BRGM DEPARTEMENT DE LA MOSELLE Syndicat Intercommunal des Eaux de SEINGBOUSE
Périmètres de protection des captages d'eau potable
Dossier préparatoire
Ch. LEGER
Janvier 1993 R 36631 LOR 4S 93
Document public Département de la Moselle Syndicat Intercommunal des eaux de SEINGBOUSE Périmètres de protection des captages d'eau potable
DOSSIER PREPARATOIRE
RESUME
Le Conseil Général de la Moselle a chargé l'hydrogéologue du BRGM Lorraine d'élaborer des dossiers préparatoires pour définir les périmètres de protection des captages AEP de Moselle.
Ce rapport conceme les captages du S.I.E. de Seingbouse : il s'alimente en eau par deux forages dans la nappe des grès du Trias inférieur, en limite d'affleurement sur la bordure Sud du Bassin Houiller.
- La ressource disponible est suffisante. - La qualité est conforme aux normes, après déferrisation. - La vulnérabilité de la ressource est très faible au F4 (protection marneuse) et moyenne au F2 (zone urbaine en affleurement, mais nappe profonde/sol).
Il est proposé de conserver ces captages et de les protéger suivant la réglementation en vigueur. SOMMAIRE
1 , INTRODUCTION
2 . PRESENTATION 6 2.1. SITUATION DES CAPTAGES 6 2.1.1. Situation géographique et administrative 2.1.2. Morphologie et environnement 2.2. Alimentation en eau 7 2.2.1. Gestion 2.2.2. Installations 2.3. Caractéristiques DES FORAGES 9 2.3.1. Historique 2.3.2. Pompages d'essai 2.3.3. Etat des ouvrages et équipement
3 , CONTEXTE GEOLOGIQUE, PEDOLOGIQUE, HYDROGEOLOGIQUE 14 3.1. GÉOLOGIE, PÉDOLOGIE 14 3.1.1. Pédologie 3.1.2. Géologie 3.2. HYDROGÉOLOGIE 16 3.2.1. Structure de l'aquifère 3.2.2. Caractéristiques hydrodynamiques 3.2.3. Bassin d'alimentation des forages 3.2.4. Arrêt des exhaurés
4, VULNERABILITE 19 4.1. QUALITÉ DE L'EAU 19 4.1.1. Forage 2 4.1.2. Forage 4 4.1.3. Bilan ionique 4.1.4. Contrôle réglementaire 4.2. ENVIRONNEMENT 21 4.2.1. Forage 2 4.2.2. Forage 4 4.3. VULNÉRABILITÉ 23 4.3.1. Forage 2 4.3.2. Forage 4
CONCLUSIONS 24 Département de la Moselle Syndicat Intercommuinal des eaux de Seingbouse Périmètres de protection des captages d'eau potable
DOSSIER PREPARATOIRE
1, INTRODUCTION
Par délibération en date du 28 juin 1988, le Conseil Général de la Moselle a décidé de se porter maître d'ouvrage avec l'aide financière de l'Agence de l'Eau Rhin-Meuse, pour l'établissement des dossiers préparatoire et réglementaire des périmètres de protection des captages alimentant en eau les collectivités du département
Il a chargé, par commande du 27 août 1992, l'hydrogéologue agréé du BRGM (Monsieur Cl. MAïAUX) d'élaborer ces dossiers, en particulier celui concemant les forages du Syndicat Intercommunal des eaux de Seingbouse (cf. délibération du Comité Directeur du 6 décembre 1991).
Une visite détaillée des lieux a été effectuée par l'hydrogéologue le 3 novembre 1992, en compagnie de Monsieur MULLER, secrétaire de la mairie de Seingbouse et secrétaire du Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse, et Monsieur HILL, chargé de l'entretien des installations. 2. PRESENTATION
Le Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse dispose de trois forages pour son approvisionnement en eau potable :
- le forage n° 1 : il n'est plus en service,
- le forage n° 2 : exploité depuis longtemps,
- le forage n° 4 : récemment exploité.
Un troisième ouvrage, dit forage n° 3, avait été réalisé en février-mars 1986 au Nord- Est de la localité de Seingbouse. Les résultats de l'analyse de l'eau, prélevée à la nappe des grès du Trias inférieur en fin d'opération, ont révélé qu'elle n'était pas conforme aux normes chimiques de potabilité : dureté élevée, teneur en chlorures de sodium excessive et teneur en sulfates et calcium non négligeable. La décision a donc été prise d'abandonner l'ouvrage et de l'obturer par cimentation sur toute la hauteur.
2.1, SITUATION DES CAPTAGES
2.1,1, Situation géographique et administrative
Les forages n° 1 et n° 2 sont dans un enclos, à une vingtaine de mètres l'un de l'autre,
à droite de la route départementale n° 80 menant à Freyming-Merlebach à 1 km au Nord du bourg de Betting-lès-Saint-Avold - rue Principale.
Le forage n° 4 est implanté à 900 m environ du centre de Betting, en direction du Nord-Ouest sur les hauteurs du Rostbom. On y accède par le chemin communal de Betting- lès-St-Avold à Hombourg-Haut.
L'implantation de ces trois ouvrages est reportée sur un extrait de la carte IGN n° 3513 E au 1/25.000 (annexe la) et sur des extraits cadastraux au 1/1.000 (annexes Ib et le).
