Etude des bassins versants de la Somme-Soude et de la Coole (51) Mise en place des piézomètres de contrôle Rapport final
BRGM/RP-57511-FR juillet 2009
Direction régionale de l’agriculture et de la forêt de Champagne-Ardenne Direction Départementale de l’agriculture et de la forêt de la Marne
Etude des bassins versants de la Somme-Soude et de la Coole (51) Mise en place des piézomètres de contrôle Rapport final
BRGM/RP-57511-FR juillet 2009
Étude réalisée dans le cadre des projets de Service public du BRGM 2007 EAU K42
Y.THUON
avec la collaboration de P. COURTOT
Vérificateur : Approbateur :
Nom : Muriel CHABART Nom : Nicolas ZORNETTE
Date : 05/08/2009 Date : 05/08/2009
Signature : Signature :
En l’absence de signature, notamment pour les rapports diffusés en version numérique, l’original signé est disponible aux Archives du BRGM. Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2000.
I
Direction régionale de l’agriculture et de la forêt de Champagne-Ardenne Direction Départementale de l’agriculture et de la forêt de la Marne M 003 - AVRIL 05
Mots clés : Champagne-Ardenne, Marne, Bassin versant, Somme, Soude, Coole, vulnérabilité, sensibilité, ressource en eau, suivi, piézomètre
En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : THUON Y. avec la collaboration de COURTOT P. (2009) – Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole – Mise en place des piézomètres de contrôle – BRGM/RP-57511-FR – 76 p., 35 ill., 4 annexes.
© BRGM, 2009, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM.
Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
Synthèse
A la demande conjointe de la DDAF de la Marne et de la DREAL Champagne- Ardenne1, le BRGM (SGR Champagne-Ardenne) a réalisé en 20062 une étude sur les bassins de la Somme-Soude et de la Coole. Il s’agissait d’évaluer l’impact des prélèvements et de définir des règles de gestion de la ressource en eau souterraine pour les deux bassins versants.
La phase 1 de l’étude a consisté en l’acquisition, la mise en forme et l’analyse des données disponibles; la modélisation hydrodynamique du fonctionnement du bassin (modèle global GARDENIA) ; la définition des termes du bilan hydrologique ; la formulation de règles de gestion volumique de la ressource en eau des bassins.
La phase 2 de l’étude avait pour objectif de compléter la précédente étude notamment de valoriser les données auparavant acquises par la mise en œuvre d’un SIG « Somme-Soude-Coole » ; d’acquérir de nouvelles données fiables et plus nombreuses en ce qui concerne les niveaux de nappe, les débits en rivière et les interactions respectives ; de cartographier les zones les plus favorables ou les plus défavorables aux prélèvements.
Afin de mieux comprendre le comportement hydrodynamique des trois bassins versants et de mieux appréhender la problématique de la sensibilité au prélèvement, il a été proposé de poursuivre l’étude dans une troisième phase en vue de récolter des informations complémentaires. Cette phase correspond :
- à la réalisation et à l’équipement d’un ouvrage de contrôle de la nappe de la craie sur le bassin de la Somme-Soude,
- à l’équipement de deux ouvrages préexistants, l’un dans le bassin de la Somme-soude et l’autre dans le bassin versant de la Coole.
La présente étude fait état du rapport de fin de travaux de la réalisation du piézomètre et de l’équipement des deux autres piézomètres.
1 La DREAL est le service issu de la fusion de la DRIRE, de la DIREN et de la DRE. C’est la DIREN Champagne-Ardenne qui a formulé la demande de cette étude en partenariat avec la DDAF. 2 CHABART M., PANNET P., STOLLSTEINER P., MARDHEL V. (2006) – Etude des bassins versants de la Somme-Soude et de la Coole (51). Acquisition des données complémentaires et mise en œuvre d’un SIG. Rapport BRGM RP-54978-FR. 62 p., 19 figures, 3 photos, 2 tableaux, 4 annexes.
