Bureau De Recherches Géologiques Et Minières
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BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 66.06.60 ETUDE DE LA VULNERABILITE DE LA NAPPE DE LA CRAIE DANS LE BASSIN DE LA TERNOISE (Pas-de-Calais) par J. MANIA avec la collaboration de : M. CAUDRON - S. RAMON A. PHILIPPART - S. BAILLY Service géologique régional NORD - PAS-DE-CALAIS Fort de Lezennes, B.P. 26, Lezennes - 59260 Hellemmes-LHIe - Tél.: (20) 53.10.13 0 74 SGN 268 NPA G^ ^ --^^ 8 août 1974 ETUDE DE LA VULNERABILITE DE LA NAPPE DE LA CRAIE DANS LE BASSIN DE LA TERNOISE (Pas-de-Calais) RESUME L'étude de la vulnérabilité de la nappe de la craie dans le bassin versant de la Ternoise nous a conduit à dresser une carte piézometrique et à effectuer une campagne de prélèvements d'échantillons d'eau dans la nappe de la craie et dans la rivière Ternoise. Des analyses ont été réalisées à des époques différentes sur des échantillons de terre prélevés à faible profondeur. La recherche systématique des composants des pesticides et des herbicides employés par l'agriculture a montré qu'une micropollution affectait l'ensemble du bassin alors que les analyses de type classique (recherche des éléments principaux) ont montré des teneurs minérales tout a fait normales. Une campagne de sondages courts et le dépouillement des données archivées a permis de dresser une carte de vulnérabilité de la nappe d'eau souterraine et de définir les zones favorables au stockage d'ordures ménagères. 74 SGN 268 NPA 8 août 1974. SOMMAIRE INTRODUCTION I - CADRE GEOLOGIQUE 6 1 - GENERALITES 6 2 - LES TRAVAUX DE RECONNAISSANCE 6 3 CONCLUSIONS 7 II - ANALYSE DES ECHANTILLONS DE TERRE 9 1 - PRELEVEMENTS DE TERRE 9 2 - SITUATION ET TRAITEMENTS 10 3 - PREPARATION DES ECHANTILLONS 12 4 - PREPARATION DES SOLUTIONS ETALONS DE REFERENCE J 3 5 - CHROMATOGRAPHIE EN PHASE GAZEUSE 14 6 - INTERPRETATION DES RESULTATS 18 61 -Teneur 18 62 - Monchy Cayeux 19 7 - INFLUENCE DES PRECIPITATIONS 21 8 - CONCLUSIONS 21 III - HYDROGEOLOGIE 23 IV - HYDROCHIMIE DE LA NAPPE DE LA CRAIE ET DE LA TERNOISE 25 1 - DOSAGES 25 2 - RESULTATS ET OBSERVATIONS DES ANALYSES CHIMIQUES CLASSIQUES 26 3 - RESULTATS DE LA RECHERCHE DES PESTICIDES 37 4 - CONCLUSIONS 40 V - VULNERABILITE DE LA NAPPE DE LA CRAIE 41 VI - CONCLUSIONS GENERALES 46 3. LISTE DES FIGURES Pages Figure 421 Histogramme de la répartition des valeurs de Ph.... 27 Figure 422 Répartition gaussologarithmique du titre hydrotimé- trique (Th) 28 Figure 423 Répartition gaussologarithmique du titre alcalimé- trique complet (TAC) 30 Figure 424 Répartition gaussologarithmique de 1'oxydabilité... 31 Figure 425 Répartition gaussologarithmique des chlorures et des sulfates 33 Figure 426 Répartition gaussologarithmique des nitrates 34 4. LISTE DES TABLEAUX Pages Tableau 1 Coupe géologique des forages exécutés dans le bassin de la Ternoise Tableau 2 Produits utilisés par les agriculteurs du bassin de la Ternoise 1 1 Tableau 3 Analyse d'échantillons de terre prélevés dans le bassin de la Ternoise à Teneur 16 Tableau 4 Analyse d'échantillons de terre prélevés dans le bassin de la Ternoise à Monchy-Cayeux 17 Tableau 5 Rapport proportionnel des valeurs de concentration à Teneur 19 Tableau 6 Rapport proportionnel des valeurs de concentration à Monchy-Cayeux , 20 Tableau 7 Valeurs des précipitations à la station pluviométri- que de Tilly-Capelle 22 Tableau 8 Analyse des pesticides contenus dans l'eau souter- raine et dans les eaux de la Ternoise 38 Tableau 9 Consommation en eau, assainissement et voirie des communes du Bassin Versant de la Ternoise 43 LISTE DES ANNEXES ANNEXE I Limites des travaux. ANNEXE II Carte d'implantation des sites favorables au stockage des déchets. ANNEXE III Carte piëzométrique de la nappe de la craie. ANNEXE IV Résultats des analyses chimiques. ANNEXE V Implantation des ouvrages et position des prélèvements. ANNEXE V bis Liste des prélèvements d'échantillons d'eau dans la vallée de la Ternoise. ANNEXE VI Chimisme des eaux de la craie en octobre 1972. ANNEXE VII Carte de vulnérabilité de la nappe de la craie. ETUDE DE LA VULNERABILITE DE LA NAPPE DE LA CRAIE DANS LE BASSIN DE LA TERNOISE (PAS-DE-CALAIS) INTRODUCTION Le Service régional pour l'aménagement des eaux du Pas-de-Calais à confié au BRGM l'étude géologique, hydrogéologique, et hydrochimique du bassin de la Ternoise (Annexe I). Le but de ces travaux est de déterminer les sites les plus favorables( à l'implantation de décharges, d'ëpandage d'efflu,ents