BRGM L'INTIirilSI AU JUVICf DI LA tUII DEPARTEMENT DU BAS-RHIN AMENAGEMENT DU CD 422 ENTRE GOXWILLER ET MOLSHEIM Recherche d'un nouveau centre de captage pour l'alimentation en eau potable de Bischoffsheim 15 Juillet 1991 G. KREBS, C. BUARD R 33080 ALS 4S 91 BRGM - ALSACE (SGAL) 204, rout« ¿m Schirm«clc - ¿7200 Strasbourg, Franc« Tél.: (33} 88.30.12.62 - T«UcoPi«ur : (33) 88.28.79.09 DEPARTEMENT DU BAS-RHIN AMENAGEMENT DU CD 422 ENTRE GOXWILLER ET MOLSHEIM Recherche d'un nouveau centre de captage pour l'alimentation en eau potable de Bischoffsheim R 33080 ALS 4S 91 JUILLET 1991 RESUME L'aménagement routier du contournement de Bischoffsheim traverse le périmètre de protection rapprochée du forage d'alimentation en eau potable de la commune. Les risques de pollution accidentelle de l'ouvrage nous obligent d'envisager son déplacement. Les sites de substitution ont été définis après enquête sur les contraintes d'environnement et simulation par modèle hydrodynamique des impacts tant des installations existantes que du futur forage. Un site rapproché, 1 km à l'Est du puits actuel, est proposé. L'exploitation de cet ouvrage à 40 m3/h, suffisant pour les besoins en eau de la commune actuellement, permettra d'éviter d'attirer une éventuelle pollution accidentelle. Un site éloigné est aussi proposé, 3 km à l'Est, exempt de contraintes majeures permettant d'exploiter cet ouvrage à un débit dépassant 60 m3/h. Dans les deux cas, le coût du projet correspondant à un forage de 81 m de profondeur peut être estimé à 400.000 F H.T. Etude réalisée par G. KREBS et C. BUARD, Ingénieurs hydrogéologues 23 pages, 6 figures, 2 annexes BRGM Alsace (SGAL) 20U, route de Schirmeck - 67200 STRASBOURG SOMMAIRE INTRODUCTION 1 1. PRESENTATION DU SECTEUR D'ETUDE 2 1.1. Conditions géologiques 2 1.2. Conditions hydrogéologiques 3 1.2.1. La nappe 3 1.2.2. Le réseau hydrographique 4 1.3. Qualité des eaux souterraines 6 2. INVENTAIRE DES CONTRAINTES EXISTANTES 7 2.1. Les dépôts d'ordures ménagères 7 2.2. Les dépôts de déchets inertes 7 2.3. Les dépôts de déchets divers 9 2.4. Autres contraintes 9 2.5. Synthèse des contraintes existantes 10 3. MISE EN OEUVRE ET ETALONNAGE D'UN MODELE 11 3.1. Caractéristiques du modèle 11 3.2. Données introduites dans le modèle 11 3.2.1. Les caractéristiques hydrodynamiques de l'aquifère 11 3.2.2. Les échanges nappe-rivière 12 3.2.3. Les débits d'échange à l'intérieur du domaine 12 3.3. Résultats d'étalonnage 14 BRGM ALSACE-R 33080 ALS 4S 91 24 4. CHOIX D'UN NOUVEL EMPLACEMENT DU FORAGE DE BISCHOFFSHEIM 16 4.1. Simulation d'un nouveau forage en maille 16-13 16 4.1.1. Caractéristiques delà simulation 16 4.1.2. Résultats obtenus 16 4.1.3. Limitation des risques de pollution 18 4.2. Simulation d'un nouveau forage en maille 16-21 20 4.2.1. Caractéristiques de la simulation 20 4.2.2. Résultats obtenus 20 5. CONCEPTION DU NOUVEAU FORAGE 22 6. CONCLUSION 23 BRGM ALSACE - R 33080 ALS 4S 91 25 LISTE DES FIGURES Figure 1 : Evolution des niveaux de la nappe à l'Est de Bischoffsheim 5 Figure 2 : Cartographie des contraintes du secteur alluvial Est de Bischoffsheim 8 Figure 3 : Carte des potentiels calculés 14 Figure 4 : Carte de l'impact sur la nappe- hypothèse 1 17 Figure 5 : Carte de l'impact sur la nappe - hypothèse 2 19 Figure 6 : Carte de l'impact sur la nappe - hypothèse 3 21 LISTE DES ANNEXES Annexe 1 : Plan de situation. Carte piézométrique du secteur Annexe 2 : Tableau des résultats d'analyses chimiques Annexe 3 : Plan de situation des sites d'implantation proposés' BRGM ALSA CE - R 33080 ALS 4S 91 INTRODUCTION Dans le cadre de l'aménagement du CD 422 entre Goxwiller et Molsheim, le contournement Est de Bischoffsheim doit traverser le périmètre de protection rapprochée du forage d'alimentation en eau potable de cette agglomération. Ce nouvel axe routier repré­ sente une menace potentielle de contamination du forage qui assure l'essentiel des besoins en eau de la commune. Dans ces conditions, il est apparu souhaitable de déplacer le puits de Bischoffsheim, le nouvel emplacement devant : - d'une part, être à l'abri des nombreuses sources de contamination existant dans ce secteur, - d'autre part, avoir un impact minimum sur les forages existants exploités tant pour les besoins industriels que pour l'alimentation en eau potable des collectivi­ tés. Afin de répondre à ce double objectif, la Direction de l'Aménagement et des Equipements du Département du Bas-Rhin a chargé le BRGM Alsace (SGAL) de recenser les diverses contraintes du secteur alluvial à l'Est de Bischoffsheim et de proposer