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Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
Sommaire
1. Introduction...... 9
2. Caractéristique de la zone d’étude ...... 11
2.1. CONTEXTE GEOLOGIQUE ET GEOMORPHOLOGIQUE...... 11
2.2. CONTEXTE HYDROLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE ...... 13
3. Programme de l’étude ...... 15
4. Caractéristique générale du piézomètre réalisé à Trécon ...... 17
4.1. INTERVENANTS ...... 17 4.1.1. Maître d’ouvrage...... 17 4.1.2. Entreprise de forage ...... 17
4.2. LOCALISATION DU PIEZOMETRE ...... 18
4.3. COMPTE-RENDU TECHNIQUE ...... 21 4.3.1. Coupe géologique ...... 21 4.3.2. Coupe technique ...... 22 4.3.3. Développement ...... 23
5. Equipement des piézomètres de Cheniers, Bussy-Lettrée et Trécon ...... 25
5.1. LOCALISATION DES PIEZOMETRES...... 25
5.2. EQUIPEMENT ...... 32
5.3. CATALOGAGE DU RESEAU PUIS MISE A DISPOSITION DES DONNEES SUR LE SITES INTERNET ADES...... 33
6. Gestion et fonctionnement des 3 piézomètres ...... 35
6.1. GESTION DU RESEAU...... 35 6.1.1. Fonctionnement...... 35 6.1.2. Maintenance ...... 35
6.2. GESTION DES DONNEES PIEZOMETRIQUE...... 35 6.2.1. Le site ADES (Accès aux Données sur les Eaux Souterraines)...... 35 6.2.2. Le site Seine-normandie.Brgm.fr...... 36
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7. Annuaire des chroniques piézométriques...... 39
7.1. LES STYLES D’EVOLUTION...... 39
7.2. AMPLITUDE ET FLUCTUATION – PROFONDEUR DES NIVEAUX ...... 40
8. Conclusion...... 41
9. Bibliographie ...... 43
Liste des illustrations
Illustration 1 : Extrait de la carte géologique du BRGM au 1/50000 sur les bassins versants de la Somme-Soude et de la Coole...... 12 Illustration 2 : Implantation du nouveau piézomètre et des ouvrages équipés dans les bassins versants de la Somme-Soude et de la Coole...... 16 Illustration 3 : Situation réalisé à Trécon ...... 18 Illustration 4 : Situation cadastrale du piézomètre réalisé à Trécon 01886X0067/PZ ...... 19 Illustration 5 : Extrait de la fiche du piézomètre réalisé à Trécon disponible sur www.infoterre.fr...... 20 Illustration 6 : Pose de la margelle en béton et du tube acier sur le piézomètre de Trécon 01886X0067/PZ ...... 22 Illustration 7 : Situation du site de Cheniers 01884X0062/PZR ...... 26 Illustration 8 : Implantation du piézomètre de Cheniers 01884X0062/PZR ...... 26 Illustration 9 : Situation cadastrale du piézomètre de Cheniers 01884X0062...... 27 Illustration 10 : Extrait de la fiche du piézomètre de Cheniers disponible sur www.infoterre.fr...... 28 Illustration 11 : Situation du piézomètre de Bussy-Lettrée 01887X0093/PZ3...... 29 Illustration 12 : Situation cadastrale du piézomètre de Bussy-Lettrée 01887X0093/PZ3...... 30 Illustration 13 : Extrait de la fiche du piézomètre de Bussy-Lettrée disponible sur www.infoterre.fr...... 31 Illustration 14 : Equipement du piézomètre de Trécon avec le dispositif de mesure et d’enregistrement...... 32 Illustration 15 : Equipement du piézomètre de Cheniers (à gauche) et de Bussy-Lettrée (à droite) ...... 32 Illustration 16 : Aperçu d'un page ADES (consultation des piézométres de Trécon, Cheniers et Bussy-Lettrée)...... 36 Illustration 17 : Page d'acceuil de la fiche de Trécon sur le site http://seine- normandie.brgm.fr/ ...... 37 Illustration 18 : Suivi piézométrique de Trécon http://seine-normandie.brgm.fr/...... 37
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Illustration 19 : Suivi piézométrique de Trécon et Bussy-Lettrée entre juin et juillet 2009 ...... 39
Liste des annexes
Annexe 1 Déclaration d’Intention de Commencement de Travaux (DICT) de l’ouvrage de Trécon ...... 45 Annexe 2 Rapport de forage (Trécon) par SAS RAFFNER et déclaration DRIRE...... 53 Annexe 3 Rapport du forage de Cheniers ...... 63 Annexe 4 Rapport du forage de Bussy-Lettrée ...... 69
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Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
1. Introduction
Une première phase d’étude avait conduit en 2005 à la modélisation hydrodynamique globale des bassins versants de la Somme-Soude et de la Coole. L’étude avait permis de dresser un bilan hydrologique sur le bassin versant de la Soude et de proposer une règle de gestion. L’extension et la validation du modèle à l’ensemble de la zone d’étude n’ont pu être réalisées fautes de connaissances suffisantes. Les données disponibles étaient en effet insuffisantes pour parvenir à un outil spatialisé correspondant aux attentes du comité de pilotage.
L’étude complémentaire réalisée en 2006 a permis l’acquisition de nouvelles données de niveaux d’eau (eaux superficielles et eaux souterraines) indispensables à la compréhension du fonctionnement hydrodynamique des bassins versants étudiés et à la mise en place d’un SIG.
