N° 4 / COLLECTION THÉMATIQUE DU SAGE Mise à jour de la carte PIÉZOMÉTRIQUE DU VAL D’ORLÉANS AVANT-PROPOS Historique des recherches sur LE VAL D'ORLÉANS LE VAL D'ORLÉANS Le Val d’Orléans est considéré comme une vaste dépression est - ouest du lit majeur de la Loire. Représentation 3D de la géologie du Val Il s’étend sur une longueur de 33 km (Sigloy, à l’Est, jusqu’à la confluence Orléans de la Loire avec le , à l’Ouest) et une largeur moyenne de 6 km pouvant atteindre 8 km à . En plus de la Loire qui délimite la Légende : partie nord de ce val, les eaux de • Rouge = Alluvions 163/9 [m] surface sont drainées par le Loiret • Bleu = Calcaire 99 926 [m] 50 597 [m] et son affluent principal le Dhuy. • Violet = Marnes La particularité de ce système karstique est la création de conduits – par dissolution des roches carbo- Ce système karstique a fait l’objet de pompage peut diminuer les débits natées sous l’action de l’eau - par nombreuses recherches notamment par d’eau souterraine arrivant au Loiret lesquels les écoulements d’eau l’Université d’Orléans. Ainsi des traçages d’environ 10%. peuvent être très rapides. Les nappes hydrogéologiques (injection de colorant) • L'augmentation du niveau d’eau dans sont alimentées principalement ont confirmé dès le début du XXe siècle le Loiret de 10 cm diminue de 5% par des pertes de la Loire, en amont (Marboutin, 1901) les circulations d’eau les débits de débordement. Le d’Orléans, notamment dans le sec- entre la Loire et le Loiret. Des reconnais- maintien du niveau d’eau le plus teur de Jargeau puis donnent lieu à sances spéléologiques ont par ailleurs bas possible permet une meilleure des résurgences dont la plus connue été menées par l’association Spéléologie vidange de l’aquifère. Les débits de est la source du Bouillon située dans soutien d’étiage s’en trouvent ainsi Subaquatique du Loiret entre 1994 le Parc Floral à Orléans. augmentés, mais la hauteur d’eau et 2004. dans la rivière sera minimale. En 2012, pour le compte de la Commission Locale de l’Eau, S. Binet, chercheur à • L’augmentation des pompages agricoles fait diminuer les débits l’ISTO1, a construit un modèle hydrogéolo- qui débordent vers le Loiret de gique d’étiage sur le Val d’Orléans en uti- la rivière, mais le calcul suggère lisant notamment la carte piézométrique qu’un doublement des prélèvements réalisée par Desprez en 1966. L’objectif agricoles sur le Val diminue de 2% de cette action était de déterminer ces débits de débordement. les facteurs ayant le plus d’impact sur les débits du Loiret en période d’étiage. Le chercheur proposait également dans ses conclusions de mettre à jour Principales conclusions la carte piézométrique de 1966 afin Légende : • Une baisse de 1m du fil d’eau de d’ajuster le modèle. Le présent document 1 Institut des Sciences de la Loire à la confluence avec le de communication vise donc à exposer la Terre d’Orléans 2 Nappe alluviale = nappe d’accompa- Loiret provoquerait une baisse la méthodologie et les résultats concer- gnement du cours d’eau (ici la Loire) des apports d’eau souterraine vers nant les mesures du niveau des nappes à faible profondeur le Loiret de 50%. 2 3 3 Nappe des calcaires de Beauce = des alluvions et des calcaires en 2017, nappe souterraine séparée de la nappe • Les effets du pompage pour l’ali- soit 50 ans après la première grande des alluvions par une couche d’argile mentation en eau potable (AEP) campagne de mesures. (secteur est du SAGE) ou mélangée ne sont pas négligeables en à la nappe des alluvions (secteur ouest du SAGE). période de basses eaux puisque le Qu’est-ce-qu’une carte PIÉZOMÉTRIQUE ?

Les cartes piézométriques sont une retranscription cartographique de la « surface » des nappes d’eau souterraine. Elles peuvent être lues comme des cartes topographiques, les courbes de niveau (ou isopièzes) correspondant aux altitudes du toit de la nappe.

La lecture d’une carte piézométrique D’une manière générale, permet donc de connaître le niveau de l’usage des cartes la nappe, avec un degré d’incertitude piézométriques est très variable selon la densité de points de vaste et elles sont utiles à mesure utilisés pour son établissement. partir du moment où l’on veut Elle permet également de déterminer les connaître plus précisément le sens d’écoulement de la nappe. comportement hydrologique d’un Les niveaux sont variables au cours de aquifère ou d’une nappe en particulier. l’année avec des périodes de hautes eaux, basses eaux ou moyennes eaux et Cavité souterraine dans les calcaires fluctuent d’une année à l’autre (variations de Beauce, proche de la source du Loiret inter-annuelles).