Le tableau suivant récapitule les principales données d'identification et localisation des forages : OUVRAGE FORAGE FORAGE FORAGE
Numéro National 165-4-15 165-4-41 165-4-45
Coordonnées Lambert (Zone Nord I) X 926.62 926.60 915.94 Y 169.05 169,00 168.35 Z 220 m (EPD) 222 m (EPD) 302 m (EPD)
Commune Betting-lès-St-Avold Betting-lès-St-Avold Bctting-lès-St-Avold
Appellation locale Forage n® 1 Forage n" 2 Forage n" 4
Section 8 8 5
Parcelle 109 109 342
Propriétaire du terrain SIE de Seingbouse SIE de Seingbouse SIE de Seingbouse
Occupation des sols MARNU MARNU Zone A (constructible) ZoneN approuvé par délibération du CM le 30.1 1.1990 (non constructible)
2,1,2, Morphologie et environnement
Les forages n" 1 et n° 2 sont en fond de vallon (drainé par le ruisseau du Dotelbach) en zone urbaine : de nombreuses habitations ont été construites le long de la rue Principale, ainsi que sur le versant Ouest de Tannelberg. Le versant Est du vallon du Dotelbach, très abrupt, est couvert de forêt.
Le forage n° 4 est à flanc de coteau ; il a été implanté en zone rurale.
2.2, ALIMENTATION EN EAU
2,2,1, Gestion
La création du syndicat intercommunal des eaux de Seingbouse date de 1961-1962. Le réseau a été mis en service en 1969 et sa forme définitive date de 1970. Ce syndicat alimente quatre communes : Farschviller, Seingbouse, Heruiville et Loupershouse. Les consommations sur les trois demières années sont les suivantes
Commune Farschviller Seingbouse Henriville Loupershouse TOTAL
Population 1225 1726 818 853 4 622
Nombre d'abonnés en 1992 372 522 254 274 1422
1989 55 656 74 551 36 000 38 429 204 636
Consommation 1990 55 748 73 654 36 025 37 127 202 554
1991 54 881 76 330 35 752 36 952 203 916
Consommation journalière m3/jour moyenne en 1991 150 210 98 101 560
Consommation journalière l/jour et par moyenne en 1991 habitant 123 121 120 119 121
On constate que les consommations en eau siu" les quatre communes n'évoluent pas au cours des trois demières années. Il n'y a d'autre part pas de variations saisonnières de la
population. Les débits de pointe durant les week-end peuvent aller jusqu'à 1 300 m^/jour, soit un coefficient de pointe de 2,3.
En moyenne, le forage n" 2 de Betting produit 330 m^/jour : il est en service depuis 1976, année au cours de laquelle fut arrêté l'exploitation régulière du forage n° 1. En effet, compte tenu de l'abaissement du niveau piézométrique de la nappe des grès résultant des exhaurés minières, le débit maximum d'exploitation de l'ouvrage n'exédait pas 10 à 15 m^/h, du fait du dénoyage de la pompe.
Depuis fin décembre 1991, début janvier 1992 le syndicat a mis en service le forage F4 afin de satisfaire à l'ensemble des besoins de la collectivité. Les appoints entre 1976 et 1992 se faisaient par l'intermédiaire du syndicat de Winbom (interconnexion au réseau de Betting) et le District Urbain de Forbach (entre Theding et Farchviller).
Le F4 a produit 308.170 m^ en 1992 et 343.974 m^ en 1993, soit 940 mVj. en
moyenne avec des pointes à 1 500 m^/j. Le total prélevé par Fl et F4 a été de 370.000 m^ en 1992 et 380.000 m^ en 1993, soit 1.010 et 1.040 m3/j. Les consommations ces mêmes années ont été de 203.350 m^ (557 m^/j) et 189.232 m3 (520 m3/j).
Le rendement du réseau est à améliorer.
Dans l'avenir, les t>esoins ne devraient pas évoluer dans de grandes proportions. Les deux forages suffiront largement à satisfaire la demande du syndicat, surtout si le rendement est amélioré.
2,2,2, Installations
Les eaux du forage n° 2 sont refoulées vers une bâche de reprise de 120 m^, puis, à l'aide de deux pompes de reprise, fonctionnant en secours l'une de l'autre, vers le réservoir principal dit réservoir de Seingbouse d'une capaciété de 500 m^, situé au lieu-dit des Neuves Terres. Les installations de relevage sont construites dans la même parcelle clôturée que le forage n° 2.
Les eaux du forage n° 4 seront refoulées vers une station de traitement, située à proximité immédiate du forage, pour qu'elles soient déferrisées, puis dans une bâche de reprise. Elles seront dirigées ensuite directement vers le réservoir principal de Seingbouse.
Le deuxième réservoir dit réservoir secondaire de Loupershouse, d'une capacité de 500 m3, est implanté au Sud-Est du réseau. Son remplissage est assuré par le premier réservoir : ces deux réserves semi-enterrées sont en équilibre. Ils ont chacun une réserve à incendie.
Le syndicat de Seingbouse projette la constmction d'un deuxième réservoir principal dont la capacité serait comprise entre 500 et 750 m^.
Le plan du réseau est foumi en annexe 2.
Il existe une interconnexion du réseau du SIE de Seingbouse avec le réseau AEP de Betting-lès-St-Avold et celui du District de Forbach.
2,3, CARACTERISTIQUES TECHNIQUES DES CAPTAGES
Nous nous intéresserons aux trois captages actuellement équipés. 10
2,3,1, Historique
Les coupes géologique et technique des trois forages sont jointes en annexe 3a - 3b et 3c.
