Rapport D'expertise : Pompage Expérimental De L'été 2010 Sur La Gravière De Vic-En-Bigorre

Rapport d’expertise :

Pompage expérimental de l’été 2010 sur la gravière de Vic-en-Bigorre : Avis sur le dossier d’évaluation des incidences sur les sites du réseau Natura 2000 BRGM/RP- 59926-FR Mai 2011 Cadre de l’expertise :

Appuis aux administrations ❑ Appuis à la police de l’eau 

Date de réalisation de l’expertise : Mai 2011 Localisation géographique du sujet de l’expertise : Vic-en- Bigorre, Hautes-Pyrénées (65)

Auteurs BRGM : Mélanie Bardeau

Demandeur : DREAL – UT 65

L’original du rapport muni des signatures des Vérificateurs et Approbateurs est disponible aux Archives du BRGM. Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008. Ce rapport est le produit d’une expertise institutionnelle qui engage la responsabilité civile du BRGM.

Ce document a été vérifié et approuvé par :

Approbateur : Nom : Date :

Vérificateur : Nom : Philippe Roubichou Date : Mai 2011

Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008.

Mots clés : expertise – appui à la police de l’eau – pompage – gravière – étiage – réalimentation

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

M. Bardeau (2011) – Pompage expérimental de l’été 2010 sur la gravière de Vic-en-Bigorre (65) : Avis sur le dossier d’évaluation des incidences sur les sites du réseau Natura 2000, Rapport final. Rapport BRGM/RP- 59926-FR. 21 p., 2fig.

2 Rapport BRGM RP-59926-FR

Synthèse

Contexte :

Date de la formulation de la demande d’expertise au BRGM : 15/12/2010 Demandeur : DREAL UT 65 Nature de l’expertise / question posée : Avis sur le dossier d’évaluation des incidences sur le site Natura 2000, réalisé par la CACG, dans le cadre d’une révision de l’autorisation d’exploitation de la carrière de Vic-En-Bigorre. Cette modification est demandée dans le cadre de la mise en place d’un système de pompage provisoire dans la gravière de Vic-En-Bigorre permettant une réalimentation temporaire du fleuve Adour. Situation du sujet : Vic-en-Bigorre (65) Date d’occurrence ou de constat (si événement daté) : Mai 2011 Nature de l’intervention du BRGM : interprétation des données et modélisation

Faits constatés / dossier examiné :

Avis établi à partir des documents fournis par la CACG : 1) Projet de réalimentation de l’Adour à partir de la gravière de Vic-En-Bigorre : évaluation des incidences sur les sites Natura 2000. Rapport d’étude. CACG. Avril 2011 2) Projet de réalimentation de l’Adour à partir de la gravière de Vic-En-Bigorre : évaluation des incidences sur les sites Natura 2000. Annexe 2 : étude descriptive et sanitaire des formations boisées. CACG. Avril 2011 3) Projet de réalimentation de l’Adour à partir de la gravière de Vic-En-Bigorre : évaluation des incidences sur les sites Natura 2000. Annexe 3 : effets hydrogéologiques. CACG. Avril 2011 4) Projet de réalimentation de l’Adour à partir de la gravière de Vic-En-Bigorre : évaluation des incidences sur les sites Natura 2000. Annexe 4 : effets sur la qualité des eaux superficielles. CACG. Avril 2011 5) Projet de réalimentation de l’Adour à partir de la gravière de Vic-En-Bigorre : évaluation des incidences sur les sites Natura 2000. Annexe 5 : Impacts sur la stabilité des berges. CACG. Avril 2011 6) Projet de réalimentation de l’Adour à partir de la gravière de Vic-En-Bigorre : évaluation des incidences sur les sites Natura 2000. Annexe 6 : Analyse hydrologique et hydraulique des crues de l’Adour. CACG. Avril 2011 P.S : l’ensemble de ces documents est pris en compte pour cette expertise, mais l’essentiel de l’avis porte sur les aspects hydrogéologiques et géotechniques, à savoir, les annexes 3,4 et 5.

Rapport BRGM RP-59926-FR 3

Conlusions :

Le dossier d’évaluation des impacts des campagnes de réalimentation de l’Adour par des pompages sur la gravière de Vic-en-Bigorre, pour les années 2011 et 2012 est bien traité et apporte de nombreux éléments de réponse. Cependant, quelques remarques particulières peuvent être formulées : - Il est regrettable que les pompages de l’été 2011 ne puissent être réalisés au débit des années ultérieures. Cela aurait permis d’évaluer les impacts en grandeur nature des prélèvements à 720 l/s sur la sécurité de l’exploitation, la stabilité des berges, et sur les eaux souterraines et superficielles. - Il est par ailleurs souhaitable que des mesures de températures soient réalisées lors du pompage de l’été 2011, afin de valider l’hypothèse selon laquelle la température de l’eau à cette profondeur est sans effets sur les eaux de l’Adour. Cette étape est nécessaire avant la mise en place d’un dispositif de pompage définitif. - Concernant l’impact de la réalimentation sur les teneurs en nitrates de l’Adour, il conviendrait de rappeler le seuil de classification en « Bon Etat » selon la DCE. En effet, cela n’est précisé dans l’annexe 4 que pour la classe « Très bon état », qui concerne surtout la station d’Ugounas, alors que la station de Maubourguet présente des teneurs en nitrates plus importantes, qui impliquent un classement en « Bon état ». Il convient de rappeler qu’une augmentation de 2,5 mg/l sur la station de Maubourguet n’affectera pas la classification de la masse d’eau. - Il n’est prévu aucune mesure compensatoire concernant la plantation de robiniers.