agricoles et d'usines.Un schéma de protection géographique des ressources hydrauliques souterraines est en outre proposé. I - CADRE GEOLOGIQUE L'ensemble du bassin de la Ternoise est constitué par des terrains crayeux du Crétacé recouverts sur le haut plateau par des lambeaux argilo-sableux du Tertiaire. L'ensemble est plus ou moins masqué, sauf dans les vallées, par un manteau argileux et limoneux pouvant atteindre une dizaine de mètres d'épaisseur. Ce dernier rend dif- ficile les localisations du Tertiaire par le simple examen géologique sur le terrain. Des sondages sont parfois souhaitables et nécessaires afin de déterminer les sites les plus favorables au stockage des déchets domestiques ou industriels. L'analyse structurale théorique de la base de l'assise tertiaire (annexe II) a été réalisée afin de déterminerles positions les plus favorables pour des sondages à rëali&er. 2 - Les travaux de reconnaissance L'hypothèse adoptée consiste à retrouver des intersections entre les lignes topographiques et les horizontales de la base du Tertiaire de mêmes cotes. Toutes les intersections ne donnent pas malheureusement la certitude d'une pré- sence du Tertiaire en raison de l'importance de l'érosion et du dépôt de limons sur une grosse épaisseur. D'autre part, le nombre de possibilités à vérifier est tel qu'un choix doit être réalisé dans les secteurs où les indices géologiques sont les plus favorables. voir thèse de GERIN B. (1966) - Contribution à l'étude hydrogéologique du bassin de la Canche - thèse 3ème cycle. 7. Douze sondages de reconnaissance ont été effectués. Ils représentent 125 m de forage. La répartition du nombre des forages par feuille au 1/50 000 est la suivante (annexe II). - Forages 1 (S6) - Lillers 3 (S7 à 9) - St Pol 8 (SI à 5, S 10 à S 12) Ces sondages sont tous situés sur des crêtes topographiques à des endroits où le Tertiaire et les limons de plateau sont susceptibles d'être très épais. Les prin- cipaux résultats sont présentés dans le tableau 1 . L'ensemble des données des sondages de reconnaissance, les cartes géologiques au 1/50 000 ainsi que les sondages existant déjà dans les archives du B.R.G.M. ont permis de délimiter 3 types de sites qui par ordre décroissant de sécurité s'ont constitués par : - des sables et argiles du Tertiaire : Z 4, Z 6, Z 9, Z 12 et Z 13 - des limons et argiles de 5 à 10 m d'épaisseur Z 1, Z 2, Z 3 et Z 7 - des limons et argiles de 5 m d'épaisseur environ Z 2, Z 5, Z 8, Z 10 et Z 11 Parmi les zones les plus importantes en superficie il faut signaler celles de 3ANLERS (Z 1), d'OSTREVILLE (Z 3) et de BUNEVILLE (Z 7). Si le Tertiaire présente toutes les caractéristiques physiques d'un filtre na- turel efficace vis-à-vis de pollutions éventuelles, il n'en va pas de même pour les limons et argiles à silex qui possèdent une hétérogénéité qui s'oppose à la qualité du filtre. Cependant, plus l'épaisseur de ces limons et argiles à silex sera forte plus la filtration sera longue et bonne. Nous allons voir cependant au chapitre II que les produits utilisés dans l'agriculture comme pesticides et herbicides ne sont pratiquement pas fixés par les limons. 3 - Conclusions Les zones délimitées sont les secteurs de moindia vulnérabilité et doivent être choisis de préférence pour le stockage des déchets urbains ou industriels. COUPE GEOLOGIQUE DES FORAGES EXECUTES DANS LE BASSIN DE LA TERNOISE Numéros des Limons Tertiaire Profondeur sondages sablo-argileux Argile à silex (sables argileux^ Terrains crayeux totale 1 0 à 6 m 6 à 9 m - 9 à 12 m 12 m 2 0 à 1,50 m 1,5 à 4,50 m 4,50 m 3 0 à 6,50 m - - 6,50 à 8 m 8m 4 0 à 4,50 m - - 4,50 à 6,60 m 6,6 m 5 0 à 0,50 m - 0,50 à 2,00 2 m 6 0 à 2, 10 m - - 2,10 à 5,00 m 5 m 7 0 à 10,80 m - - 10,80 à 15,00 m 15 m 8 0 à 4,90 m 4,90 à 8,30 m 8,30 m 9 0 à 4 m 4 à 7,70 m - 7,70 à 12 m 12 m 10 0 à 3,50 m 3,50 à 6, 10 m - 6,10 à 8 m 8 m 11 0 à 2,80 m 2,80 m 12 0 à 5,60 m 5,60 à 8,20 m 8,20 à 10,50 m 10,50 m H P> 00 II - ANALYSE DES ECHANTILLONS DE TERRE 1 - PRELEVEMENTS DE TERRE Le but de ces prélèvements est de rechercher en fonction des cycles agricoles, l'importance des traces de pesticides et d'herbicides et d'examiner les processus soit de concentration, soit d'élimination de ces produits dans un sol. La valeur du filtre naturel que représente la partie supérieure des sols est également très utile à évaluer. L'analyse de tous les échantillons de terre a été confiée à l'UER de Pharmacie de Lille, (laboratoire d'hydrologie et d'hygiène de l'eau - Professeur F.ERB).