N° de l'ouNTage 165-4-15 165-4-41 165-4-45
Date d'exécution 19/07/63 au 22/1 1/63 09/10/75 au 16/02/76 20/10/87 au 30/03/88
Mode d'exécution Trépan Battage - Trépan molettes Rotary tricône
Maître d'ouvrage SIE Seingbouse SIE Seingbouse SIE Seingbouse
Maître d'oeuvre DDA : subdivision de DDA : subdivision de DDA : subdivision de Saint-Avold Saint-Avold Saint-Avold
Enu-eprise Cenlrifor (F. 67) Jacob und Sôhne (RFA) France Forages (F.33)
Profondeur 111m 200 m 350 m
Géologue L. SIMLER - SGAL L. SIMLER - SGAL Cl. MAÏAUX - BRGM Rapport final dc Rapport de surveillance Compte rendu de surveillance géologique - géologique du forage de surveillance hydrogéolo¬ Forage dc Betting-lès-St- Betting-lès-St-Avold - gique du forage d'exploi¬ Avold - Syndicat des Eaux Syndicat des Eaux de tation en eau potable dit dc Seingbouse (Moselle) Seingbouse (Moselle) "F4" à Bctting-lès-St- 15/07/65 27/08/1976 Avold. Juin 1990. SGR/LOR N» 90/84
2,3,2, Pompages d'essais a) Forage n° 1 Un pompage d'essai de longue durée (210 h 45) du 2/07/64 au 9IQ1I6A, dont les principales caractéristiques sont récapitulées dans le tableau ci-après, avait permis de déterminer un débit d'exploitation maximal de l'ouvrage, de l'ordre de 25 m^/h (annexe 4a). 1 1
Niveau d'eau statique : 39,20 m
Débits successifs 7,5 m3/h niveau d'eau abaissé à 46,50 m 12,5 m3/h ft 48,50 m 17,8 m3/h tl 51m 22,3 m3/h ft 55,50 m 27m3/h ft 59,00 m 31,6 m3/h tt 61,00 m 36m3/h tf 65,50 m 37,4 m3/h ft 66,50 m 42,8 m3/h It 72 m 41,8 m3/h It 73 m 48,6 m3/h If 79 m 49,9 m3/h tf 79,50 m 48,6 m3/h ft 79 m
Parallèlement aux exhaurés minières de bassin houiller de Merlebach, la piézométrie a
chuté :
Date Niveau statique m/sol
02/07/64 39,20 m
20/07/66 40,82 m
28/07/77 59.70 m
11/08/89 72,40 m
Cet abaissement du niveau de l'eau dans le forage a contraint le syndicat a diminuer le débit d'exploitation de l'ouvrage jusqu'à 10 m^/h puis a l'arrêter complètement en 1976 parallèlement à la mise en service du forage n° 2, plus profond. b) Forage n° 2 La courbe caractéristique du forage (annexe 4b) a été établie pour les valeurs pseudo- stabilisées de la fonction débit/rabattement à la fin de chaque palier. Les points s'alignent sur une droite jusqu'à un débit légèrement supérieur à 40 m^/h puis on note une inflexion notamment^ 51,4 m^, montrant qu'on atteint alors le débit critique. 12
Le débit spécifique est de 1,22 m^/h/m.
Le débit d'exploitation maximal a été choisi à 40 m^/h amenant le niveau de l'eau à - 104 m. Le géologue préconisait au moment du pompage d'essai d'installer la pompe à une profondeur de 120 à 126 m.
En 1981, l'ouvrage était exploité à raison de 40 m^/h pendant 22 h/jour. Son débit
spécifique ne dépassait pas 1 m^/h/m.
Actuellement (1992), le forage est équipé d'un groupe electro immergé de marque GUINARD. La pompe débite 21 m^/h et fonctionne 15 à 16 heures par jour. Elle a été placée à une profondeur de 160 m traduisant ainsi une baisse du niveau de la nappe captée confirmée par les mesures de piézométrie collectées pour la réactualisation de la carte piézométrique en 1991 de la région des Houillères.
La pompe peut encore être abaissée de quelques mètres dans l'ouvrage bien qu'elle sera, comme c'est le cas actuellement, au droit des crépines du tubage. Dans les conditions de la piézométrie 1991, le forage n° 2 semble être exploité à sa capacité maximale de production.
c) Forage n° 4 Un pompage en continu à débit constant puis par paliers (essais du 14 au 21/06/88) a
permis de tracer la courbe caractéristique de l'ouvrage (annexe 4c) : les données recueillies sont rassemblées dans le tableau ci-après. Les mesures du niveau piézométrique sont données par rapport au repère à 0,7 m/sol. 13
N" palier Date Durée (h) NS(m) Niv. dyn. Rabat. Débit Q/s s/Q fm palier s (m) Q (m3/h/m) (m/m3/h) (m) (m3/h) pompage 14.06 à 0 188,62 continu à 10 h au 24 - 229.46 40,84 83,7 2,05 0,488
débit 20.06 à 48 - 230,26 41,64 83.7 2.01 0.497 constant 18 h 96 - 230,80 42,18 82.6 1.96 0.510
144 - 230,95 42,33 82.6 1.95 0,512
156 - 230,75 42,13 82.6 1,96 0.510
20.06 à 18 h au
1 21.06 à 12 - 212,88 (24.26) 64.4 (2,65) (0.377) 6h
21.06 à 6 h au
2 21.06 à 12 - 208,53 19.91 43,6 2,20 0,456 18 h
21.06 à 18 h au
3 21.06 à 3 - 199,21 (10,59) 18,3 (1.73) 0,578 21 h
On retiendra un débit spécifique de 1,9 m3/h/m.
Dans de telles conditions la pompe d'exploitarion du forage doit être placée comme suit :
- pour un pompage à 80 m3/h : pompe vers 260 m/sol,
- pour un pompage à 100 m3/h : pompe vers 280 m/sol.
