DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'EQUIPEMENT DU TERRITOIRE DE CITÉ ADMINISTRATIVE VAUBAN - 90 016 EELFORT CEDEX TÉL. : (84) 21.28.00

RESEAU DE MESURES DANS LE EN 1984

AGI 321 FRC PAR G. CHALUMEAU J. CORNET

B.R,G.M.\ 2 6. MAR. 1985 BESANÇON/ DÉCEMBRE 1984 BIBLIOTHEQUE

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

B. P. 6009 - 45060 ORLÉANS CEDEX - Téléphone (38)64.34.34 - TELEX : BRGM 780258 F

Servie« géologique régional FRANCHE-COMTÉ

12, avenue Fontaine Argent - 25000 BESANÇON - Telephon« (81) 88.03.11 RESEAU DE MESURES DANS LE SUNDGAU EN 1981

AGI 321 FRC PAR G. CHALUMEAU J. CORNET

RÉSUMÉ

MODALITES ADMINISTRATIVES

L'étude a été réalisée à la demande de la Direction départementale de l'Equi- pement du département du par le Service géologique ré- gional Franche-Comté du B.R.G.M.

BUT DE L'ETUDE

L'étude a pour but l'extension de l'acquisition d'un historique de données disponible pour la période 1976-82 sur le comportement de la nappe des cail- loutis du Sundgau à une nouvelle période 1983-87, après optimisation du ré- seau de mesures, compte-tenu des nouveaux pompages mis en route en 1980-81 (forages de RECHESY et de BORON) ou prévus (deuxième forage de la ville de à ), en vue d'une exploitation rationnelle de la nappe.

L'étude a pour objet de réaliser les mesures du réseau optimisé mis en place sur le quadrilatère BORON - -NEUF - RECHESY - FAVEROIS après réduction de 20 à 8 du nombre de piézomètres surveillés mensuellement, dont 4 (à BORON, , FAVEROIS et RECHESY) équipés de limnigraphes.

En outre, a été effectué un relevé annuel le 31 octobre 1984 sur 29 points, pour donner la physionomie de l'ensemble de la nappe (carte piézométrique).

•••/••• • ••/•••

RESULTATS OBTENU S

Les mesures montrent notamment :

- une allure générale des écoulements constante avec une direction générale sud-est/nord-ouest, avec une vitesse d'écoulement de l'or- dre de 10 m/j, comme cela a déjà été constaté,

- des fluctuations naturelles assez faibles du niveau du réservoir, les plus marquées se situant dans le quadrilatère BORON - LEPUIX- NEUF - RECHESY - FAVEROIS, où le battement annuel varie en 1984 de 0,40 à 1,20 m, avec en fin d'année un niveau en général inférieur (de 0,27 à 0,65.m) au niveau du début de l'année,

- une incidence des pompages non significative à plus de 500 m des points de prélèvement. - 1 -

DES MATIERES pages

3

1.1- MODALITES ADMINISTRATIVES 3

1.2 - BUT DE L'ETUDE 3

1.3 - OBJET DE L'ETUDE 3

1.4 - DOMAINE DE L'ETUDE 3

1.5 - RAPPEL DU CADRE GEOLOGIQUE ET DES CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIQUES 4

2 - CONSISTANCE DU RESEAU DE MESURES-

3 - PRESENTATION DES RESULTATS-

4 ~ îSîiiSuïéïi2a==2ii==u§yiïAïi 5 4.1 - CONFIGURATION GENERALE DE LA NAPPE 5

4.2 - REGIME DES FLUCTUATIONS DE NAPPE, TENDANCE A LA BAISSE

OU A LA HAUSSE 6

4.2.1 - Réaction_de_la_nagge_à_la_gluie efficace 6

4.2.2 - Amglitude_des_f lue tuât ions EÍézomé trihues 6

4.2.3 - Tendance à la baisse ou à la hausse 7

5 - CONCLUSIONS-

Annexe_l - Plan du domaine étudié (échelle 1/200 OOOè) 9

Annexe_2 - Plan du réseau de mesures en 1984 (échelle 1/50 OOOè) 11

Annexe 3 - Tableau des caractéristiques des piézomètres relevés mensuellement en 1984 13