La méthode de jaugeage différentiel employée sur un maillage fin a permis d’appréhender à l’échelle des trois bassins versants étudiés (Somme-Soude, Coole et Pisseleu) les disparités de la ressource en eau. Une carte provisoire de sensibilité au prélèvement a été établie sur la base des résultats de cette étude, notamment la localisation des zones de pertes et des zones de gains.
Il a été recommandé, pour conforter les règles de gestion proposées de sélectionner plusieurs ouvrages dans le secteur d’étude et de mettre en place un suivi régulier de la nappe. Dans ce contexte, trois ouvrages ont été sélectionnés : deux piézomètres sont déjà existants, le troisième a été foré en avril 2009. La réalisation de cet ouvrage est soutenue par la DDAF dans la cadre de l’étude du bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole. L’équipement des piézomètres (trois au total), quant à lui, est pris en charge dans le cadre du réseau de suivi piézométrique sur le bassin Seine Normandie en partenariat avec le MEEDDAT.
Les données piézométriques recueillies sont télétransmises directement à la banque de données du bassin Seine-Normandie (http://seine-normandie.brgm.fr) et à la banque nationale (http://ades.eaufrance.fr/).
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Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
2. Caractéristiques de la zone d’étude
2.1. CONTEXTE GEOLOGIQUE ET GEOMORPHOLOGIQUE
Le territoire de la Marne recoupe les différentes couches sédimentaires empilées, disposées en auréoles et faiblement inclinées vers l’Ouest, constituant la partie Orientale du Bassin de Paris. Les formations géologiques sont à l’origine de la définition des trois ensembles géographiques et géologiques bien connus :
- La Champagne dite « crayeuse », correspondant en grande partie à la Plaine champenoise, est essentiellement constituée de craies du Crétacé supérieur. Cette région était autrefois dénommée « Champagne pouilleuse ou Champagne sèche » en raison de la perméabilité des sols ;
- La Champagne dite « humide », bordant la Champagne crayeuse au SE, et correspondant au Perthois et au Pays du Der. Le sous-sol est imperméable (formations essentiellement argileuses et sableuses du Crétacé inférieur) avec un relief faible ou inexistant, il se caractérise par la présence de nombreux lacs et étangs et de larges vallées fluviales ;
- Le massif de l’Argonne à l’Est représenté par des formations calcaires massives et plus dures du Jurassique supérieur.
Le secteur d’étude se situe dans la Champagne crayeuse entre la Marne du Nord, Châlons-en-Champagne au NE, Vitry-le-François au SE, Fère-Champenoise au SW et Vertus à l’Ouest. Au NW se trouve la terminaison orientale de la plate-forme de la Brie et au SE la Champagne « humide ».
Les cartes géologiques à l’échelle 1/50 000, correspondant au secteur d’étude sont les suivante :
- Vertus (n°188) ;
- Châlons-en-Champagne (n°189) ;
- Fère-Champenoise (n°224) ;
- Vitry-le-François (n°225).
L’ensemble des formations affleurant dans le secteur d’étude (Illustration 1) correspond à la craie du Sénonien ou craie blanche du Crétacé supérieur (c3, c4 et c5). Les formations crayeuses plongent régulièrement vers le NW en direction du bassin de Paris (pendage faible de l’ordre de 0,5%).
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Au NW, les prémices des formations tertiaires apparaissent avec les travertins de Sézanne, sables à galets du Thanétien (e3), les argiles silteuses, sables, grés et conglomérats.
Les formations alluviales anciennes sont représentées le long des principales vallées. Elles s’étendent en rives gauche quand l’axe de la rivière a une direction SE-NW : Somme-Soude en amont de Vouzy, Soude, Somme en amont d’Ecury-le-repose, ruisseau du Mont et Coole. L’épaisseur de ces formations varie de 2 à 8,5 m. Elles sont constituées de particules crayeuses dont la dimension est comprise entre les sables fins et les gravillons. Les dépôts sont formés de strates entrecroisées de graviers et de sables de craies de couleur jaunâtre.
Bassin de la Coole
Bassin de la Somme-Soude
Département de l’Aube
Illustration 1 : Extrait de la carte géologique du BRGM au 1/50000 sur les bassins versants de la Somme-Soude et de la Coole
12 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
Les failles, en pointillée, ont une orientation SW-NE marquant un compartiment NW abaissé. La plus importante semble être celle qui se situe un peu au Sud de Clamanges et d’Ecury-le-Repos, dans la vallée de la Somme-Soude (rejet d’une vingtaine de mètres).