2,3.3, Etat des ouvrages et équipement
a) Forage n° 1 Le forage semble toujours être équipé d'une pompe électro-immergée (marque et type inconnus) qui, faute de fonctionner régulièrement, doit être grippée. La tête de forage est recouverte d'une toile métallique non étanche. On observe au fond de la fosse une hauteur d'environ 20 à 30 centimètres d'eau, ce qui indique qu'aucun dispositif de vidange n'a été prévu. L'accès à cette fosse se fait par un capot en fonte non étanche à même le sol. Il est "protégé" par des parpaings non scellés disposés autour. 14 b) Forage n° 2 L'équipement est décrit dans le paragraphe n° 232.b
La tête de forage est découverte, mais elle est protégée par un caigneau en béton : l'accès intérieur se fait par une plaque fermée par un cadenas. Le forage est équipé d'un compteur totalisateur, et au niveau de la station de pompage d'un robinet (piquage sur canalisation) pour les prélèvements d'eau. L'ouvrage et la superstmcture sont en très bon état. L'ensemble des installations est dans une parcelle clôturée. c) Forage n° 4 Le forage est équipé d'un groupe électro-immergé PLEUGER PN 83, à une profondeur de 300 m, qui débite actuellement 56 m^/h. Le syndicat envisage de passer à un débit d'exploitation future de 95 à 100 m^/heure. La pompe fonctionne selon les besoins de 9 à 10 heures par jour. Sa courbe caractéristique est donnée en annexe 5. La tête de l'ouvrage est protégée par un caigneau en béton (voir annexe 6). Au moment de la visite, les travaux de construction de la station de traitement (capacité 100 m^/heure) et de la bâche de reprise étaient en cours.
3, CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES, PEDOLOGIQUES ET HYDROGEOLOGIQUES
3,1, GEOLOGIE ET PEDOLOGIE
3,1,1, Pédologie
Au niveau des Fl et F2, le sol est constitué par les limons argilo-sableux du ruisseau, sur 2 à 5 m d'épaisseur, reposant sur les grès des Couches intermédiaires.
Au niveau du F4, à flanc de coteau, le sol est constitué par la partie altérée du substratum argifeux du Muschelkalk moyen. 15
3,1,1. Géologie
La région de Betting-lès-St-Avold appartient au compartiment effondré de l'anticlinal de Lorraine en relation avec la faille de St-Avold-Hombourg, située au Nord. La cote, entaillée par le ruisseau de Dotelbach, résulte du l'érosion et du décapage jusqu'au grès vosgiens des terrains du Muschelkalk par les ruisseaux s'écoulant vers le Nord-Est, c'est-à- dire la Rosselle et le Riston.
Les formations en affleurement appartiennent en totalité au Trias.
Dans la vallée du Dotelbach Ruisseau, du Sud (Henriville) au Nord (Betting-lès-St-
Avold), elles sont représentées par :
- les mames irisées inférieures (p.p.) KEUPER inférieur
- la dolomie limite [environ 8 m] ^ - les marnes intermédiaires [12 à 15 m] L. LETTENKOHLE - la dolomie inférieure [environ 12 m] J
- le calcaire à Térébratules avec ^ - le calcaire à Cératites [35 à 40m] L. MUSCHELKALK supérieur - le calcaire à Entroques [8 à 10 m] J
- les couches blanches [4 à 5 m] "i - les couches grises [environ 60 m] L. MUSCHELKALK moyen - les couches rouges ou bariolées [26 à 28 m] J
- la dolomie à Myophoria orbicularis [4 à 6 m] \ x/fTTcr-unr t'Ai l' - les marnes à Myacites et le grès coquillier [40 à 45 m] J MUbt^HbLKALK. inférieur
- le grès à Voltzia [10 à 12 m] 1 niivrrc axtct-ctxt - les couches intermédiaires [40 à 50 m] J BUNTSANSTEIN supeneur (Grès bigarrés)
: le ^r^f votfe'^p"30 ^3^0 m]" "' } BUKTSANDSTE.N moyen (Grt. vosgien)
Du point de vue structural, les cartes géologiques au 1/50 000 de St-Avold et Sarreguemines (voir extrait - annexe 7) ne mentionnent, au droit de Betting-lès-St-Avold aucun accident important à part la faille de Hombourg. Les couches géologiques plongent rapidement vers le Sud-Est, dans le synclinal de Landroff. 16
3.2, CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE
Les deux forages en exploitation captent la nappe des Grès du Trias Inférieur. Le forage F2 est situé en zone d'affleurement ; le forage F4, localisé sur le plateau, capte ces grès sous recouvrement imperméable du Muschelkalk moyen et inférieur.
3.2,1, Structure de l'aquifère
Le réservoir aquifère des Grès du Trias Inférieur stocke une nappe abondamment exploitée par les syndicats et les communes pour leur approvisionnement en eau potable.
Les Grès du Trias Inférieur affleurent dans la région située au Nord de l'axe St- Avold-Merlebach-Forbach et "plongent" vers le Sud-Est sous les terrains du Muchelkalk. Ils sont alimentés en eau douce par les infiltrations d'eaux météoriques au niveau de la zone d'affleurement au Nord. Les eaux venant des Vosges sont ici minéralisées (voir F3).
La carte piézométrique de l'annexe 8 montre que les forages se situent dans le cône de rabattement provoqué par les exhaurés minières du Bassin Houiller. Ce cône de rabattement de forme dissymétrique est n-ès déprimé au Nord-Ouest du fait de la faille (assez étanche) de St-Avold - Hombourg. La surface piézométrique se relève plus progressivement vers le Sud- Est où la pente de la nappe est de l'ordre de 1,7 %.
L'épaisseur totale de l'aquifère est d'environ 250 m.