• • • / • .../... - 2 - pages

Annexe_4 - Tableau des résultats des mesures piëzométriques manuelles mensuelles en 1984 15

Annexe_5 - Graphiques synoptiques des fluctuations piézométriques en 1984 à BORON, FLORIMONT, FAVEROIS et RECHESY et de la pluviométrie réelle et efficace à BELFORT 17

Annexe 6 - Carte piézométrique au 31 octobre 1984 22 - 3 -

1 - INTRODUCTION ======i 1.1 - MODALITES ADMINISTRATIVES

L'étude a été réalisée à la demande de la Direction départementale de l'Equi- pement du Territoire de Belfort par le Service géologique régional Franche- Comté du B.R.G.M.

1.2 - BUT DE L'ETUDE

L'étude a pour but l'extension de l'acquisition de l'historique de données 1976-82 sur le comportement de la nappe des cailloutis du Sundgau à une nou- velle période 1983-87, après optimisation du réseau de mesures, compte-tenu des nouveaux pompages mis en route en 1980-81 (forages de RECHESY et BORON) ou prévus (deuxième forage de DELLE à FAVEROIS), en vue d'une exploitation rationnelle de la nappe.

1.3 - OBJET DE L'ETUDE

L'étude a pour objet de réaliser les mesures du réseau optimisé mis en place sur le quadrilatère BORON - LEPUIX-NEUF - RECHESY - FAVEROIS après réduction de 20 à 8 du nombre de piézomètres surveillés mensuellement, dont 4 (à BORON, FLORIMONT, FAVEROIS et RECHESY) équipés de limnigraphes.

En outre, a été effectué un relevé annuel le 31 octobre 1984 sur 29 points, pour donner la physionomie d'ensemble de la nappe (carte piêzomêtrique).

1.4 - DOMAINE DE L'ETUDE (cf. plan de situation en annexe 1)

Le domaine est celui de la nappe des cailloutis du Sundgau entre :

- la vallée de la Bourbeuse à l'Ouest,

- une ligne passant par MONTREUX-JEUNE, ROMAGNY et ALTENACH au Nord,

- la vallée de la Largue à l'Est,

- la Vendeline, la Coeuvatte et l'Allaine au Sud.

Sa superficie est de 175 km2, dont 120 km2 dans le Territoire de Belfort.

• ••/••• • ••/•••

1.5 - RAPPEL DU CADRE GEOLOGIQUE ET DES CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIQUES

La nappe est contenue dans les cailloutis déposés au Pliovillafranchien par l'ancien fleuve Aar-Doubs. Ces cailloutis sont emballés dans une matrice sa- blo-argileuse, qui leur confère une perméabilité faible à moyenne, approchant 10 m/s. L'épaisseur de la nappe varie de 7 à 15 m (secteur du fossé de - FRIESEN d'orientation nord-est/sud-ouest). Le coefficient d'emma- gasinement varie autour de 5%.

La nappe est généralement libre et protégée naturellement par des argiles et limons de couverture dont l'épaisseur peut excéder 10 mètres.

2 ~ £2s§iiïàïï9i==2y==Sʧiày==2i==iïïi Le réseau optimisé consiste en :

- le contrôle du régime des fluctuations du niveau piézométrique du réservoir d'eau souterraine :

. contrôle continu par quatre limnigraphes à BORON (indice Code Minier 444.6.20), FL0RIM0NT/1'Etang Fourchu (indice Code Minier 444.7.28), FAVEROIS (indice Code Minier 444.7.47) et RECHESY (indice Code Minier 444.7.48),

. contrôle discontinu par mesures manuelles sur les limnigraphes ci- dessus et sur 6 autres points,

. contrôle annuel généralisé pour l'établissement d'une carte piézo- métrique annuelle portant sur environ 29 points incluant les 10 points ci-dessus, en période sèche,

- le contrôle des "entrées" dans la nappe par le calcul de la pluvio- métrie efficace (à partir des données de la station météorologique de BELFORT).

