -

Ces observations expliquent la présence du plan d'eau en fond de carrière qui semble permanent. Si des eaux de ruissellement l'alimentent en période de fortes pluies, il correspond plutôt à une petite nappe perchée dans la partie supérieure des sables. Elle est soutenue par les couches argi¬ leuses repérées dans les sondages du Laboratoire des Ponts et Chaussées vers 10 m de profondeur.

Correspondant à une structure géologique constante, cette nappe doit exister sous toute la carrière bien qu'elle n'ait pas été reconnue au Stl. Ses fluctuations restent faibles et surtout liées soit aux apports par ruis¬ sellement, soit aux soustractions par evaporation. Enfin, elle ne possède aucun intérêt économique.

c) perméabilité du fond de fouille

Afin de connaître la capacité d'absorption du terrain qui constitue le fond de fouille de la carrière, un essai de perméabilité a été mené près du sondage S t 1. Le niveau testé est un sable argileux fin qui appartient à la base du niveau d'Attilly. L'emplacement a été choisi sur une surface non compactée par le passage des engins de chantier, non loin du plan d'eau.

La méthode utilisée (NASBERG-TERLETSKATA) suppose un terrain homo¬ gène et isotrope et une perméabilité horizontale nettement plus grande que la perméabilité verticale. La figure 3 donne des granulométriques de différents sables du Bois d'HOLNON analysés par le C.E.T.E. de ST-QUENTIN. Celle en trait plein (V P 6 : 3 à 4 m) correspond au niveau testé. Elle mon¬ tre un sable fin homogène où dominent les grains entre 0,2 et 0,3 mm. En ap¬ plication de formule d'Hazen qui fournit une appréciation sur la perméabilité horizontale ( k ^ = c d 2 j^q)^ celle du sable en question, serait de l'ordre de 3 X 10-5 m/s.

La mesure effectuée sur le terrain, à partir d'un sondage de 2 m donne une perméabilité verticale de 10~^ m/s. Le débit d'infiltration sera de l'ordre de 1,25 x 10"^ 1/s par m2 de surface sous une charge d'eau de 1 m, soit 4 m3 en un an.

La hauteur annuelle des précipitations susceptibles de s'accumuler sur une surface plane (sans ruissellement) est de 600 à 800 mm. Compte-tenu de l'évaporation, elle est en fait plus faible et le débit d'infiltration efficace au niveau du plancher de la carrière ne dépassera pas 250 mm par an, soit un débit inférieur à 3,3 m3/an/m2.

d) analyse de l^eau de la craie

Un prélèvement d'eau a été effectué sur le piézomètre par pompage. Les résultats d'analyse sont les suivants : ANALYSE GRANULOMÉTRIQUE

D 200 100 50 0,2 o.,.Vos\'^\'\"\ ^ V V v\ \^\ \ \ t- -4- H -îryfAy* «i> <> <> fj. «>.'> O 250 125 63 25 12,5 6,3 2,5 1,25 0,5(mm) V^^ ' ^ -"yy '*y, "^"-^ ^''/'> '< '-^'x> ' '"-

Diamètres équlvBlents(^) ' 44 [7^ [ÏÏI lui ¡^ [ÏÏ] ^ [iïï i .Tn'o'; 1 0-Ji!i

fig 3 Résistivité 2139 ohm/cm à 20 ° C

TAC 22° 75 Th 25 " 22

Ca 90,4 mg/l HCO, : 270 mg/l

Mg 6,3 mg/l Cl 19,1 mg/l Na 8.8 mg/l SG^ 24 mg/l

K 2.9 mg/l NO^ 6,8 mg/l

NH^ ^0,1 mg/l NO2 ^0,01 mg/l F 0,2 mg/l Sr 0,35 mg/l Fe ^0,1 mg/l Cd < 0,01 mg/l Mn é 0,01 mg/l Cr :é 0,10 mg/l Zn té 0,01 mg/l Cu .^0,01 mg/l

Le faciès chimique de l'eau est analogue à celle captée par le forage d'HOLNON. CONCLUSIONS

Le site de la sablière d'HOLNON, près de la R.N. 44 ST-QUENTIN - AMIENS, présente des conditions hydrogéologiques favorables quant à l'accueil de déchets d'origine ménagère.

En effet, elle est creusée dans les sables du Thanétien supérieur et moyen qui reposent sur la craie, sur une épaisseur de -^- de 15 mètres. La nappe de la craie sous-jacente est rencontrée à 45 m de profondeur. Son écou¬ lement est dirigé vers le nord - nord-ouest.

Un niveau plus argileux à quelques mètres de profondeur maintient une petite nappe phréatique visible dans la carrière.

La perméabilité du fond de fouille est de l'ordre de 10 m/s. Cette valeur peut être augmentée par un compactage du sable argileux après nivellement.

Un piézomètre équipé peut fournir quelques m3/h après un nettoyage et une acidification adéquate.

Le matériau encore en place pourra servir en recouvrement des déchets».

AMIENS, le 16 juin 1980

M. CAUDRON Hydrogéologue au B.R.G.M.

avec la collaboration de

J-G. GAILLARD et CH. ALBECQ Hydrogéologue au B. R. G. M. Hydrogéologue au B.R.G.M.