3,2,2, Caractéristiques de la nappe des Grès du Trias Inférieur
Les paramètres hydrodynamiques de cette nappe sont calculés à partir des courbes d'évolution des niveaux dynamiques pendant les pompages d'essai.
a , Forage n° 2 Cet ouvrage a été testé du 11/02/16 au 27/02/76 soit pendant une durée totale de 75 heures dont 30 minutes de remontée. Le débit moyen de pompage est de 43 m^/h environ; 17
L'interprétation des courbes de descente et de remontée (annexe 9a) a permis de calculer
la transmissivité et la perméabilité de l'aquifère :
Descente Remontée
T m2/s 4.10-4 6,6.10-4
K m/s 2,7.10-6 4,5.10-6
E (m) = 145 m = 145 m
Ces valeurs sont moyennes pour le réservoir aquifère des Grès Vosgiens en nappe captive, mais 10 fois plus faibles que celles en affleurement des Grès de l'anticlinal.
b . Forage n° 4 Du 23/06/88 au 27/06/88, soit pendant 101 h 45, l'ouvrage a été testé à un débit d'exhaure de 82 m^/h en moyenne. La remontée du niveau d'eau a été suivie du 27/06/88 au 29/06/88 soit pendant 44 heures. Les données sont rassemblées dans les deux tableaux ci-après.
Descente :
Temps NS(m) Niv. dyn. Rabat, (m) Débit Q/s Observations écoulé (h) (m) (m3/h) (m3/h/m)
0 189.52 - - - -
6 - 226.28 36,76 82.62 2,25
12 - 227.18 37,66 82,62 2,19
24 - 229,40 39,88 82,62 2,07
48 - 230,12 40,60 82.62 2.03 stabilisation
72 - 230.14 40,62 82,62 2.03 apparente du NE
96 - 230.09 40,57 82,50 20,3
101 h 45 - 230,08 40,56 82,50 2,03 18
Remontée
Temps écoulé (h) NS(m) Niv. dyn. (m) Rabat, résiduel sr (m)
2 - 197,80 12.10
6 - 195,92 10.22
12 - 192.93 7,23
24 - 190,08 4,38
36 - 187,50 1.80
44 - 186,22 0.52
>48 185,70 - -
L'interprétation de la descente et de la remontée a été faite selon la méthode semi- logarithmique de Jacob (annexe 9b). Les paramètres hydrodynamiques de l'aquifère sont au droit du forage F4.
Descente Remontée
T m2/s 1.5.10-3 3.10-4
K m/s 1.1.10-5 2.3.10-6
E (m) 132 132
La transmissivité calculée à partir de la courbe de descente doit être fortement influencée par le passage de la fissure au droit de l'ouvrage (voir coupe géologique).
3,2,3, Bassin d'alimentation des forages
L'alimentation de ces forages est fortement influencée par les exhaurés minières qui rabattent très fortement la nappe au Nord-Ouest, le long de la faille principale de Hombourg.
D'après la prospection géophysique et les résultats sur le F3, l'eau de la nappe captive au Sud est minéralisée. L'eau douce, exploitée par les forages, provient donc essentiellement des infiltrations (passées et actuelles) des eaux de pluies sur les affleurements de grès, et des eaux ruisselées sur les coteaux mamo-calcaires venant s'infiltrer sur les affleurements de grès. 19
Parallèlement, il est certain que les eaux captives au Sud, du fait des exhaurés et des pompages, progressent vers le Nord et, à terme, risquent d'atteindre les forages, car du fait des exhaurés minières, les débits soutirés dans la nappe sur ce secteur sont bien plus importants que la réalimentarion en eau douce par les pluies et les ruisseaux.
Dans ces conditions, le bassin d'alimentation englobe : - le bassin versant du ruisseau de Betring, - les affleurements de grès au Nord.
En se basant sur un prélèvement maximal de 500.000 m^/an, un apport de 50 mm du bassin marno-calcaire et de 200 mm des affleurements ; cela représente 6 km^ de bassin amont et 1 km^ de grès. Sur cette base, le bassin d'alimentation en tracé annexe 10 (les apports par la nappe captive ne sont pas pris en compte ici, bien qu'existants).
3,2,4. Arrêt des exhaurés
L'arrêt de l'exploitation des mines de charbon de la région de Merlebach n'est prévu que pour l'horizon 2010. Le régime imposé à la nappe sera donc maintenu au moins pendant ces deux décennies ; après arrêt des exhaurés, la piézométrie devrait remonter grâce à l'infiltration des pluies en affleurement au Nord et à la pression de la nappe captive au Sud.
4. VULNERABILITE DE L'AQUIFERE
4.1, QUALITE DE L'EAU
4,1,1. Forage n° 2
Pour le forage F2, l'analyse du 26/02/76 (voir annexe lia) qualifie l'eau comme étant de dureté et de minéralisation moyenne, composée de bicarbonate, chlorures et sulfates de calcium, sodium et magnésium ; elle est conforme aux normes chimiques de potabilité. 20
L'analyse du tableau récapitulatif (annexe lie) ainsi que la demière analyse (annexe lib) montrent que l'eau est conforme aux normes bactériologiques et chimiques de potabilité selon les textes en vigueur.
4.1,2, Forage n" 4
D'après le prélèvement effectué le 27.06.88 (annexe lld), à l'issue du pompage longue durée à débit constant, l'eau est de minéralisation moyenne, bicarbonatée calcique et sodique, avec une teneur en fer supérieure à la norme d'eau potable : c'est la raison pour laquelle une station de déferrisation est en cours de constmction sur ce site ; sa capacité sera de 100 m3/h.
Du point de vue bactériologique l'eau est conforme aux normes des textes en vigueur (voir annexe lie).
4,1.3. Bilan ionique
F2 ' F4
Dureté ("F) 26-34 21-27
Cl- (mg/l) 90-180 80
SO4" (mg/l) 60 - 100 46
Fe-^-^ (mg/l) 0-0,2 0,78
Mg-^^- (mg/l) 26-32 22
NH4-^ (mg/l) 0,02 0,06
NO3- (mg/l) 4-13 4
Ca+-^ (mg/l) 55-78 47
L'eau du F2 est distribuée sans traitement ; on note cependant que la teneur en fer est parfois à la limite de la teneur admise par les textes en vigueur. Un suivi plus rigoureux de cet élément devra être mis en place et au besoin une étude de dérivation des eaux d'exhaure du F2 vers la station de déferrisation devra êu"e enti^eprise. 21
La teneur en chlorure très fluctuante donfrme la proximité de la zone salée de la nappe des grès "touchée" par le forage F3.