• • • / • • • • ••/•• • ^m J ^

3 " PE§SENTATION_=DES=_RESULTATS

En annexe sont donnés :

- le plan du domaine étudié (annexe 1),

- le plan du réseau de mesures (annexe 2);

- les tableaux des caractéristiques des piézomètres relevés mensuelle- ment (annexe 3) et des mesures manuelles (annexe 4) ,

- les graphiques synoptiques des fluctuations piézométriques à BORON, FLORIMONT, FAVEROIS et RECHESY et de la pluviométrie réelle et effi- cace à BELFORT (annexe 5),

- la carte piézométrique à partir des relevés synchrones du 31 octobre 1984 (annexe 6).

4 - INTERPRETATigN==DES==RESULTATS

4.1 - CONFIGURATION GENERALE DE LA NAPPE

La configuration notée précédemment n'est pas modifiée, à savoir :

- direction générale d'écoulement sud-est/nord-ouest, en liaison avec une alimentation latérale par les coteaux calcaires dans le secteur de RECHESY (90) - SEPPOIS-LE-HAUT (68),

- une vitesse moyenne réelle d'écoulement de l'ordre de 10 m/j,

- le rôle de drain des vallées périphériques (Coeuvatte, Allaine, Bour- beuse, Saint-Nicolas, basse Suarcine, basse Lutter et Largue) et leurs petites vallées adjacentes, ainsi que par les cours inférieurs des petites rivières intérieures, l'Ecrevisse et la Suarcine,

- la carte piézométrique présente peu de variation par rapport à celle établie à la même époque en 1983. • ••/••• ~ Ô •"

4.2 - REGIME DES FLUCTUATIONS DE NAPPE, TENDANCE A LA BAISSE OU A LA HAUSSE

4.2.1 - Reaction_de_la na2P_e_à la 2luie_efficace

Les hauteurs mensuelles des précipitations efficaces calculées à partir des valeurs mesurées à la station de BELFORT indiquent :

- un apport d'eau important en janvier et février (avec 200 mm en jan- vier),

- un apport faible en mars, mai et septembre (avec un maximum de 20 mm en mai),

- l'absence de précipitation efficace en avril, juin, juillet et août,

- un apport moyen (voisin de 50 mm) en octobre, novembre et décembre.

La piézométrie enregistrée en continu aux forages de BORON, de FLORIMONT, de FAVEROIS et de RECHESY, réagit à ces apports avec un décalage de trois à quatre mois à BORON et FLORIMONT et un à deux mois à FAVEROIS et RECHESY.

4.2.2 - Amplitude des fluctuations P_iézométri

- Au forage de BORON . le niveau de la nappe est à la cote NGF de 375,71 en janvier 1984 ; après une série "de fluctuations (de 375,80 à 375,35), il se stabi- lise à partir du mois de mars vers la cote 375,60. A partir de juin il s'abaisse progressivement jusqu'à la cote 375,30 atteinte à la fin du mois de décembre,

. le battement maximum enregistré en 1984 est de 0,50 m.

- Au forage de FLORIMONT . le niveau de la nappe est à la cote NGF 382,04 en janvier 1984. Après une série de fluctuations (de 382,18 à 381,65), il se stabilise à partir du mois de mars vers la cote 381,90. A partir du mois de sep- tembre, il s'abaisse progressivement jusqu'à la cote 381,67 atteinte à la fin du mois de décembre,

. le battement maximum enregistré en 1984 est de 0,60 m.

• ••/••• - Au forage de FAVEROIS . le niveau de la nappe est à la cote NGF 380,77 en janvier 1984. Après une série de fluctuations, il se stabilise à partir du mois de mars vers la cote 380,80. A partir du mois de juillet, il s'a- baisse progressivement jusqu'à la cote 379,80 atteinte début dé- cembre, puis il remonte jusqu'à la cote 380,10,

. le battement maximum enregistré en 1984 est de 1,20 m.