4 Rapport BRGM RP-59926-FR

Sommaire

1. Contexte ...... 6

2. Localisation ...... 7

3. Contexte géologique et hydrogéologique ...... 8

4. Avis sur le dossier d’évaluation des incidences sur les sites du réseau Natura 2000 ...... 9

4.1 SITES NATURA 2000 CONCERNES ...... 9

4.2 MODALITES DE REALISATION ET DE GESTION DU DISPOSITIF DE POMPAGE/REALIMENTATION ...... 9 4.2.1 Présentation des dispositifs de pompage/réalimentation ...... 9 4.2.2 Déclenchement de la réalimentation ...... 10 4.2.3 Modalités de suivi ...... 11

4.3 IMPACTS SUR LES EAUX SOUTERRAINES ...... 12

4.4 IMPACTS SUR LES EAUX SUPERFICIELLES ...... 14 4.4.1 Impact quantitatif ...... 14 4.4.2 Impact qualitatif ...... 14

4.5 IMPACT SUR LA STABILITE DES BERGES ...... 15

4.6 ANALYSE HYDROLOGIQUE ET HYDRAULIQUE DES CRUES DE L’ADOUR ...... 17

4.7 MESURES COMPENSATOIRES ...... 19 4.7.1 Sécurité de l’exploitation ...... 19 4.7.2 Compensation des effets induits ...... 19 4.7.3 Baisse de la productivité d’un puits agricole ...... 20 4.7.4 Fragilisation possible d’une peupleraie riveraine entre Adour et gravière 20

5. Conclusion générale ...... 23

Rapport BRGM RP-59926-FR 5

1. Contexte

Une première expérience de pompage a été réalisée dans la gravière en exploitation de Vic-en- Bigorre en août 2009, à la demande de la Chambre d’Agriculture des Hautes-Pyrénées afin d’estimer le potentiel de cette gravière pour réalimenter l’Adour en étiage pendant la campagne d’irrigation. Des lacunes de connaissances subsistant, l’Institution Adour s’est porté Maître d’Ouvrage pour la réalisation d’une seconde expérience de pompage sur la gravière en juillet et août 2010. Pour cette opération, la DDT, Unité Territoriale des Hautes-Pyrénées, a demandé au BRGM d’intervenir dans le montage du cahier des charges de l’opération de pompage, sur les crédits d’Appui à la Police de l’Eau. Le pompage 2010 a été réalisé par la CACG, avec le soutien technique de la Chambre d’Agriculture des Hautes-Pyrénées. La CACG a ensuite procédé au dépouillement des données de terrain et à une première interprétation des résultats, avec établissement de scenarii de pompage pour l’été 2011.

Dans le cadre de ses missions de service public, la DREAL, Unité Territoriale Des Hautes- Pyrénées, a sollicité le BRGM, Service Géologique Régional Midi-Pyrénées, pour analyser les données techniques de l’essai de pompage réalisé durant l’été 2010, sur la ligne Appui à la Police de l’Eau 2011 (PSP11MPY02) et pour mettre en œuvre une modélisation hydrodynamique maillée en régime transitoire, permettant d’évaluer la perméabilité de la berge située entre l’Adour et la gravière (cf. rapport BRGM RP-59733-FR)

La CACG a ensuite procédé à l’évaluation des incidences d’une nouvelle expérience de pompage durant l’été 2011 sur les sites du réseau Natura 2000 du secteur.

Le présent avis, réalisé sur la ligne Appui à la Police de l’Eau 2011 à la demande de la DREAL UT des Hautes-Pyrénées, porte sur ce document d’incidence et sur ses annexes n° 2, 3, 4, 5 et 6.

6 Rapport BRGM RP-59926-FR

2. Localisation

L’expérience de pompage a été réalisée sur une gravière exploitée par la société Carrières Lafitte, filiale d’EUROVIA (membre du groupe VINCI) sur le site de « Vic-Adour », à 3 km à l’Est du bourg de Vic-en-Bigorre. Cette carrière exploite les formations alluvionnaires de la plaine de Tarbes depuis 1936. L’exploitation actuelle est située en rive droite de l’Adour et la zone d’extraction présente une superficie de 13 ha sur une profondeur de 15 m environ. Le plan de localisation du site est présenté dans l’illustration 1.

Illustration 1 – Carte de localisation de la gravière de Vic-en-Bigorre

Rapport BRGM RP-59926-FR 7

3. Contexte géologique et hydrogéologique

La gravière de Vic-en-Bigorre exploite les alluvions récentes et les alluvions de la basse plaine de l’Adour (ou alluvions de la plaine de Tarbes). Cette plaine alluviale de l’Adour a une largeur totale de 10 km, et se voit également traversée par le cours d’eau Echez. Cette plaine est bordée par des colluvions de pente, puis par des formations molassiques (argiles à galets du Pontien), parfois surmontées par des alluvions anciennes. Des lambeaux de calcaires du Burdigalien et Helvétien (Miocène) sont également observés.

Illustration 2 – Extrait de la carte géologique vectorisée dans le secteur de la gravière (source BRGM)

8 Rapport BRGM RP-59926-FR

L’aquifère principal du secteur est développé dans les alluvions actuelles et récentes de l’Adour. Cet aquifère présente une épaisseur moyenne de 15 à 20 m sur le secteur étudié et des capacités de production très variables, allant de 10 à 200 m3/h par forage. L’aquifère profond et captif des sables inframolassiques est également présent au droit du site, mais à des profondeurs variant de 1300 à 1500 m.

4. Avis sur le dossier d’évaluation des incidences sur les sites du réseau Natura 2000

4.1 SITES NATURA 2000 CONCERNES

Le projet se situe à proximité immédiate du Site d’Intérêt Communautaire n°F R7300889 « Vallée de l’Adour », englobant le cours de l’Adour et ses environs immédiats, entre Bagnères-de-Bigorre et la limite avale de la région Midi-Pyrénées sur le cours de l’Adour. La gravière de Vic–en-Bigorre est également inclus dans la ZNIEFF de type 2 n°730010670 « Ripisylves de l’Adour.