Le département présente des paysages et des reliefs contrastés, directement induits par la nature géologique du sous-sol. On observe ainsi successivement, du NW au SE :
- des paysages ondulés correspondant à la Champagne dite « crayeuse » produisant des céréales diverses en quantité ;
- une zone d’étangs, de lacs, de forêts et d’herbages, situés au SE du département, plus tourné vers l’élevage, et correspondant à la champagne dite « humide » ;
- et enfin à l’Est, une zone de vastes forêts et de prairies verdoyantes correspondant au massif de l’Argonne, avec en moyenne, en dehors de quelques points hauts isolés tels que la montagne de Reims (288 m), les altitudes les plus prononcées du département.
2.2. CONTEXTE HYDROLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE
Les deux bassins versant étudiés (Somme-Soude et Coole) correspondent à deux affluents en rive gauche de la Marne. La limite de partage des eaux entre le bassin de la Marne au Nord et le bassin de l’Aube au Sud se situe en limite sud de la zone d’étude.
Les cours d’eau de la région drainent la nappe de la craie qui fournit, plus de 80% de l’écoulement total, le ruissellement restant très faible.
La craie du Sénonien et du Turonien, à l’affleurement dans la Champagne crayeuse, constitue le réservoir aquifère le plus important de la région Champagne-Ardenne. Le strubstratum de la nappe se caractérise par une réduction de la fissuration de la craie marneuse du Turonien moyen en profondeur.
La nappe est libre sur la zone d’étude et les écoulements souterrains convergent vers la vallée de la Marne. Dans les vallées, la nappe de la craie se raccorde insensiblement à celle des alluvions, formant avec cette dernière un ensemble unique.
L’amplitude des fluctuations piézométrique varie en fonction inverse de la perméabilité de la craie : elle est faible dans les vallées (de quelques mètres) et forte sur les plateaux (de 10 à 15 m). Les fluctuations varient aussi en fonction de la pluviométrie. La nappe se comporte donc globalement comme une nappe libre se raccordant aux nappes alluviales.
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Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
3. Programme de l’étude
L’objectif de cet étude est le suivi en continu et en temps réel du niveau des nappes souterraines, afin d’améliorer leur connaissance et leur gestion. Dans cette optique, le BRGM Champagne-Ardenne a complété le réseau piézométrique avec 3 points supplémentaires dans des zones peu renseignées.
Ces 3 piézomètres sont automatisés et équipés au moyen de télétransmission (par GSM), l’objectif étant l’intégration de ces ouvrages dans le réseau de suivi piézométrique sur le bassin Seine Normandie afin d’en assurer la gestion et la maintenance régulière.
Dans un premier temps, trois sites ont été sélectionnées pour être équipé : Cheniers, Bussy-Lettrée et Trécon (Illustration 2). Les piézomètres de Cheniers et Bussy-Lettrée répondaient aux caractéristiques techniques recherchées :
- accessibilité ;
- bonne réception GSM ;
- disponibilité des coupes techniques et chroniques piézométriques ;
- profondeur suffisante.
Toutefois, il a fallu réaliser un piézomètre à Trécon car aucun ouvrage ne correspondait aux critères de recherche.
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Illustration 2 : Implantation du nouveau piézomètre et des ouvrages équipés dans les bassins versants de la Somme-Soude et de la Coole
16 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
4. Caractéristique générale du piézomètre réalisé à Trécon
Cet ouvrage a été effectué en bordure du chemin communal reliant Trécon à Pierre- Morain. L’ouvrage a atteint la profondeur de 40 m.
Au titre de la réglementation actuelle en vigueur (code de l’environnement et décrets 93-742 et 93-743 du 29 mars 1993 relatifs au procédure d’autorisation et de déclaration prévues par l’article 10 de la loi n°92-3 du 3 janvier 1992 sur l’eau modifié par décret n°2006-880 du 17 juillet 2006), la réalisation d’un sondage nécessite une déclaration au titre de la rublique 1.1.1.0 relative à la nomenclature de la « loi sur l’Eau ».
Le récépissé de déclaration de ce sondage est enregistré sous le numéro de dossier 1657/51/09.
4.1. INTERVENANTS
4.1.1. Maître d’ouvrage
Nom : BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières),
Service Géologique Régional Champagne-Ardenne
Adresse : 12, rue Clément Ader BP 137
51685 REIMS Cedex 2
Téléphone : 03 26 84 47 70
Fax : 03 26 84 47 79
4.1.2. Entreprise de forage
Nom : SAS RAFFNER
Adresse : Route de Givry
55800 SOMMEILLES
Téléphone : 03 29 75 16 95
Fax : 03 29 78 70 07
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4.2. LOCALISATION DU PIEZOMETRE
Le forage a été réalisé sur le territoire de la commune de Trécon au lieu-dit « Les Lunettes », à 2,6 km au Sud-Ouest du village, sur une parcelle de M.Cossard et M.Viard, agriculteurs sur la commune (Illustration 3 et Illustration 4). De même, une Demande de Renseignement (DR) et une Déclaration d’Intention de Commencement de Travaux (DICT) ont été réalisé par le BRGM auprès de la Communauté de Commune de Vertus pour le réseau d’eau, EDF, GDF et France Télécom (Annexe 1).