- Au forage de RECHESY . le niveau de la nappe est à la cote 386,85 en janvier 1984. Après une série de fluctuations, il se stabilise dès le mois d'avril vers la cote 380,70. Il s'abaisse progressivement à partir du mois d'août. Il atteint vers la mi-novembre la cote 386,60, puis il s'élève pour atteindre fin décembre la cote 386,80,

. le battement maximum enregistré en 1984 est de 0,40 m.

4.2.3 - Tendance_à_la_baisse_ou_à_.la_hausse

Dans le secteur d'étude la nappe s'est abaissée en moyenne de 0,40 m durant l'année 1984, un peu moins (0,27 m) à RECHESY dans la zone d'alimentation de la nappe, un peu plus (0,65 m) à FAVEROIS près de la zone de drainage. Cet abaissement est la conséquence de la sécheresse de 1983 (absence de pré- cipitation efficace de juin à octobre) et du printemps sec de 1984 ; le total de 30 mm d'eau apporté au cours des mois de mars, avril et mai, a été insuf- fisant pour compenser le déficit de 1983.

Cet abaissement relativement faible devrait se poursuivre sauf dans le cas d'une recharge importante par les pluies du printemps 1985.

Malgré une surveillance accrue a proximité des points de prélèvement (limni- graphe de FAVEROIS et de RECHESY) il n'a pas été noté d'abaissement signifi- catif de la nappe à plus de 500 m des principaux pompages localisés à FAVEROIS, RECHESY et BORON. • ••/•••

5 " Ces mesures montrent une allure générale des écoulements conservée par rapport aux années précédentes et un battement de nappe variant de 0,40 m à 1,20 m dans le secteur de BORON - LEPUIX-NEUF - RECHESY - FAVEROIS, avec, en fin d'année, un niveau général inférieur (de 0,40 m à 0,65 m) au niveau du début de l'année. L'incidence des pompages reste non significative à plus de 500 m des points de prélèvement. - 9 -

ANNEXE 1

PLAN DU DOMAINE ÉTUDIÉ (ÉCHELLE 1/200 000È) - 10 - Annexe 1

PLAN DE SITUATION A i/200_000è

(fond Michelin)

domaine étudie - 11 -

ANNEXE 2

PLAN DU RÉSEAU DE MESURES EN 1984 (ÉCHELLE 1/50 000È) Annexe 2 J^__^_ J_ JJ_ EN 1984

FONDIGN=ëchellel/5OOOOè

captages MESURES PIEZOMETRIQUES : (•) limnigraphe mesures manuelles mensuelles # mesures manuelles annuelles MESURES SUR RIVIERES OU CANAL cote NGF du plan d'eau mesures annuelles - 13 -

ANNEXE 3

TABLEAU DES CARACTÉRISTIQUES DES PIÉZOMÈTRES RELEVÉS MENSUELLEMENT EN 1984 TABLEAU__DES_-_ÇARACTERISTIQUES__DES__PIEZOMETRES__RELEVES

Repère Dépassement Profondeur de N° d'ordre Indice B.R.G.M. Commune Identification repère/sol l'ouvrage sous (m) repère (en m) Désignation Cote NGF

3 444.6X.18 BORON Puits de M. CACHELIN plaque de puits 389,53 0,00 18,60

4 444.6X.2O BORON Piézomètre S7 (1974) sommet tube 389,45 0,80 23,50 (limnigraphe)

6 444.7X.25 LEPUIX-NEUF Puits de M. PATINGRE ras du sol 407,92 0,00 25,00

8 444.7X.28 FLORIMONT Piézomètre S3 (1973) sommet tube 402,37 0,83 34,90 (limnigraphe)

11 444.7X.36 FLORIMONT Puits de M. GIGON margelle 384,89 0,00 12,80

14 444.7X.45 FAVEROIS Piézomètre 2ème forage sommet tube 403,30 0,90 36,00 DELLE

18 444.8X.1001 RECHESY Piézomètre S2 (1973) sommet tube 409,69 0,84 25,63

20 475.3X.O3 Puits de M. RONDOT margelle 404,29 0,31 16,53

22 (1) 444.7X.47 FAVEROIS Piézomètre 1983 sommet tube (400) 0,30 50,00 (limnigraphe)