Avis du BRGM La description du contexte règlementaire pour les milieux naturels n’appelle pas de commentaire particulier.

4.2 MODALITES DE REALISATION ET DE GESTION DU DISPOSITIF DE POMPAGE/REALIMENTATION

4.2.1 Présentation des dispositifs de pompage/réalimentation

La CACG propose la mise en place d’un dispositif provisoire pour l’été 2011 et un dispositif pérenne pour l’été 2012. Pour l’été 2011, le pompage sera réalisé à l’aide de deux pompes submersibles d’un débit nominal de 310 l/s, permettant de garantir un débit total de pompage de 480 l/s à 11,2 m de HMT. Ces pompes seront placées à 5 m sous la surface du plan d’eau. Le refoulement vers l’Adour sera assuré au moyen de canalisations en acier de DN 250 à raccords rapides. Le débit sera contrôlé grâce à un débitmètre électromagnétique posé sur la canalisation de refoulement. Un dispositif de surveillance relayé par le réseau GSM permettra de donner l’alerte en cas de dysfonctionnement. Les équipements définitifs proposés pour l’été 2012 sont un transfert gravitaire par siphon, dimensionné pour satisfaire les conditions suivantes : - Niveau initial du plan d’eau : 219 m NGF, - Niveau minimum d’exploitation : 217,67 m NGF, - Point haut : 221 m NGF,

Rapport BRGM RP-59926-FR 9

- Niveau de l’Adour au point de rejet, contrôlé par le seuil de Vic : 216,80 m NGF, - Utilisation optimale de 720 l/s sur 7 jours. L’entrée conique de la conduite de transfert sera placée à 5 m sous le niveau du plan d’eau et la sortie dans l’Adour se fera à 1 m minimum sous la surface de l’eau. Le dispositif comprendra un débitmètre – totalisateur électromagnétique. Le diamètre de la conduite sera de 600 mm. Les modalités de réalisation proposées doivent permettre de limiter les impacts sur l’environnement et sur les conditions d’exploitation du carrier.

Avis du BRGM : Le dimensionnement et la nature du matériel proposé semblent adaptés. Le choix de mettre en place un dispositif provisoire pour l’été 2011 semble pertinent. Cependant, les contraintes techniques et matérielles imposent un pompage à 480 l/s en 2011 et un prélèvement de 720 l/s (maximum) en 2012. Il est regrettable de ne pouvoir mettre en place dès 2011 un dispositif de pompage à 720 l/s. Dans le conditions retenues, cela ne permettra pas d’évaluer l’impact en conditions réelles de ce pompage sur les eaux souterraines (puits agricoles voisins) et superficielles, ainsi que sur la stabilité des berges de la gravière.

4.2.2 Déclenchement de la réalimentation

La réalimentation sera déclenchée avec les conditions d’arrêt suivantes : - Le plan d’eau devra rester supérieur à la cote de 217,70 m NGF, - Le dispositif de réalimentation ne sera pas utilisé au-delà du 15 septembre pour garantir un remplissage suffisant de la gravière avant la fin du mois d’octobre. Par ailleurs, l’Institution Adour pourra décider de stopper la réalimentation en cas de pluviométrie suffisante pour assurer une stabilisation ou une hausse des débits de l’Adour à Estirac. Après pompage et rabattement de 1,4 m, le niveau de la gravière revient à 50 % de son niveau initial après 4 semaines de temps de remontée. Si une nouvelle série de pompage est réalisée toutes les 4 semaines, cela permet de réaliser 3 phases de pompage durant la période estivale. Cependant, l’efficacité de la réalimentation serra de moins en moins forte et la durée des phases de réalimentation de moins en moins longue.

Avis du BRGM Il est en effet impératif que le niveau d’eau dans la gravière n’aille jamais en dessous de la cote de 217,70 m NGF, sous peine de risques d’entrave à l’exploitation de la gravière et d’effondrement de la berge. La réalisation de plusieurs séries de pompages n’est possible que dans la mesure où le niveau statique initial n’est que partiellement retrouvé (50 %), et comme l’indique la CACG, le volume pompé lors des phases ultérieures sera de moins en moins important. Il convient par ailleurs de rappeler que dans ses précédents avis, le BRGM préconisait que le niveau d’eau dans la gravière soit remonté à 4/5e du niveau initial à la fin octobre, afin de limiter les risques d’intrusion de l’Adour. Pour cela, le dernier pompage doit être réalisé à la mi-août. Or, toute l’étude d’impact est basée sur des simulations pour trois séries de pompage, avec une dernière session à la mi-septembre.

10 Rapport BRGM RP-59926-FR

4.2.3 Modalités de suivi

Il est prévu d’installer une sonde pression permettant d’enregistrer le niveau du plan d’eau au pas horaire. Elle sera également équipée d’un dispositif d’alerte et de télétransmission (quotidienne hors passage du seuil d’alerte) qui permettra de contrôler ce paramètre en temps réel. Afin de mesurer l’impact des pompages sur la nappe alluviale, 3 piézomètres seront équipés de sondes de pression au pas horaire avec enregistreurs. Leur localisation est précisée dans la figure 9 page 22 du rapport d’étude. L’évaluation des impacts sur le débit de l’Adour sera mesuré au moyen d’un compteur débitmétrique/volumétrique installé sur la conduite. Par ailleurs, les débits de l’Adour seront toujours mesurés au niveau de stations hydrométriques d’Estirac et de Tarbes, et au niveau de Maubourguet sur l’Echez. Une sonde de niveau sera positionnée à l’aval de la gravière sur l’Adour pour enregistrer les variations de débits dues à la réalimentation. Cette mesure permettra également d’affiner le temps de propagation du signal entre le point de réalimentation et Estirac.