CHANGEMENT CLIMATIQUE DéfinitionsElles permettent notamment :

• d’étudier la structure de l’aquifère • d’analyser les fluctuations de la Le changement climatique aura • AQUIFÈRE ensembleet d’évaluer de roches sa capacité, perméables c’est-à-dire surface piézométrique pour suivre de nombreuses conséquences sur comportantses réserves une potentielles zone suffisamment en eau* leur évolution dans le temps et ainsi la ressource en eau que ce soit conductrice pour permettre prévoir l’évolution des niveaux pié- au niveau quantité, qualité, eau • de connaître la distribution spa- l’écoulement et le captage zométriques d’une nappe exploitée. potable, irrigation, assainissement, detiale quantité des stocks appréciables d’eau et d’eau. des axes de sécheresse ou encore inondation. drainage *D'autres travaux devront être réalisés pour connaître les réserves potentielles en eau, élément qui n'a • NAPPEpas été évalué dans le cadre de la présente étude. La connaissance de la ressource dis- les nappes d’eau souterraine ne ponible et de son évolution est plus sont ni des lacs ni des cours d’eau que nécessaire. Rappelons que sur souterrains ; il s’agit d’eau contenue le territoire du SAGE, en période dans les pores ou les fissures des roches saturées. d’étiage, la rivière Loiret est alimentée à 80% par les pertes Nappe = aquifère + eau de Loire. Une baisse drastique de la nappe aurait des conséquences très concrètes sur le niveau du Loiret. Septembre 2016 - Février 2017 La méthodologieutiliséepourréalisercette étudesebasesurtrois étapes distinctes. MÉTHODOLOGIE Fond :Carte IGN(INSPIRE)etCarte géologique vectorielle (BRGM) piézomètres… différentes formes forages, :puits, Les ouvrages seprésentent sous piézométriques. indispensable pour établir les cartes information profondeur, sa à grâce la nappe captée (alluvions ou calcaires) Pour chaque ouvrage,aété déterminée • •recherchebibliographique en deuxphases: Sélection despointsdemesures Création d’une banquededonnées ZONE D’ÉTUDE ÉTAPE 1/ reconnaissance de terrain. IDENTIFICATION ETSÉLECTION DES POINTSDEMESURES les mesurespiézométriques . mesurant l’altitude des repères avant pagne topographique aété réalisée, cam- une Ainsi moments. différents à pour pouvoir prendrelesmesures repère a été identifié sur chaque ouvrage d’eau des différentes nappes, un point de Avant deprendrelesmesuresdes niveaux ou malpositionnésessentiellement). pour différentes raisons:disparus ouvragesrecensés 1183 sur mesures de retenus pour réaliser les campagnes de terrain, 676 ouvrages ont été Suite auxphases bibliographiqueet (plus de 500 sont inutilisables sont 500 de (plus

de mesures retenus les campagnes sur la nappedesalluvionsla la nappedescalcairesla le Val d’Orléans pour Des relevés ontété 676 pour réaliser de la Loire etpour de la 228 effectués dans de Beauce. points km²

ÉTAPE 2 / RÉALISATION DE DEUX CAMPAGNES DE TERRAIN

Deux campagnes piézométriques ont été réalisées à l'échelle du Val d'Orléans, au droit des points de mesures sélectionnés lors de la première phase, avec, pour chaque ouvrage, la mesure du niveau de la nappe à l’aide d’un GPS différentiel à l’endroit du repère de mesure retenu.

Les cartes piézométriques sont généralement réalisées pour deux périodes clefs de l'année.

c’est-à-dire lorsque la Loire DATES 1 est à son niveau le plus haut DES CAMPAGNES Une campagne donc plutôt en période PIÉZOMÉTRIQUES de hautes eaux hivernale/début de printemps

au moment de l’étiage, 2 quand le niveau de la Loire Une campagne est au plus bas soit après « Hautes Eaux » de basses eaux l’été en septembre 28 mars au 11 avril 2017

La comparaison des deux cartes « Hautes Eaux » et « Basses Eaux » permet alors d'étudier l'évolution de la nappe entre ces deux périodes, et notamment, l'évolution de la quantité d'eau dispo- « Basses Eaux » nible dans le sous-sol. 18 septembre au 29 septembre 2017

Réalisation par 4 personnes équipées de sondes piézométriques ÉTAPE 3 / manuelles présentant une précision RÉALISATION centimétrique.