23 (1) 444.7X.48 RECHESY Piézomètre 1984 sommet tube (411) 0,50 32,00 (limnigraphe)

(1) : nouveaux points de mesures par sondages réalisés en septembre 1983. - 15 -

ANNEXE t\

TABLEAU DES RÉSULTATS DES MESURES PIÉZOMÉTRIQUES MANUELLES MENSUELLES EN 1984 - 16 - Annexe A

Cote du 03/01/84 02/02/84 01/03/84 D2/O4/84 N' Indice Désignation repère niveau cote niveau cote nlv

3 444 .6.18 BORON (puita) 389,53 16,90 372 .63 16.50 373 ,00 16.97 372.56 16,88 372 .65

4 444.6.20 BORON (piézomètre) 389,45 13,74 375 .71 13,82 375 .63 13.83 375.62 13,87 375 ,68

6 444 .7.25 LEPU1X-NEUF 407,92 22,60 385 .32 22,55 385 .37 22,60 385.32 22.65 385 ,27

8 444.7.28 FLORIMONT (S3) 402,37 20,30 382 .07 20,40 381 .97 20.42 381 .95 20.44 381 .93

11 444 .7.36 FLORIMONT (puits) 384,89 12,00 372.89 11 ,82 373 .07 II.83 373 ,06 11 ,98 372 .91

14 444.7.45 FAVEROIS (piézomètre) 403,30 (1) 19,74 383 .56 19,76 383 .54 19.75 383 .55 19,86 383 ,44

18 444.8.1001 RECHESY (S2) 409,69 sec aec sec sec

20 475 .3.03 COURTELEVANT 404,29 15.03 389 .26 14,54 389 .75 14.40 389 ,89 14.62 389 .67

22 444.7.47 FAVEROIS (piézomètre) 400 (1) 19,25 380.75 19,24 380.76 19.22 380.78 19.38 380.62

23 444 .7.48 RECHESY (piézoœètre) 411 (1) - 24,23 386 .77 24,22 386 .78 24.30 386 .70

01/05/84 Cote du 06/06/84 27/07/84 31/10/84 N* Indice Désignation repère niveau cote niveau cote niveau cote niveau cote

3 444 .6.18 BORON (puita) 389,53 16,89 372,64 17.05 372 .48 17.22 372,31 - 4 444 .6.20 BORON (piézomètre) 389,45 13,87 375.68 14,00 375 .45 14.05 375.41 -

6 444.7.25 LEPUIX-NEUF 407,92 22,72 385.20 22,75 385 .17 22.78 385.14 -

8 444.7.28 FLORIMONT (S3) 402,37 20,45 381 .92 20,50 381 ,87 20.46 381.91 -

II 444.7.36 FLORIMONT (puits) 384,89 11,99 372,90 11.90 372.99 12.12 372.77 -

14 444 .7.45 FAVEROIS (piézomètre) 403,30 (1) 19,83 383.47 19,85 383.45 19.95 383.35 23 22 380,08

18 444.8.1001 RECHESY (S2) 409,69 sec sec sec • -

20 475.3.03 COURTELEVANT 404,29 14,79 389.50 14,90 389.39 15.00 389.29 -

22 444.7.47 FAVEROIS (piézomètre) 400 (1) 19,28 380.72 - - 19.50 380.5 19 77 380.23

23 444.7.48 RECHESY (piézomètre) 411 (1) 24,32 386.68 24,66 386.34 24,66 386 .34 23 85 387 15

21/11/84 03/12/84 17/12/84 27/12/84 Cote du 06/11/84 N* Indice Désignation repère niveau cot* niveau cote niveau cote niveau cote niveau cote

3 444.6.18 BORON (puita) 389,53 17,70 371 ,83 17,30 372 .23 17.50 372 .03 17,05 372,48 17,30 372 .23

4 444.6.20 BORON (piézometre) 389,45 14,40 375 .05 14,40 375 .05 14.15 375 .30 14,00 375 .45 14,15 375.30