Les coordonnées du point et l’extrait de la banque de Donnée du Sous-Sol BRGM sont les suivants :
Lieu X (Lambert II Y (Lambert II Z (carte IGN N° de parcelle étendu) étendu) 1/25000)
Voie 725940 2430070 125 Section AB – communale Parcelle n°6 de Trécon à Pierre-Morain
Ce sondage fait l’objet d’une déclaration au code minier (article 131 du Code Minier). (Annexe 2)
Son code national BSS (Banque de données du Sous-Sol) est le suivant : 01886X0067/PZ
Illustration 3 : Situation réalisé à Trécon
18 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
Réalisation du piézomètre
Illustration 4 : Situation cadastrale du piézomètre réalisé à Trécon 01886X0067/PZ
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 19 Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
Illustration 5 : Extrait de la fiche du piézomètre réalisé à Trécon disponible sur www.infoterre.fr
20 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
4.3. COMPTE-RENDU TECHNIQUE
Voir également le rapport de chantier de l’entreprise RAFFNER en Annexe 2.
Du au Travaux réalisés 30/04/2009 04/05/2009 Amené du matériel et mise en place du forage Forage à la tarière 159 mm de 0 à 40 m 04/05/2009 05/05/2009 Mise en place de l'équipement PVC en diamètre 112/125 mm - de 0 à 15 m : tube plein - de 15 à 40 m : tube crépiné à fentes de 1,5 mm Mise en place de gravier filtrant silacq de granulométrie 2,5/5 mm Mise en place d'un ciment CEM II/A entre 0 et 10 m Réalisation d'essai d'eau Mise en place d'un tube de tête acier en diamètre 160 mm puis 120 mm pour pose de du matériel de télétransmission Réalisation d'une margelle en béton de 15 cm de hauteur Fermeture du forage par capot vissé sur le tube plein acier Repli du matériel de forage
4.3.1. Coupe géologique
Les cotes sont données par rapport au sol. L’examen des matériaux a permis de dresser la coupe géologique suivante :
De à Description des terrains Interprétation stratigraphique en m en m 0 0,5 Terre végétale et limons argileux Terrain de couverture 0,5 3,8 Argile et graveluches Colluvions 3,8 37 Craie blanche Craie du Campanien inférieur 37 40 Craie bleue Craie du Santonien supérieur
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 21 Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
4.3.2. Coupe technique
o Foration
∅ = 159 mm de 0 à 40 m : tarière Eco 1000
o Tubage
∅ = 120 mm de +1,00 à +0,5 m : Tubage acier
∅ = 160 mm de +0,5 à 0 m : Tubage acier
∅ = 112 mm de 0 à -40 m : Tubage PVC
Lisse de 0 à 15 m
Crépiné de -15 à – 40 m
o Annulaires
Cimentation de 0 à -10 m entre le trou nu et le tubage externe
Massif filtrant 2,5/5 mm de -10 à -40 m entre le trou nu et le tubage externe
Illustration 6 : Pose de la margelle en béton et du tube acier sur le piézomètre de Trécon 01886X0067/PZ
22 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
4.3.3. Développement
A l’issue de la foration et de la mise en place des équipements, un nettoyage par pompage a été effectué afin d’éliminer les éléments en suspension et décolmater les crépines.
L’ouvrage a fait l’objet d’un test de pompage d’une heure. Le niveau initial est de 11,85 m et l’essai montre un rabattement maximum de 1,11 m pour un débit de 3,6 m3/h.
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 23
Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
5. Equipement des piézomètres de Cheniers, Bussy-Lettrée et Trécon
5.1. LOCALISATION DES PIEZOMETRES
Indépendamment du piézomètre de Trécon, deux piézomètres existants ont été équipés dans le cadre de cette étude. Une convention portant autorisation d’utilisation des piézomètres pour le suivi piézométrique a été signée entre le BRGM et les propriétaires des parcelles des trois ouvrages :
o Cheniers :
Le forage est situé sur le territoire de la commune de Cheniers au lieu-dit « Noue de Nuisement », à 1,3 km à l’Est du village, sur une parcelle de l’association foncière de Cheniers (représenté par M.DIOT). L’ouvrage en lui-même a été réalisé en 2000 par la Sucrerie Beghin Say devenue depuis Cristal Union Sucrerie (représenté par M.Hamon). L’ouvrage est soumis à des prélèvements qualité deux fois par an.