4.1.4. Contrôles réglementaires
D'après le décret n° 91-257 du 07.03.1991, la fréquence annuelle d'analyse, pour un prélèvement d'eaux souterraines de 100 à 399 m^/jour (F2) et de 1 000 à 1 999 m^/jour
(évolution probable de F4), doit être la suivante :
Type d'échantillonnage R.P. Pl P2P P3
Fréquence annuelle 1/2 3,5 1/2 1/5
Bl B3 C3 C4a
Type d'analyse C3 C2 C4c C4b
4.2, ENVIRONNEMENT
4,2.1. Forage n° 2 a) Environnement immédiat La tête de ce forage est dans une fosse.
L'ouvrage est dans une parcelle clôturée : un portail fermant à clé en empêche l'accès.
Le site est bien entretenu : aucun dépôt n'y a été observé. La parcelle est entourée de deux habitations constmites le long de la Rue Principale. Le forage n° 1, situé à 25 m du forage en production, a été laissé à l'abandon depuis son arrêt d'exploitation. Les eaux de lessivage de la parcelle ruissellent dans la fosse et y stagnent faute de vidange. Le forage n'est pas fermé hermétiquement et le jour de la visite, une tranche d'eau d'environ 30 centimètres reposait au fond du caigneau. 22
b) Environnement rapproché La parcelle où se trouve la station de pompage est entourée au Nord par une maison
d'habitation ; à l'Est le ruisseau de Dotelbach suit son cours ; au Sud, on trouve les installations de reprise pour l'approvisionnement en eau potable de Betting-les-St-Avold
(bâche H- station de pompage) ainsi qu'une maison d'habitation ; à l'Ouest, la parcelle touche la route de Betting à Freyming (Rue Principale). Tout au long de cette voie ainsi
que le long de la Rue des Jardins, de nombreux pavillons ont été construits : ils sont assainis par un collecteur dirigeant les eaux usées de Betting vers la station d'épuration de Freyming-Merlebach. L'assainissement de Betting est du type unitaire. A environ 200 m en amont des forages, dans le vallon du Dotelbach, on observe un garage (casse-auto) où de nombreux véhicules sont stockés. Ce garage compte tenu de sa situation par rapport aux ouvrages a été réalisé avec une fosse de récupération des eaux de lessivage, stokage des huiles, etc. c) Environnement lointain Les installations sont en zone A, c'est-à-dire zone constmctible sur le MARNU approuvé le 30.11.90 par le Conseil Municipal de Betting-lès-St-Avold. A l'Est, sur le plateau en
rive droite du Dotelbach; le secteur est classé en N (non constructible) : il est à vocation agricole et forestière. Enfin à l'Ouest, le prolongement de la Rue des Jardins est prévu en zone d'extension réservée à l'habitat. Au Sud, on retrouve le village de Betting-lès-St-AvoId. Des zones à vocation artisanale
ont également été définies dans le MARNU : elles se situent en bas de la côte de Lorraine à proximité immédiate des grandes voies de communication (autoroutes A 32 et A4, voies ferrées). On note également le passage de l'autoroute Metz-Strasbourg sur le plateau des Neuves Terres.
4.2.2. Forage n° 4 a) Environnement immédiat En raison des travaux de construction de la station de déferrisation et de la bâche de reprise, aucune clôture n'a encore été mise en place autour de la parcelle. 23 b) Environnements rapproché et lointain Le site est entouré de champs en culture et de bois ou forêts. L'environnement lointain est le même que celui des forages Fl et F2 (§ 4.2.1. c).
4.3. VULNERABILITE
4.3.1. Forage n° 2
Le forage n° 2 est implanté en zone d'affleurement des grès : la nappe qu'il capte est a priori vulnérable à des pollutions qui peuvent avoir leur origine :
- au niveau du ruisseau du Dotelbach : le ruisseau transporte notamment les effluents de la station d'épuration de Seingbouse située en amont et une partie des eaux de lessivage des agglomérations de Betting et Seingbouse. Il est probable que les limons qui se sont déposés dans le lit de la rivière et qui sont issus de l'érosion des
plateaux calcaires et mameux du Muschelkalk, soient peu perméables : leur
épaisseur est voisine de 2 m au droit du Fl, et 5 m au F2 ;
- dans des fuites du réseau d'assainissement de Betting-lès-St-Avold ;
- au niveau des infiltrations, sur les zones d'affleurement, d'eaux résultant du drainage et lessivage des plateaux.
Cependant, le niveau piézométrique dans le forage est à plus de 70 m/sol. Les eaux de surface parcourent un trajet relativement long dans les grès avant d'atteindre la nappe. On peut supposer que le pouvoir filtrant des terrains soit suffisamment grand pour purifier les eaux de percolation. Les résultats des différentes analyses semblent vérifier cette hypothèse.
Le principal risque de pollution d la nappe captée au F2 est représenté par le forage n° 1. En effet, il capte la même nappe que le F2. Une pollution accidentelle introduite par la tête de puits serait détectable aussitôt au niveau du F2, compte tenu de la faible distance qui sépare les deux ouvrages (25 m), avec très peu de dilution et de filtration. 24
4.3.2. Forage n° 4
La nappe au droit du forage F4 n'est pas vulnérable aux pollutions de surface : le réservoir aquifère est protégé par 35 mètres de grès coquillier plus ou moins argileux et des marnes bariolées imperméables ; les affleurements des grès les plus proches sont à 300 m du F4.