le site le mieux adapté, compte tenu de ces contraintes. Après avoir rappelé les conditions hydrogéologiques de la nappe dans le secteur Nord-Est d'Obernai et décrit les différentes sources de pollution inventoriées dans ce sec­ teur, le présent rapport rend compte de la mise en oeuvre du modèle mathématique de ges­ tion de la nappe, destiné à apprécier l'impact du nouveau forage sur les puits existants et à implanter ce forage en tenant compte de toutes les contraintes. BRGM ALSACE - R 33080 ALS 4S 91 1 1. PRESENTATION DU SECTEUR D'ETUDE Le secteur étudié s'étend au Nord-Est d'Obernai entre les communes d'Obernai au Sud et de Dorlisheim au Nord. Sa limite Ouest correspond aux collines sous-vosgiennes. Sa limite Est est marquée par les communes de Duttlenheim, Innenheim et Krautergersheim. Au-delà de cette limite, on peut admettre que l'impact des différentes configurations de pompage envisageables devient négligeable. 1.1. CONDITIONS GEOLOGIQUES D'un point de vue géologique, le secteur concerné fait partie de la plaine alluviale du Rhin dont le sous-sol est constitué d'alluvions quaternaires qui reposent sur les forma­ tions imperméables de l'Oligocène. Les alluvions déposées par le Rhin et ses affluents, sont constituées d'un mélange de sables, de graviers et de galets avec des intercalations de len­ tilles argileuses. Leur épaisseur, compte-tenu de l'absence de relief en plaine, épouse la morphologie des marnes imperméables du Tertiaire. D'une manière générale, les alluvions s'épaississent en direction du Sud-Est pour atteindre près de 100 m au Sud-Est de Krauter­ gersheim. En dehors de cette allure générale, on note: - une augmentation de leur épaisseur au droit des deux vallées fossiles de la Bruche et de la Mossig. Ces deux anciennes vallées, orientées vers le Sud-Est, conver­ gent au Sud de Griesheim pour ne plus former qu'un seul chenal qui s'étend vers le Sud. - l'existence d'une sorte de butte témoin à l'Ouest de Blaesheim (Gloeckelsberg) où affleurent les marnes imperméable du Tertiaire et qui se caractérise par une diminution des matériaux alluvionnaires au Nord d'Innenheim. Les alluvions d'origine vosgienne (au Nord-Ouest du secteur) ou rhénane peuvent être recouvertes de loess. Leur extension recouvre en totalité la zone comprise entre le Rosenmeer et l'Ehn. On les rencontre également par placages au Nord, en bordure du Bras d'Altorf. Leur épaisseur est très variable : de 1 à 2 m au Sud de Dorlisheim, ils peuvent atteindre plus de 15 m au centre du secteur, au Sud de Griesheim. BRGM ALSACE - R 33080 ALS 4S 91 2 1.2. CONDITIONS HYDROGEOLOGIOUES 1.2.1. La nappe Les alluvions sont le siège d'une nappe dont l'alimentation s'effectue à partir des précipitations et des apports vosgiens de bordure. Le tracé de la piézométrie, réalisé à partir d'un réseau de 29 points de mesure correspond aux relevés de juin 1990. Cette période peut être assimilée à une position de moyennes eaux. La différence entre les niveaux de juin 1990 et la cote moyenne interan­ nuelle des vingt dernières années atteint en effet moins de 15 % du battement interannuel enregistré en ces points (cf. tableau ci-dessous) NUMERO LOCALISATION COTES DE COTES MOYENNES AMPLITUDE DU POINT JUIN 1990 INTERANNUELLES BATTEMENT in-P) (1) (2) (3) (3) en % 271-8-03 Est Bischoffsheim 167,89 167,18 6,42 + 11 % 271-8-08 NE Brasserie 152,43 152,59 2,68 - 6 % 271-8-10 Amont puits Brasserie 151,90 152,17 2,58 + 10% 271-8-12 Est puits Brasserie 151,05 151,35 2,52 -12 % 271-8-33 Est Griesheim 153,94 153,61 2,74 + 12 % 271-8-35 NW Krautergersheim 152,10 152,13 2,44 - 1 % 272-5-24 Krautergersheim 150,30 150,43 2,19 - 6 % La carte piézométrique (cf. annexe 1) est relative aux isopièzes de la nappe phréatique proprement dite. Les potentiels des petits niveaux perméables plus ou moins perchés qui s'étendent le long de la limite occidentale des alluvions, n'ont pas été représentés (cf. cote du piézomètre 271-8-03 située à plus de 10 m au-dessus de la nappe). La nappe s'écoule selon deux direction principales : - un écoulement Ouest-Est, le long de la bordure occidentale des alluvions, Nord- Nord-Ouest/Sud-Sud-Ouest dans l'axe de la dépression des vallées fossiles de la Bruche et de la Mossig. Cet écoulement sous un gradient moyen de 2 à 3 °/°° correspond aux apport vosgiens, - un écoulement de direction Sud-Sud-Ouest/Nord-Nord-Est dans la partie Est du domaine correspondant à l'écoulement de la nappe rhénane du centre plaine. Son gradient, plus faible que celui de la nappe des alluvions vosgiennes, n'excède pas 0,8 0/o°.