Les coordonnées du point et l’extrait de la banque de Donnée du Sous-Sol BRGM sont les suivants :
Lieu X (Lambert II Y (Lambert II Z (carte IGN N° de parcelle étendu) étendu) 1/25000)
Voie 741377,4 2433278,4 120 Section ZN – communale Parcelle n°2a n°4 de Cheniers à Nuisement sur Coole
Cet ouvrage a fait l’objet d’un rapport de foreur délivré en Annexe 3.
Son code national BSS (Banque de données du Sous-Sol) est le suivant : 01884X0062/PZR
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 25 Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
Illustration 7 : Situation du site de Cheniers 01884X0062/PZR
Illustration 8 : Implantation du piézomètre de Cheniers 01884X0062/PZR
26 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
Localisation du piézomètre
Illustration 9 : Situation cadastrale du piézomètre de Cheniers 01884X0062
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 27 Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
Illustration 10 : Extrait de la fiche du piézomètre de Cheniers disponible sur www.infoterre.fr
28 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
o Bussy-Lettrée :
Le forage se situe sur la commune de Bussy-Lettrée à l’aéroport de Vatry. Ce site est géré par le Conseil Général de la Marne (représenté par M.VOISIN) qui assure le suivi piézométrique. L’ouvrage a été réalisé en 1999 par S.A.E.M EUROPORT Paris - Champagne. L’ouvrage est soumis à des prélèvements qualité deux fois par an.
Les coordonnées du point et l’extrait de la banque de Donnée du Sous-Sol BRGM sont les suivants :
Lieu X (Lambert II Y (Lambert II Z (carte IGN N° de parcelle étendu) étendu) 1/25000)
Aéroport de 737230 2422860 158 Section XA – Vatry Parcelle n°193
Cet ouvrage a fait l’objet d’un rapport de foreur délivré en Annexe 4.
Son code national BSS (Banque de données du Sous-Sol) est le suivant : 01887X0093/PZ3
Illustration 11 : Situation du piézomètre de Bussy-Lettrée 01887X0093/PZ3
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 29 Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
Localisation du piézomètre
Illustration 12 : Situation cadastrale du piézomètre de Bussy-Lettrée 01887X0093/PZ3
30 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
Illustration 13 : Extrait de la fiche du piézomètre de Bussy-Lettrée disponible sur www.infoterre.fr
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 31 Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
5.2. EQUIPEMENT
Le programme d’équipement des trois piézomètres s’est déroulé le 16 juin 2009 en présence de M.Pierre COURTOT (BRGM Champagne-Ardenne en charge du réseau piézométrique en Champagne Ardenne), M.Stéphane BOCCIA (société OTT) et Mlle.Ysoline THUON (BRGM Champagne-Ardenne).
ITC (Tête de puits intelligente permettant la transmission des données)
Sonde de l’Orpheus Mini
Illustration 14 : Equipement du piézomètre de Trécon avec le dispositif de mesure et d’enregistrement
Illustration 15 : Equipement du piézomètre de Cheniers (à gauche) et de Bussy-Lettrée (à droite)
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Les trois piézomètres ont été équipés, en juin 2009, de moyens de mesure (enregistreur du niveau de nappe) et de télétransmission (modems reliés à des cartes SIM : GSM).
Le logiciel d’acquisition et de traitement des données (HYDRAS3 de l’entreprise OTT) est en service sur l’ordinateur dédié à la piézométrie, basé au BRGM Champagne- Ardenne à Reims.
5.3. CATALOGAGE DU RESEAU PUIS MISE A DISPOSITION DES DONNEES SUR LE SITES INTERNET ADES
Sur le site ADES « Accès aux Données sur les Eaux Souterraines » (http://www.ades.eaufrance.fr), les piézomètres existent sous les noms suivants :
- 001886X0067/PZ à Trécon ;
- 001884X0062/PZR à Cheniers ;
- 001887X0093/PZ3 à Bussy-Lettrée.
Les piézomètres ont été ajoutés au réseau de suivi quantitatif des eaux souterraines de la région Champagne-Ardenne sur ADES (identification par leur numéro de la Banque de donnée du Sous-Sol). Puis ils ont été décrits précisément avec les informations suivantes :
- identification du piézomètre (dénomination, lieu-dit, coordonnées X Y Z) ;
- Précisions concernant le repère pour calculer des profondeurs de nappe par rapport à l’altitude du sol ;
- Détail du matériel utilisé, date de mise en service, pas de mesure ;
- Identification du gestionnaire du piézomètre.