5. CONCLUSION
Le Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse s'alimente à partir de deux forages (F2 et F4) captant la nappe des Grès du Trias inférieur.
La ressource est suffisante et de qualité conforme aux normes de potabilité (après déferrisation). La protection naturelle de la nappe est assurée au droit du F4 (couverture marneuse). Au droit du F2, le fait d'être en zone urbaine sur affleurement des grès perméables est compensé par la profondeur de la nappe à 70 m/sol.
En conclusion, ces captages doivent être conservés et protégés par des servitudes réglementaires. 25
LISTE DES ANNEXES
1 . Plan de situation des forages a. 1/25.000 b . Extrait cadastral F2 c. Extrait cadastral F4
2. Plan du réseau AEP
3. Coupes géologiques et techniques des forages a. Fl b. F2 c. F4
4. Courbes caractéristiques des forages a. Fl b. F2 c. F4
5. Caractéristiques de la pompe du F4
6. Schéma de la tête du F4
7 . Extrait de la carte géologique
8 . Caite piézométrique
9 . Interprétation des pompages a. F2 b. F4
10. Bassin d'alimentation des forages
11. Analyses d'eau a. Fl - 26/02/76 b. F2- 16/06/91 c. Historique F2 d. F4- 27/06/88 e. F4- 13/04/92
1 2. Environnement des forages Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse PLAN DE LOCALISATION DES FORAGES A BEHING-LES-SAINT-AVOLD
Breitiang \ ^ * \\ ,,
/lacheren IT^"^ ''"" 2,1 " 'JC
Annexe 1a ECHELLE 1 : 25 OOOh extrait de ¡a carte topographhu9 au 1/25 ÛOQ n' 3513E 0 500 1 000m Í . 1 . t ^ Syndicat intercommunal des Eaux de Seingbouse PLAN DE LOCALISATION DU FORAGE F2
Fomge F2
- FnrnriQrui uge r^Cii
232"
ç
bl a »I0 1 Q
Annexe Ib ECHELLE 1 : 1000 . extrâjt du plan cadastrai de BôtStjg-leS'St-Avold 0 200 400m 1 ,, 1 1 1 ^ Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse PLAN DE LOCALISATION DU FORAGE F4
342 - SYNO. INTER. DES EAUX USEES D£ ¿vr/f^ FREY.-ME.9LE9ACH
Annexe 1c ECHELLE 1 : 1000 BïuaA du plan cadastral de BetÎng-les-St-Avold 0 200 400m 1,1.1 % station de pompage. Annexe 2 forage- bache de reprise \:wm¿¿ '^ \^ Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse j,^f »il TW -¿¿uK\ PLAN DU RESEAU A.E.P. reservoir principal au Echelle: 1/25 000 sot-cap. :500m3 tarrain source: subdivision du Génie rural de Saint-Avold
j ¿OK/ \ un on de déferrisaiioni ORAGE N°4
rtrFARÉBÈRSVîCLÊR
V/i^X
f^Helmtsbruch secondaire de „ouperhous au soL. cap: "00m3 terrain-.291.42 rariier. 290.00
' ''
f^THSSiîMïk^^^
^- - - > test Annexe 3a Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse COUPES GEOLOGIQUE ET TECHNIQUE DU FORAGE F1
n sol Q.OO col'e sol:??Om Qlluvims _qyger_naifes_ _ vyç, couches ^ J^¿ ML % inhermédiaires [^^ ^r-^ cimentaron -5,5 AOO conglomérai- ^^ ^^/ 12 600 principal -18 i i ;^
ÍÍ >^
>1 ;i 7 .niveau statique 40- k n.-^ - 39,20
gres 25^ 300 vosgien 390 repine willersinn 250/300mm
o » a O -graviers calibrés o
e o o 9 Ot. -91 > t -zone étanche
.100-
o: 9 -no -111 --111 Annexe 3b Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse COUPES GEOLOGIQUE ET TECHNIQUE DU FORAGE F2
; . : ; i . I . . ;
: : 1 . ; : r.
; !'.! '. :
"GEOLOGIE ": PERFOfl^TlON 1 EQUIPEMENT .: POMPAGE
« t ntjn-F'il COMiVii 5 y 3 t foi. ir^iitf
<>. o. ^' t?
'.\ gOÛ
^1
. ^'V.^'"^?!.*"'^"' '^'''" f^-
T-l
.5op. 78 1
-ftw-...: i
! .: : I 100 '°1 »\3
.art's V-íSt, .^ .12.0--
.¿00. iîi lîo - r 'r':'"'.- i.~"~T arts «"«v* f'ÎA ' !L.. I o
I' w I ftî rtl* trM % 3so U9
I » M I '
I 0 >
; . ! '
r Annexe 3c Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse COUPES GEOLOGIQUE ET TECHNIQUE DU FORAGE F4
SJ.E D¤ SaNGB0US£(S7} iMtfin !«« mtidtr / |<1.4.iS FORAGE r^ A BCTTiNG L¤S ST AVOLO ff rf. Ivmktft COUPC TECHNÍQUC ¤T CCOLOQtQUC
cocpe TttHMiQue
* («tttfr rf* I é H*m.
«wc |fijr
CtAMA/ff/Un ¤»nptif rf* fwimutmln ¡njrtli»» fini al t»mpi»mtiil nat tî/n loiiltt rfr tt'mtMl CLK.iS 9»il t« Imtal li,5 mi,
one inJMti*» ^»ma flalrg /«« rf* tM* l»f«r« f tMÎMi/cJ.