Avis du BRGM La figure 9 fait apparaitre plus de 3 piézomètres et les ouvrages choisis pour le suivi ne sont pas précisés. La gestion de la sécurité de l’exploitation de la gravière et de la stabilité des berges est un point crucial. La mise en place d’une sonde de pression avec système d’alerte est indispensable, mais pas suffisante en cas de panne de celle-ci. Ce point a été abordé avec la CACG, qui a fourni les éléments de réponse suivants :

Rappelons que la vitesse de baisse du plan d’eau (expériences 2009 et 2010) est de l’ordre de 20 cm par jour En pratique, la vitesse de baisse du plan d’eau peut être évaluée de façon fiable au bout de quelques heures de pompage et être extrapolée pour connaître la date d’atteinte de la cote d’alerte, ce qui permet de se mettre en situation d’arrêter le pompage dans les temps. Le niveau du lac sera suivi par un dispositif principal présentant les caractéristiques suivantes : Sonde de niveau pour contrôler le plan d’eau Dispositif de télétransmission du niveau et transmission journalière à l’Institution Adour Contrôle quotidien du niveau par l’Institution Adour en période de pompage/réalimentation (contrôle vendredi et lundi autour du week-end) En cas d’atteinte d’un niveau critique proche de la cote d’alerte (cote d’alerte + 15 cm en semaine, cote d’alerte + 45 cm le vendredi), l’Institution : avertit le carrier et l’administration fait procéder à l’arrêt du pompage

En complément, est prévu un dispositif de secours :

Rapport BRGM RP-59926-FR 11

A partir de 2012 : o asservissement du dispositif de réalimentation : en cas de franchissement de la cote d’alerte, le pompage/réalimentation cesse et le plan d’eau commence à remonter o contrôle journalier du carrier avec possibilité d’intervenir manuellement sur le dispositif pour faire cesser le pompage Pour 2011, le suivi du plan d’eau sera quotidien via la télétransmission (Institution Adour) et l’alerte en secours sera assurée par le carrier si nécessaire (contrôle quotidien du plan d’eau)

En cas de défaillance dans la télétransmission des données, l’Institution Adour sera alertée automatiquement : Elle fera intervenir un prestataire de services pour remédier au problème Elle alertera le carrier et l’administration sur ce problème : o Tant que le niveau est plus de 20 cm au-dessus de la cote d’alerte (au moins 1 journée avant l’atteinte de la cote d’alerte), le dispositif de suivi du niveau sera réduit au contrôle quotidien du carrier le temps de la réparation o Si le niveau passe sous cette sécurité des 20 cm (ou s’il risque d’y passer pendant le week-end), le pompage sera arrêté jusqu’à remise en service du dispositif de télétransmission Autre réponse de la CACG concernant le nombre de points de suivis : «Il faut remplacer 3 piézomètres par 4 piézomètres dans la puce « Mesure des impacts locaux dans la nappe alluviale » du chapitre 2.6 « Modalités de suivi », pour rappel comme sur la figure jointe : PzAmont, Pz18, PzAval, PzB. »

Ces réponses sont satisfaisantes et les solutions proposées permettent de garantir un système d’alerte fiable. Pas de remarque particulière concernant les autres dispositifs de suivi.

4.3 IMPACTS SUR LES EAUX SOUTERRAINES

La CACG a développé, à partir d’un modèle hydrodynamique du BRGM, un modèle maillé simplifié permettant d’évaluer l’impact des pompages dans la gravière en période estivale sur les eaux souterraines. Les impacts ont été évalués pour les scenarii de pompages de l’année 2011 et 2012 (et plus), c'est-à-dire pour les conditions suivantes : - 1ère phase de pompage à 480 l/s pendant 7 jours, - 1ère phase de pompage à 720 l/s pendant 4,5 jours. Des simulations de pompages montrent l’évolution du rabattement du plan d’eau pendant et après pompage, avec 3 phases de pompages réalisées à 4 semaines d’intervalle, c'est-à-dire pour une

12 Rapport BRGM RP-59926-FR

remontée du niveau d’eau à 50 % du niveau initial. Dans ces conditions, l’évolution des durées de pompage est la suivante : - 480 l/s pendant 7 jours, puis 3,5 jours, puis 2,5 jours, - Ou 720 l/s pendant 4,5 jours, puis 2,5 jours, puis 2 jours. L’utilisation successive de l’outil de réalimentation maintient un rabattement de la nappe tout au long de la saison, qui diminue avec la distance du lac. Ce rabattement est supérieur à 10 cm dans un rayon de 400 m vers la plaine en rive droite et à 200 m vers l’amont et l’aval en rive droite de l’Adour. Ce rabattement est également simulé sur une bande de 50 à 100 cm de large sur la bande séparant l’Adour de la gravière. Avec un arrêt des pompages au 15 septembre, les rabattements résiduels de la nappe liés au pompage seront partout inférieurs à 40 cm. Les effets du pompage sur le captage AEP le plus proche sont négligeables. Les puits agricoles compris dans la zone de rabattement de nappe supérieur à 10 cm sont les puits des fermes de M. Vergès et M. Ducler, dont seul le puits nommé Pz18 est affecté par des rabattements suffisamment importants, compris entre 50 et 75 cm, susceptibles d’affecter sa productivité. Enfin, l’impact de l’abaissement de la nappe sur les milieux naturels a été étudié. Pour cela, des courbes isohypses du rabattement induit par les deux types de pompage ont été tracées. Au final, seule la pointe sud d’une plantation de robiniers serait concernée par des rabattements conséquents qui pourraient poser problème (30 à 70 cm de rabattement). C’est également le cas d’une plantation de peupliers occupant la berge entre l’Adour et la gravière. Les deux alignements les plus proches de la gravière seront exposés à des rabattements de 40 cm à 1 m, susceptibles de ralentir leur dynamique de croissance ou de faciliter leur dépérissement. Avis du BRGM : Les hypothèses et données d’entrée utilisées dans le modèle hydrodynamique développé par la CACG semblent correctes. Il est seulement regrettable de n’avoir pas concerné le maillage affiné de 10 m x 10 m au droit de la gravière, notamment pour une modélisation plus fine des berges entre l’Adour et la gravière. Dans l’annexe 3, page 3, dans la phrase « la gravière a été modélisé (…) en maintenant un trajet de deux cases correspondant à 90 m minimum », il s’agit en fait de 60 m. Les résultats de simulation et les scenarii de pompages obtenus semblent cohérents avec les précédents résultats. Il convient de noter que ce mode de gestion induit une mise à sec de berges de la gravière sur 75 cm de haut pendant 3 mois. La mise en œuvre de ces deux modes de pompage induit les volumes de réalimentation suivants :