DES CARTES PIÉZOMÉTRIQUES Les variations des niveaux de la Loire, du Loiret, et du niveau piézométrique de la nappe Les données récoltées sur le terrain sont converties en altitude des calcaires ont été faibles - (NGF nivellement général de la ). compte tenu d’une faible pluviométrie durant les deux campagnes Puis, une carte piézométrique est élaborée pour chaque --> les données peuvent être campagne et chaque nappe, à partir des observations réalisées utilisées pour la construction et des données acquises, recueillies et interprétées. des cartes piézométriques Mars 2017 - Septembre 2017 Carte piézométrique nappealluviale dela enpériodede« Nombre demesures disponiblespourlaréalisationdescartes piézométriques calcaires. de lanappealluvialevers lanappedes entraînent unphénomènededrainage endroit cet à effectués prélèvements -Férolles-Jargeau ainsiqueles secteur de jonction des communes de le dans (argiles) marnes L’absencede avec quelqueshétérogénéités. écoulement orienté del’estvers l’ouest La nappealluvialed’Orléansprésente un NAPPE DESALLUVIONS Résultats principaux Nappe alluviale Total Nappe descalcaires où unenappeaquifère estàla mêmealtitude Isopièze =courbe joignantles points du 28marsau11avril 2017) Isopièze delanappedesalluvions Limite delazone d’étude Communes Hautes Eaux » « Hautes Campagne autres vers Jargeau). entre connues (pertes centrale partie alors que laLoire alimente la nappe en val, du l’ouest à et l’est à Loire la par Dans les deux cas, Sandillon, l’eaucirculedoncmoinsvite. se rejoignentdanslesenvirons de fois plusfaiblelorsquelesdeuxnappes La pente d’écoulement devient deux 260 638 378 Hautes Eaux la nappeestdrainée » Basses Eaux » Campagne « Basses Écoulement del’estvers l’ouest Zone d'écoulement pluslente 290 674 384 NAPPE DES CALCAIRES REMARQUES

Tout comme la nappe des alluvions, La comparaison de ces deux cartes Lien des nappes avec la nappe des calcaires présente permet de mettre en évidence : la rivière Loiret un écoulement orienté de l’est vers • l’influence du niveau de la Loire sur la Tout comme la nappe des allu- l’ouest avec des hétérogénéités. nappe des calcaires à Sigloy, Ouvrouer vions, la relation entre le Loiret les Champs, Darvoy, Jargeau et La pente de la nappe est plus impor- et la nappe des calcaires dépend • un soutien de la piézométrie de la tante à l’est qu’à l’ouest. de la position et de la hauteur nappe des calcaires par des écou- des seuils des différents moulins lements en provenance du coteau Vis-à-vis de la Loire, la nappe et bassins. La différence notable solognot et de la Loire des calcaires est : avec la nappe des alluvions est • des variations plus importantes dans • isolée par les marnes de l’Orléanais due à la présence des marnes la partie agricole du val par rapport de Guilly à Saint Denis en Val (environ), de l’Orléanais en aval du Loiret à la partie urbanisée. le niveau de la Loire étant constam- public, qui isolent la nappe des ment supérieur à celui de la nappe calcaires. des calcaires En période de « Basses Eaux », • en contact avec la Loire de Saint-Denis- de la source du Bouillon au Loiret en-Val à Saint-Pryvé-Saint-Mesmin public, le Loiret : • et de nouveau isolée par les marnes • draine la nappe en rive droite et en aval de Saint-Pryvé-Saint-Mesmin. alimente la nappe en rive gauche • puis alimente la nappe (des deux Les connexions ponctuelles entre la Loire et la nappe (perte de Loire) sont côtés) jusqu’au Loiret public. visibles lorsque l’on compare les cartes de hautes eaux et de basses eaux dans le rapport de l’étude.

Carte piézométrique de la nappe des calcaires en période de « Basses Eaux »

Isopièze de la nappe des calcaires (du 18 au 29 septembre 2017) Communes Limite de la zone Zone d’écoulement plus rapide ÉVOLUTION DU NIVEAU DES NAPPES DU VAL D’ORLÉANS DEPUIS 50 ANS

Malgré des différences dans les nombres de points disponibles pour chaque nappe entre les deux campagnes (1966-2017), le nombre de points reste suffisant pour décrire les deux nappes.

Grâce à une recherche dans les archives, S.Binet, chercheur à l'ISTO, est venu confirmer que la carte de 1966 a été établie sous le référentiel altimé- trique Lallemand. Les conclusions de la présente étude sont les suivantes pour la campagne de basses eaux (étiage) : • Le niveau piézométrique de la nappe alluviale du Val a baissé de près de 30 cm entre 1966 et 2017, avec une baisse légèrement plus importante autour des captages d'alimentation en eau potable du Val. • le niveau piézométrique de la nappe des calcaires présente une baisse comprise entre 20 et 70 cm entre 1966 et 2017.

L’auteur de l’étude indique de prendre avec prudence la comparaison des cartes piézométriques des calcaires pour les hautes eaux. En effet, cela reste discutable car les deux cartes révèlent sans doute des situations

transitoires, avec des niveaux plus élevés en 2017 © Crédits photos : (+20cm).

L’ensemble des éléments de l’étude est disponible sur demande et téléchargeable sur le site internet du SAGE Val Dhuy Loiret. Géaupole - Philippe Boismoreau EP Loire www.sage-val-dhuy-loiret.fr www.goodby.fr

N°4 / COLLECTION Étude réalisée par Structure porteuse du SAGE THÉMATIQUE DU SAGE Date de parution : Janvier 2019

SAGE Val Dhuy Loiret Étude financée par Établissement public Loire Plaquette éditée grâce 2 Quai du Fort Alleaume au soutien financier de CS 55708

45057 ORLÉANS CEDEX Établissement public du ministère chargé du développement durable Tèl. : 02 46 47 03 05 Établissement public du ministère Mail : [email protected] chargé du développement durable www.sage-val-dhuy-loiret.fr et des 21 communes du SAGE