6 444.7.25 LEPUIX-NEUF 407,92 22,90 385 .02 22,90 385 .02 23 .20 384.72 22,90 385 .02 23,00 384.92

8 444.7.28 FLORIMONT (S3) 402,37 20,65 381 .72 20,65 381 .72 20.70 381 .67 20,66 381 .71 20,70 381 .67

11 444.7.36 FLORIMONT (puits) 384,89 12.40 372.49 12,40 372 .49 12.15 372 .64 12,10 372.79 12,20 372 .69

14 444.7.45 FAVEROIS (piézonëtre) 403,30 (1) 20,20 383 .10 20,20 383 .10 20.20 383 .10 20,10 383 .10 20,30 383 ,00

18 444.8.1001 RECHESY (S2) 409,69 sec sac sec aac 20,30 389.39

20 475.3.03 COURTELEVANT 404,29 15,60 388 .69 15,60 388 .69 - - 15.35 388.94 15,40 388.89

22 444.7.47 FAVEROIS (piézometre) 400 (1) 19,85 380.15 19,85 380,15 20.20 379 ,80 19,80 380,20 19,90 380.10

23 444.7.48 RECHESY (piézomètre) 411 (1) 24,52 386 .48 24,52 386.48 24,47 386 .53 - - - -

(I) : cote estlaéc - 17 -

ANNEXE 5

GRAPHIQUES SYNOPTIQUES DES FLUCTUATIONS PIÉZOMÉTRIQUES EN 1984 À BORON/ FLORIMONT, FAVEROIS ET RECHESY ET DE LA PLUVIOMÉTRIE RÉELLE ET EFFICACE À BELFORT ^í^OMETRE_-DE__BORON_-_Indice_Code_Minier_44416Xi20 PERIODE DE JANVIER A DECEMBRE 1984

376 — 376

375,80 375,71-

375,35 -375,30

375 .375 JII?IM A I M J I J I A S I 0 I N

I

00 HAUTEUR DES PRECIPITATIONS A LA STATION DE BELFORT - ANNEE 1984

précipitations totales 200 ï'"\ précipitations efficaces CChorthwaite)

13 100 — lrt> IX IfD lu. I¡ I 1(0 _ _ _ _ _ ¡IC 0. IP« IH- J F M A M J J A S 0 N D II— in irr ! I 382,18 PERIODE DE JANVIER A DECEMBRE 1984 382,04 382. 382

381,67

381. .381 J I F M A I M N

HAUTEUR DES PRECIPITATIONS A LA STATION DE BELFORT - ANNEE 1984 I précipitations totales

200 f "H précipitations efficaces (Thorthwaite)

19 19 ire IX 100 1(6

I I ! ire ic IH-

M M N Irt ¡9 I e PIlZOMETREDEFAVEROIS-IndiçeÇodeMinier444i7XiA7

301 381 1 .381 380,77- / *—

* 380,10 380. 380

'379,80 t * J 1 F 1 M | A | M I J 1 J 1 A 1 S 1 0 1 N 1 D

N5 HAUTEUR DES PRECIPITATIONS A LA STATION DE BELFORT - ANNEE 1984 O

précipitations totales 200_ n~" précipitations efficaces (Thorthwaite)

•

100 — iire! ImX l«-n I I ! in> _. ic n IH- J F M A M J j A S 0 N D mIS IrISt ¡0 I « IU1 PIEZOMETRE__DE__RECHESY_:_Indice_Code_Minier_444;7XiA8 PERIODE DE JANVIER A DECEMBRE 1984

387 387 387 386,86 386,85 wj

386. .386 I F I M M I A l S I 0 I NI

I N)

I I précipitations totales

200 I" "1 précipitations efficaces (Thorthwaite)

19 in> 100 IX lit

I I 1 in IC IH«

M M D irr \ I e I*» - 22 -

ANNEXE 6

CARTE PIÉZOMÉTRIQUE AU 31 OCTOBRE 1984 Annexe 6

CARTE__PIEZOMETRlQUE__AU__3^/m/84

370^-. courbe isopièze et sa cote en m