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6. Gestion et fonctionnement des 3 piézomètres
6.1. GESTION DU RESEAU
6.1.1. Fonctionnement
Depuis juin 2009, les trois piézomètres sont interrogés une fois par jour. Cette phase a permis d’évaluer la qualité de fonctionnement du réseau (télétransmission, mesure).
Par ailleurs, afin d’assurer l’alimentation propre des stations de mesure et de télétransmission des données, des campagnes de remplacement des batteries sont organisées tous les 6 mois environ.
6.1.2. Maintenance
Plusieurs interventions seront prévues sur les piézomètres, au minimum deux par an afin de maintenir le matériel en bon état, de contrôler le fonctionnement et éventuellement le dépanner. Ces piézomètres étant inclus dans le réseau de suivi quantitatif des eaux souterraines de la région Champagne-Ardenne, ils seront intégrés à la tournée des autres piézomètres de la Marne.
Les disfonctionnements liés au matériel, les détériorations seront pris en charge par le BRGM dans le cadre du réseau de suivi quantitatif des eaux souterraines de la région Champagne-Ardenne.
6.2. GESTION DES DONNEES PIEZOMETRIQUE
6.2.1. Le site ADES (Accès aux Données sur les Eaux Souterraines)
Les chroniques piézométriques constituées à partir des données des stations par télétransmission sont validées une fois par mois et bancarisées sur le site internet ADES (http://ades.eaufrance.fr). Elles sont accessibles au public gratuitement (Illustration 16).
La validation consiste à visualiser chaque chronique piézométrique, vérifier sa cohérence avec les fluctuations connues précédemment, noter d’éventuels paliers et absences de mesures (panne de matériel sur site ou défaut de télétransmission), et constater d’éventuelles dérives observées suite aux relevés manuels des tournées.
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A ce jour, 34 données journalières sont disponibles sur les piézomètres de Trécon et de Bussy-Lettrée. Sur le piézomètre de Cheniers, seulement une donnée (prise le jour de l’installation) est disponible.
L’ITC de ce piézomètre (tête permettant la télétransmission des données) se situe sous le niveau du sol (terrain naturel), ce qui peut expliquer les problèmes de télétransmission des données. Toutefois l’appareil de mesure fonctionne, le piézomètre sera interrogé manuellement par le responsable de la gestion du réseau de suivi piézométrique.
Dès à présent, le BRGM a prévu d’effectuer les travaux nécessaires pour améliorer la transmission des données du piézomètre de Cheniers. Un tubage en acier d’environ 1 mètre de hauteur sera posé pour permettre à l’ITC d’être hors-sol. La télétransmission s’effectuera donc automatiquement lors des interrogations mensuelles du BRGM.
Illustration 16 : Aperçu d'un page ADES (consultation des piézométres de Trécon, Cheniers et Bussy-Lettrée)
6.2.2. Le site seine-normandie.brgm.fr
Le site http://seine-normandie.brgm.fr, hébergé par le BRGM, permet également d’accéder au suivi piézométrique de 291 piézomètres sur le bassin Seine Normandie. Les ouvrages possèdent une fiche détaillée (Illustration 17) des sites avec des photographies, le matériel utilisé et l’environnement du forage.
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Il permet également de tracer les courbes graphiques de l’évolution des profondeurs et des altitudes des niveaux piézométriques (Illustration 18).
La fonction « courbe statistique » peut, à long terme, renseigner sur la bonne recharge de l’aquifère et ainsi prévenir d’éventuelles sécheresses qui pourraient-être observées.
Illustration 17 : Page d'acceuil de la fiche de Trécon sur le site http://seine-normandie.brgm.fr/
Illustration 18 : Suivi piézométrique de Trécon http://seine-normandie.brgm.fr/
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7. Annuaire des chroniques piézométriques
Les chroniques piézométriques, mesurées entre juin et juillet 2009, sont présentés de façon identique pour les piézomètres. En échelle des abscisses se trouve la période des mesures et en ordonnées, les niveaux piézométriques (profondeur de la nappe en m/sol).
La comparaison des mesures des différents piézomètres fournit un certain nombre d’informations importantes sur le comportement des aquifères et l’évolution de leurs réserves d’eau.
7.1. LES STYLES D’EVOLUTION
Les chroniques piézométriques de Trécon et Bussy-Lettrée ont été superposées sur un même graphique (Illustration 19). Le piézomètre de Cheniers n’ayant fournis qu’une seule valeur.