TOTAL VOL EFFECTIF Débit (l/s) Phase de pompage sur l'été et durée (jours) TOTAL VOL POMPE (m3) NET (m3) 480 7 3.5 2.5 539136 349920 720 4.5 2.5 2 559872 387936 La réalimentation nette (avec déduction des effets induits) varie donc de 350 000 m3 à 388 000 m3 et reste plus avantageuse pour un pompage à 720 l/s. La figure 16 de la page 43 du rapport d’étude montre que l’ouvrage le plus touché par le pompage est PzA, situé à l’est de la gravière. Ces graphiques montrent également que l’intensité du pompage a finalement assez peu d’influence sur la hauteur de rabattement dans la nappe. Si le graphique supérieur correspond bien à un pompage de 480 l/s, le

Rapport BRGM RP-59926-FR 13

rabattement induit lors de la première phase de pompage est même inférieur pour le pompage à 720 l/s. Par contre pour la 3ème série de pompage, le rabattement est plus fort avec le débit de 720 l/s. Ce phénomène pourrait s’expliquer par un effet de vidange plus important avec le débit de 720 l/s. Concernant l’impact du pompage sur les autres usages, il est en effet peu probable d’observer une influence sur le captage AEP d’Artagnan. Par contre, l’impact sur le puits Pz18 est notable et pourrait induire un dénoyage de la pompe agricole en année sèche. Un dispositif d’alerte devra être mis en place pour éviter ce phénomène et permettre l’arrêt du pompage si nécessaire. Concernant l’impact du rabattement des eaux souterraines sur la plantation de robiniers et sur les deux alignements de peupliers, il convient d’apprécier avec les services de l’état compétents en la matière si ces conséquences sont acceptables, au regard du bénéfice attendu.

4.4 IMPACTS SUR LES EAUX SUPERFICIELLES

4.4.1 Impact quantitatif

L’effet induit par le pompage sur la rivière est estimé à une cinquantaine de litres par secondes en phase de pompage. Entre les phases de réalimentation, et jusqu’à la fin de l’étiage, l’effet induit perdure, mais ne dépasse pas 50 l/s entre les phases de pompage et atteint 20 l/s en fin d’étiage. Les débits de réalimentation effectifs sont donc les suivants : - 430 l/s pour un transfert à 480 l/s, - 670 l/s pour un transfert à 720 l/s, - Un effet négatif de 55 l/s au maximum et diminuant à 20 l/s en fin d’étiage.

4.4.2 Impact qualitatif

Le léger impact thermique de 0,1 °C observé sur les eaux de l’Adour lors de l’expérience 2010 sera corrigé pour 2011 et les années suivantes grâce à un pompage dans la gravière à une profondeur minium de 5 m, où les eaux sont beaucoup plus fraiches qu’en surface. Des mesures physico-chimiques réalisées sur les eaux de la nappe alluviale lors de l’expérience 2010, ainsi que les mesures sanitaires du captage d’Oursebelille montrent une contamination importante des eaux souterraines par les nitrates (teneur proche de 50 mg/l). Les mesures réalisées sur la gravière en 2009 et 2010 indiquent une eau beaucoup moins chargée en nitrates (environ 15 mg/l), probablement due à un effet de dilution et à une consommation par le phytoplancton (confirmée par une sursaturation en oxygène dissous). La qualité des eaux de l’Adour et suivie sur les deux stations d’Ugounas et de Maubourguet. Ces eaux sont faiblement chargées en nitrates (5 à 15 mg/l) et présentent de bonne caractéristiques physico-chimiques globales, Cette masse d’eau superficielle est donc classée en bon état selon la classification de la DCE. Selon le SEQ-EAU, il existe cependant une dégradation des eaux à Maubourguet pour les paramètres de température et nitrates. Aussi l’impact de la réalimentation par les eaux de la gravière semble surtout concerner le paramètre nitrates. Un calcul de dilution montre que cet apport ferait passer la concentration en nitrates de l’Adour de 4,8 (à Bazillac, été 2010) à 7,3 mg/l pour un débit de pompage de 720 l/s,

14 Rapport BRGM RP-59926-FR

soit un apport de 2,5 mg/l. Le seuil de classement DCE pour le » très bon état » étant fixé à 10 mg/l, le classement de l’Adour resterait inchangé. Par ailleurs, les teneurs en phosphore restant un paramètre limitant pour le phénomène d’eutrophisation, cet apport en nitrates n’aurait pas d’impact sur le développement de la végétation aquatique.