Ar«f* M Ifft»** / tf »/j (mSm^ [ '
cpicMr rf« têpiaf m «/«r i««« ' F.17 / 3tJ M in mm. I CrifiM HK.ti/lt tf«JL^ 7i i POTIP* pour ta J 3 bouc/ton cf« p«tf Annexe 4a Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse COURBE CARACTERISTIQUE DU FORAGE Fl (pompage d'essai de Juillet 1964) JO 20 3P AO Qhf/H) niveau statique le 2/7M \ \ \ ^\ \ N \ 160 ^ "^^^ X t70 ^i^ \ \ .30 ND(m) Annexe 4b Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse COURBE CARACTERISTIQUE DU FORAGE F2 UO ^.Q débit en fn)fi _l > débit d'exploitation.^Om*^ niveau d'eau-. -104m rabattement-. 32, 08m 7li au 26-02-76 niveau d'eau rabattement en m ^ A en m Annexe 4c Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse COURBE CARACTERISTIQUE DU FORAGE F4 25 50 75 100 L- _j débit (iï^^) 200' -30/06 au 01/07/88 20 au 21/06/88 225 250- m[m) Annexe 5 Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse COURBE CARACTERISTIQUE DE LA POMPE IMMERGEE DU FORAGE F4 Unterwasserpumpen 3 ~ Drehstrom RLEUGER Submersible pumps 3-Fhase AC bar m 70- 700 GO- G 00 50; 500 10^ 100 30- 300 20- -r-r ! i I i i I ! ir i ¡ I : "i 3 :. /S ^ J/ " VJt'^Coust, ero I^P-TBUK. Cnj/ n(/fû1i'ajj /nítft. VJE-O-CKli SuPPoftTi -/ t¿i- ii-i if ffiti- ÍPf ¿'f Annexe 6 Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse SCHEMA DES INSTALLATIONS DE SURFACE DU FORAGE F4 Echelle: 1/20 X-'*-~.-.'-.-C^f^àof !.. i .i_J.. !.. Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse CONTEXTE GEOLOGIQUE SUR LA COMMUNE DE SEINGBOUSE flames irisées intérieures (Salz und Gipskeuper) -J'. tec Do lo mie limite (Grerwdolomit) (fib Argiles bariolées (Mittlere Letienkohte) Muschelkalk moyen lu Dolo m le intérieure ta (Untere Dolomit) tu tîb Zone moyenne argileus Gfèj des couches taj Grès coquillier intermédiaires et Mu*ch«lkalk tupir i sur (Muschelsandstein) conglomérat à cornalir Ub Couches gris«! IZwiKhentchiçhltn! Uj Marnes bariolées (Bunte Mergel p.p.) Ub Couches a Ceratiies I Ce ra I i le nsch ich ten ) Muschelkalk inférieur Conglomérat princioa Grès à Voltïia IVolIziantandtieini tac Calcaire a en troques Zone supérieure dol omit ¡que (Troch ¡ten kalk) Schaumkalke und Wellenkalke) Grès vojgien Annexe 7 ECHELLE 1 : 50 000 Wtrait dee caries „ hues, de et Sarreguemines au 1/50 000 0 1 000 2 000m 'AP' Annexe 8 l" Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse ' CARTE PIEZOMETRIQUE DE LA NAPPE DES GRES DU TRIAS INFERIEUR Echelle: 1/.50 000 Situation de 1990 Source: HBL, Agence de l'Eau Rhin-Meuse L, i I i .'¡MI~f.l i II I I i lililij AT 6E3 l«Vx i oe "Settsitf-oousíij! t -{-¿B|-|ij8'e.TnN'û' ¡ U» 'Síi.vTJA'Jbú^ SfrM' fc?- :..i_CûWAe-! ;'o ., A6AvSSe.i-\&ísni 3m 0,1, lo-"* «y. i~»T I /lO^ AOf' iHV10(¿AT-Des «AU»- ;ot -iíifiataijie.- ôtTT iJ^O ln Wiit-T .Aijíi-Ó \U.\i.ií oei ' |/^etto/»/T£:£ilJ I .Triin}r.,Hj{i/."V< _-.T. ».. o,« V»''.r«y^ I i ...... i i i : ^"i " i^r £, 2...... I ' . '. I ::; i. 1 r~'^.-.-.\..:~í\"~..~.'~~ Annexe 9a Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse INTERPRETATION DU POMPAGE D'ESSAI DU 17 AU 27/02/76 SUR LE FORAGE F2 s (m) 4 i - 6,75 T = 0.1 83Q = 0,183-82,5 = 53 in2/h ou 1,5.10"-' m2/S 1 2,85 40-1 30 35+ 25 (remontée) 30 20 25+15 SIE de SEINGBOUSE (57) Forage FA à BETTING-LES-SAINT-AVOLD (57) 20 10 (.) Pompage des 14/20-06-88 (+) Pompage des 23/27-06-88 Interprétation descente et remontée 10.5 4- 5 i = 14,25 T = ^^.l||il = 1,06 m2/h ou 3.lo"^ m2/s 10 30' 45' ' n. -100' h temps en heure Annexe 9b Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse COURBE INTERPRETATIVE DE L'ESSAI DE POMPAGE DU 23 AU 29/06/88 SUR LE FORAGE F4 Syndicat Intercommunal des Eaux de Seingbouse BASSINS D'ALIMENTATION DES FORAGES F2 ET F4 Annexe 10 ECHELLE 1 : 25 000 extrait de la caita géologique de St-Avold au V50 OOÔ 0 500 1 000m L, , ,. ,1 ruTi:iimi\.u oes r.Mj.x "*" . 26/2/1 Q7G INSTITUT DB RBCHERCHEg HYDRDI.OGIOUES ÉTUDE CHIMIQUE N.°.NCv I M-'=' M.t Knücy, lo 25 aaro 1976 lo.'Rur inHOT-aiciif T SYNDICAT dos EAUX do SKIl.'CBOUSE ANIONS niityillrc mll-cq.lltra N/R¿r;'_n».50|/