9 9 09 09 09 09 09 09 09 009 20 20 20 /20 2 20 20 /20 6/ 6/ 6/ 7/ 7/ /0 /0 /0 /06 /06/2009/06/2009/06/2009/07/2009/07/2009/07/2009/07/2009/07/ /0 /0 /07 8 0 2 2 4 6 16 1 2 2 24/06/20026 28 30 02 04 06 08 10 1 1 1 18/07/200 10,00
15,00
20,00
25,00
Profondeur (m) Trécon Bussy-Lettrée
Illustration 19 : Suivi piézométrique de Trécon et Bussy-Lettrée entre juin et juillet 2009
Les deux piézomètres montrent une tendance à la vidange ce qui est normal vu la saison (été).
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7.2. AMPLITUDE ET FLUCTUATION – PROFONDEUR DES NIVEAUX
L’amplitude des fluctuations peut être considérée comme la capacité d’infiltration et de recharge des aquifères. La profondeur du niveau de nappe est un paramètre à prendre en compte dans, par exemple, les dispositifs d’alerte de crue ou au contraire les alertes sécheresse.
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8. Conclusion
A la demande conjointe de la DDAF de la Marne et de la DREAL Champagne- Ardenne, le BRGM SGR Champagne-Ardenne a réalisé en 2006 une étude sur les bassins de la Somme-Soude et de la Coole. Il s’agissait d’évaluer l’impact des prélèvements et de définir des règles de gestion de la ressource en eau souterraine pour les deux bassins versants.
Suite à ces études et afin de mieux comprendre le comportement hydrodynamique des trois bassins versants et de mieux appréhender la problématique de la sensibilité au prélèvement, il a été proposé de poursuivre l’étude dans une troisième phase en vue de récolter des informations complémentaires. Cette phase correspondait à :
- la réalisation et à l’équipement d’un ouvrage de contrôle de la nappe de la craie sur le bassin de la Somme-Soude, à Trécon ;
- l’équipement de deux ouvrages, l’un dans le bassin de la Somme-Soude, à Busse-Lettrée, et l’autre dans le bassin versant de la Coole, à Cheniers.
Les trois piézomètres de Trécon disponibles sont interrogés régulièrement et fournissent des données quotidiennes disponibles sur les sites http://ades.eaufrance.fr/ et http://seine-normandie.brgm.fr par télétransmission. Le piézomètre de Cheniers connaît néanmoins quelques problèmes de télétransmission et nécessitera, à court terme, des travaux pour surélever l’installation (ITC) actuellement située sous le niveau du sol. L’Orpheus mesure correctement les hauteurs d’eau, elles seront donc relevées manuellement jusqu’à la réalisation de ces travaux.
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9. Bibliographie
BRGM (1975 et 1977) – Cartes géologiques de la France à 1/50 000
o Feuille de Vertus (N°188),
o Feuille de Châlons –sur-Marne (n°189),
o Feuille de Fère-Champenoise (n°224),
o Feuille de Vitry-le-François (n°225).
ALBOUY L., SEGUIN J.J, CHABOURNE D., Thouin C. (2004) - Guide d’application de l’arrêté interministériel du 11 septembre 2003 relatif à la rubrique 1.1.0 de la nomenclature eau : sondage, forage, puits, ouvrage souterrain non domestique, Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable, 89 p., 40 illust., 5 annexes.
E.SCHMIDT avec la collaboration de CHABART M. et NORMAND M., (2006) – Elaboration d’une règle de gestion volumique de la resource en eau pour les bassins versants de la Somme-Soude et de la Coole (51). Rapport BRGM RP-54178-FR version final corrigée, 166 p., 68 figures, 29 tableaux, 17 annexes.
CHABART M., PANNET P., STOLLSTEINER P., MARDHEL V. (2006) – Etude des bassins versants de la Somme-Soude et de la Coole (51). Acquisition des données complémentaires et mise en œuvre d’un SIG. Rapport BRGM RP-54978-FR. 62 p., 19 figures, 3 photos, 2 tableaux, 4 annexes.
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Annexe 1
Déclaration d’Intention de Commencement de Travaux (DICT) de l’ouvrage de Trécon
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Annexe 2
Rapport de forage (Trécon) par SAS RAFFNER et déclaration DRIRE
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56 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
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58 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 59 Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
60 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 61
Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
Annexe 3
Rapport du forage de Cheniers
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Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 65 Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
66 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 67 Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
68 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
Annexe 4
Rapport du forage de Bussy-Lettrée
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 69
Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 71 Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
72 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 73 Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
74 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
BRGM/RP-57511-FR – Rapport final 75 Bassin versant de la Somme-Soude et de la Coole Mise en place des piézomètres de contrôle
76 BRGM/RP-57511-FR – Rapport final
Centre scientifique et technique Service géologique régional “Champagne Ardenne” 3, avenue Claude-Guillemin 12, rue Clément Ader BP 36009 BP 137 45060 – Orléans Cedex 2 – France 51685 – REIMS - France Tél. : 02 38 64 34 34 Tél. : 03 26 84 47 70