Avis du BRGM Le dispositif de suivi de la température mis en place durant l’été 2010 était relativement complet et a permis de bien apprécier l’impact thermique de la réalimentation sur les eaux de l’Adour. Le lac de la gravière étant assimilé à un plan d’eau stagnante, il est proposé pour les prochaines séries de pompages, de réaliser les prélèvements à 5 m de profondeur. Or, dans la figure 8 de l’annexe 4, la température de l’eau reste stable et identique à l’eau de surface jusqu’à 6 m de profondeur. Il est donc souhaitable que des mesures de températures soient réalisées lors du pompage de l’été 2011, afin de valider l’hypothèse selon laquelle la température de l’eau à cette profondeur est sans effet sur les eaux de l’Adour. Cette étape est nécessaire avant la mise en place d’un dispositif de pompage définitif. Concernant l’impact de la réalimentation sur les teneurs en nitrates de l’Adour, il conviendrait de rappeler le seuil de classification en « Bon Etat » selon la DCE. En effet, cela n’est précisé dans l’annexe 4 que pour la classe « Très bon état », qui concerne surtout la station d’Ugounas, alors que la station de Maubourguet présente des teneurs en nitrates plus importantes, qui impliquent un classement en « Bon état ». Il convient de rappeler qu’une augmentation de 2,5 mg/l sur la station de Maubourguet n’affectera pas la classification de la masse d’eau. Le tableau 9 de la page 15 (annexe 4) est intéressant, mais ne laisse supposer une vision très ponctuelle de l’impact des rejets sur la qualité des eaux de l’Adour. Il aurait été intéressant de reproduire ce calcul pour d’autres années des meures et de simuler l’impact sur le point de Maubourguet, qui présente des teneurs en nitrates plus critiques.

4.5 IMPACT SUR LA STABILITE DES BERGES

Des mesures de terrain ont été réalisées par la CACG afin d’acquérir : - Des profils mixtes topographiques et bathymétriques, - Un levé topographique longitudinal de la berge, - Des sondages géologiques suivi d’essais in situ et en laboratoire. Il est précisé que le mode de forage en roto-percussion utilisé permet une description lithologique correcte, mais n’est pas favorable à la détermination des paramètres mécaniques des matériaux. Bien qu’hétérogènes, les observations indiquent des terrains de berge relativement compacts. Concernant les aspects hydrogéologiques, l’abaissement rapide du niveau du lac devrait engendrer une rapide perte de charge au sein des graves. La ligne de saturation en fin de vidange ne devrait pas être confondue avec le talus, mais décrire une courbe qui suivra plus ou moins l’abaissement d’un plan d’eau de la gravière, qui sera au maximum de 1,5 m. Neufs profils mixtes topographiques et bathymétriques ont été levés et montrent des pentes de talus très hétérogènes, variant de 1/1 à 9/1 selon les endroits.

Rapport BRGM RP-59926-FR 15

Un calcul du coefficient de sécurité des berges et de sa variation avant et après pompage a été effectué au droit des profils ayant les pentes les plus importantes au niveau de leur zone de batillage. Les variations du coefficient de sécurité (20 %) et sont maximales pour les fruits voisins de 1,6/1. La CACG conclue que la variation du niveau d’eau dans la gravière ne devrait pas engendrer de désordres importants au niveau des talus, susceptibles de modifier les dimensions des berges. Par contre, localement, des petits glissements de faible amplitude pourraient apparaître, avec mise en place à court terme d’une nouvelle pente d’équilibre.

Avis du BRGM Les remarques faites par la CACG sur les mécanismes hydrogéologiques mis en jeux au sein des berges lors de l’abaissement du plan d’eau sont correctes. Concernant le calcul du coefficient de stabilité, bien que le paramètre surveillé soit la variation de ce paramètre, les calculs font néanmoins apparaître pour le profil n°7 un coefficient de 1,36 en fin de pompage, qui correspond, selon le tableau du bas de la page 11 de l’annexe 5 à une « sécurité satisfaisante pour les ouvrages » peu importants. Il convient de s’interroger sur l’incidence d’une telle valeur, quant aux risques de capture entre l’Adour et la gravière. Face à ce constat, un complément de réponse a été demandé à la CACG sur ce point. La réponse apportée est la suivante :

Compte tenu de l’homogénéité des matériaux constituant la berge entre l’Adour et la gravière, le risque d’instabilité ne varie qu’en fonction de la pente des berges de la gravière. Les calculs ont été effectués au droit des 4 profils (P1, P5, P7 et P9) pour lesquelles les pentes sont les plus fortes. La situation en fin de transfert se caractérise dans tous les cas par des facteurs de sécurité très largement satisfaisants pour des ouvrages peu importants, et dans 3 cas sur 4 à des facteurs de sécurité encore très largement satisfaisants y compris pour des ouvrages importants. Nous confirmons l’absence de risque de désordres importants au niveau de cette berge, susceptibles de modifier en grand leur géométrie.

Le seul profil P7 se caractérise par un facteur de sécurité de 1.36, donc légèrement inférieur au niveau de référence (1.4) retenu pour des ouvrages importants. Le cas d’un glissement local qui interviendrait au niveau du profil 7 a été étudié ; le passage de la pente actuelle à une pente d’équilibre correspondrait à un retrait latéral de l’ordre d’un mètre par rapport à la position actuelle de la berge (cf. schéma ci-dessous).

16 Rapport BRGM RP-59926-FR

Profil du talus au niveau du profil n°7

1m Zone de batillage

Mise en place d'une pente d'équilibre

Le contrôle visuel de la stabilité de la berge est assuré au quotidien par l’exploitant.

Les réponses apportées par la CACG semblent satisfaisantes et valident l’absence de risques engendrées par l’abaissement du plan d’eau sur les berges de la gravière, y compris au droit du profil n°7.

4.6 ANALYSE HYDROLOGIQUE ET HYDRAULIQUE DES CRUES DE L’ADOUR

La DREAL gère trois stations hydrométriques sur l’Adour, mais seules les stations de Tarbes et Estirac présentent des chroniques suffisamment longues pour être exploitées dans le calcul des occurrences de crues. Par ailleurs, compte tenu de la faible différence d’étendue de bassin versant à Tarbes et à la gravière de Vic-en-Bigorre, et de l’absence d’affluent majeur sur ce tronçon, la CACG considère que les débits de crues à Vic sont équivalents aux débits de crues à Tarbes. Il ressort de cette analyse que 80 % des crues maximales ont lieu de novembre à mai. Des ajustements statistiques d’une loi de probabilité aux débits de crues annuelles ont été réalisés sur les chroniques mesurées à Estirac et Tarbes, avec un intervalle de confiance de 90 %. Cette analyse montre que : - 80 % des crues les plus fortes se répartissent quasi-intégralement sur les mois d’hiver et de printemps, - Les crues d’été et d’automne sont plus rares et de niveaux inférieurs aux crues d’hiver et de printemps. Une étude statistique des crues sur la période de juillet à octobre montre qu’environ 30 % des crues maximales ont lieu durant la 1ère quinzaine de juillet à Tarbes et à Estirac. Sur les deux stations, la période la moins susceptible de voir une crue « maximale » s’étend du 01/08 au 30/09. L’analyse hydrologique a permis de mettre en évidence le débit maximum d’une crue centennale de la période d’exploitation (du 15/07 au 31/10), soit 108 m3/s à Tarbes et 119 m3/s à Estirac.

Rapport BRGM RP-59926-FR 17

L’appréciation du risque hydraulique et notamment de capture a consisté à évaluer le niveau de l’Adour pour ces débits extrêmes au point bas de la berge, en rive droite de l’Adour. Une échelle limnimétrique étant installée dans le lit mineur de l’Adour en sortie du plan d’eau, la CACG a pu établir une relation hauteur/débit, notamment grâce aux données relevées par GINGER du 04/08/03 au 01/12/10, avec cependant des incertitudes liées à l’absence d’indication horaire sur les relevés de GINGER. Cette courbe indique que pour un débit de fréquence centennale de 136 m3/s (borne supérieure de l’intervalle de confiance du débit centennal calculé à Tarbes, soit 108 m3/s), le niveau de l’Adour est de 1,76 m sur l’échelle limnimétrique, soit une cote de 219,21 m NGF. Le risque de submersion du lac pendant la période d’exploitation apparaît inférieur à la fréquence centennale, ce qui implique une probabilité de capture encore plus faible. Ainsi, le projet ne représente pas une aggravation du risque de capture de la gravière par l’Adour, ni l’inverse.

Avis du BRGM Les conclusions de la CACG doivent être nuancées par les fortes incertitudes qui subsistent dans l’établissement de la loi hauteur/débit. Il apparaît que ces incertitudes ne peuvent être réduites en l’état actuel des connaissances. La DREAL UT-65 a demandé à la CACG de confirmer ce raisonnement sur le risque hydraulique pour la période allant du 01/06 au 31/10. La réponse apportée est la suivante :

Sur la période du 1/06 au 31/10, une crue centennale donne un débit de 121 m3/s à Estirac, avec les bornes de l’intervalle de confiance à 90 % : 92 m3/s (valeur basse) et 151 m3/s (valeur haute). Ce débit est similaire à celui d’une crue de période de retour comprise entre 10 et 20 ans évaluée sur l’année complète. Pour un débit de 121 m3/s, la cote atteinte au niveau du point bas du secteur, qui est situé sur la berge de l’Adour en aval du lac, serait de 219.03 m NGF; cette cote passerait à 219.4 m NGF pour un débit de 151 m3/s (borne supérieure de l’intervalle de confiance pour une crue centennale sur la période du 01/06 au 31/10). Or, à l’extrémité nord au niveau de laquelle la berge s'abaisse, le chemin sur berge s’élève immédiatement vers le sud jusqu’à la cote 219.48, soit au minimum 8 cm au-dessus de la ligne d’eau d’une crue centennale sur la période 1er juin - 31 octobre. Ainsi, le risque d’entrée d’eau de l’Adour dans la gravière entre le 1er juin et le 31 octobre est, chaque année, inférieur à 1/100. Commentaire : de façon logique, si on étend la période d’étude vers le printemps, le risque de crue tend à s’élever. Ce risque reste cependant faible (moins d’1/100), et les considérations sur le faible risque d’érosion des talus de la gravière au niveau du point d’entrée (cf. rapport d’avril 2011) restent par ailleurs valables. Les réponses apportées par la CACG paraissent satisfaisantes. Cependant, au vu des incertitudes sur la relation hauteur/débit, ainsi que des très faibles différences de niveaux entre l’Adour à une crue centennale et le point bas de la berge en rive droite à l’aval du ponton, il convient de s’interroger sur les risques induits par un dernier pompage effectué à la mi-septembre, au lieu de la mi-août (permettant un retour du niveau à 80 % de l’état initial), comme demandé par le BRGM dans ses précédents avis. La suppression de ce dernier pompage remmènerait le volume total net de réalimentation de l’Adour à 270 000 m3 pour un pompage à 720 l/s.

18 Rapport BRGM RP-59926-FR

La réponse apportée par la CACG sur cette dernière remarque est la suivante : « On parle ici des risques d’érosion sur la partie nord du lac, qui pourraient se produire (en cas d’événement de fréquence plus rare que la centennale) à l’occasion d’une intrusion de l’Adour par l’aval, dans la mesure où les terrains correspondants seraient dénoyés. Que le niveau soit remonté à fin-octobre de 66 % (arrêt mi-septembre) ou de 80 % (arrêt mi- août) ne conduit pas à augmenter le risque d’érosion sur ce secteur : dans les deux cas, le platier sur lequel pourrait se produire des phénomènes d’érosion hydraulique en nappe est déjà en eau (cf. schéma ci-dessous). »

Gravière Adour ------>

219.48

219.20 219.40 218.90 218.70 218.60 217.70 217.70 : niveau d'arrêt du transfert 218.70 : niveau au 31/10 en cas d'arrêt du transfert au 15 sept. 218.90 : niveau au 31/10 en cas d'arrêt du transfert au 15 août 219.20 : niveau de référence 219.48 : point haut sur chemin 0 5 10 218.60 : point bas sur chemin 219.40 : Adour en crue centennale (borne sup IC à 90 %) sur période 1er juin - 31 octobre

LA CACG a répondu aux attentes du BRGM. Ce point n’amène pas de commentaire particulier.

4.7 MESURES COMPENSATOIRES

4.7.1 Sécurité de l’exploitation

La première mesure de compensation concerne la sécurité de l’exploitation de la gravière : la réalimentation cessera avant que la cote d’alerte ne soit atteinte.

4.7.2 Compensation des effets induits

D’autre part, la réalimentation de l’Adour à partir de la gravière entraine un effet induit de compensation par l’Adour pendant le pompage et pendant la phase de remontée du plan d’eau. Ces pertes de débits pour l’Adour pourront être compensées par des lâchers des réservoirs du Lac Bleu et de Gréziolles, à raison de 50 l/s mobilisé 2 jours avant l’arrêt prévu de la réalimentation. Si malgré le recours aux barrages, le débit mesuré à Estirac franchit les seuils du DOE, l’administration déclenchera les mesures de restriction prévues au « plan de crise Adour », c'est-à- dire des restrictions de prélèvements agricoles.

Rapport BRGM RP-59926-FR 19

4.7.3 Baisse de la productivité d’un puits agricole

Dans le cas où la baisse des niveaux piézométriques viendrait à perturber le fonctionnement du puits Pz18, l’opération de transfert serait arrêtée.

4.7.4 Fragilisation possible d’une peupleraie riveraine entre Adour et gravière

En cas de dépérissement significatif, et en concertation avec le propriétaire et les instances chargées du suivi du site Natura 2000, il pourra être procédé au remplacement des sujets fragilisés, en favorisant soir l’évolution vers un type de boisement plus approprié, soit en augmentant les profondeurs d’implantation.

Avis du BRGM Les mesures proposées pour la sécurité de l’exploitation, la compensation des effets induits et la fragilisation de la peupleraie n’amène pas de remarque particulière. Cependant, concernant la baisse de productivité du puits agricole Pz18, il conviendrait de mieux préciser les caractéristiques actuelles de l’ouvrage à savoir : - Profondeur totale de l’ouvrage, - Evolution du niveau statique en période estivale, - Evolution du rabattement lors du pompage agricole, - Evolution de la hauteur d’eau (avec et sans pompage) durant la période estivale. Il conviendrait par ailleurs de préciser à quel niveau d’eau se produira l’arrêt de la réalimentation. Il faudra en effet prévoir une hauteur d’eau suffisante au-dessus de la pompe pour éviter tout risque de dénoyage de la pompe. Par ailleurs, aucune mesure compensatoire n’est prévue concernant le stress hydrique provoqué par l’abaissement du plan d’eau sur une plantation de robiniers. Sur ce dernier point, la réponse apportée par la CACG est la suivante : « Il n’est pas possible de présenter les caractéristiques techniques de cet ouvrage sans procéder à une intervention relativement lourde (démontage de la colonne d’exhaure). Les graphes de la figure 11 (2e version du dossier) présentent déjà les courbes de rabattement simulées au niveau de cet ouvrage ; nous pouvons les compléter avec les mesures effectuées lors du suivi 2010. La figure ci-dessous montre que le niveau du piézomètre Pz18 est influencé par différents facteurs : le pompage en gravière à partir du 26/07, le pompage agricole dans le puits lui- même (plus gros volume autorisé du secteur) sur deux périodes début août et début septembre, le pompage agricole voisin (entre les deux périodes). L’influence du pompage en gravière était bien inférieure ou égale à 1 mètre, puisqu’on voit le niveau légèrement remonter à partir de l’arrêt le 23/08. Cette influence maximale, confirmée par les modélisations effectués et présentées dans le rapport aux chapitres et annexes traitant des « effets sur les eaux souterraines », n’avait pas eu d’effet significatif sur la productivité de cet ouvrage.

20 Rapport BRGM RP-59926-FR

Rappelons que le propriétaire de ce puits (M. Ducler) fait partie des personnes intéressées au projet ; lorsque, en 2010, la desserte des équipements d’irrigation raccordés à ce puits a été pénalisée, une simple discussion entre les irrigants voisins a permis de résoudre le problème. »

Evolution du niveau du Pz 18 durant l’été 2010 :

220.0 1 2 400000

219.0 3 350000 A

218.0 300000

Sonde automatique 217.0 Index compteur 250000

216.0 B 200000

215.0 150000

Indexcompteur (m3) Niveau puits Niveau (m NGF)

214.0 100000

213.0 50000

212.0 0 21/06 28/06 05/07 12/07 19/07 26/07 02/08 09/08 16/08 23/08 30/08 06/09 13/09 20/09 27/09 04/10 11/10 18/10 25/10 01/11

1 2 Phases de pompage agricole B Rabattement dû au pompage agricole : env. 3.5 m

A 3 Période du transfert expérimental 2010 Rabattement dû au transfert : env. 1,0 m

Dans ces conditions techniques et étant donné l’implication du propriétaire du puits Pz18 dans le projet de réalimentation, il n’est plus nécessaire d’envisager des investigations supplémentaires.

Rapport BRGM RP-59926-FR 21

5. Conclusion générale

Rapport BRGM RP-59926-FR 23

Centre scientifique et technique Service Géologique Régional Midi-Pyrénées 3, avenue Claude-Guillemin 3, rue Marie Curie – Bât. ARUBA – BP 49 BP 36009 - 45060 Orléans Cedex 2 - France 31527 Ramonville Saint Agne – France Tel. 02 38 64 34 34 Tél. : 05 62 24 14 50