COMPAGNIE D'AMÉNAGEMENT RURAL D'AQUITAINE 48, rue Raymond Lavigne 33110 LE BOUSCAT ÉTUDE HYDROGÉOLOGIQUE DE LA LIZONNE A VENDO8RE ET DE LA PUDE (DORDOGNE) par F. BEL Avec la collaboration de : A. BELKAID - R. LAPEYRE et C. MAZURIER SERVICE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL AQUITAINE Avenue du Docteur-Albert-Schweitzer - 33600 PESSAC - Tél. (56) 80.69.00 Rapport du B.R.G.M. 83 SGN 266 AQI Pessac, le 30 avril 1983 RESUME La C.A.R.Avayant envisagé d'utiliser l'eau stockée dans les anciennes tourbières de la Lizonne à Vendoire et de la Pude pour l'irrigation des coteaux de Dordogne avoisinants, a confié au B.R.G.M. l'étude hydrogëologique de ces tourbières. L'étude s'est déroulée de Janvier à Mars 1983. Elle a comporté l'exécution de 20 sondages électriques, de 21 sondages de reconnaissance à la tarière (120 m linéaires de foration), la mise en place de 4 dispositifs de pompages d'essais et la réalisation de 5 tests. La coupe géologique des terrains est relativement homogène. On rencontre successivement de haut en bas : « 3 à 4 m de tourbe fibreuse, peu compactée - 0,5 â 1 m d'argile grise plastique - 3 â 4 m d'argile grise enrobant des cailloutis et graviers - les calcaires marno-crayeux du Crétacé Les pompages d'essais ont montré que la perméabilité moyenne des -4 -3 2 tourbes est de Tordre de 5.10 m/s (transmissivité moyenne de 2.10 m /s). Il est donc évident que les tourbières ne sont pas alimentées par les nappes souterraines mais par infiltration de l'eau des rivières (ou des canaux) à travers les tourbes» beaucoup plus perméables qu'on ne le pensait. Un calcul simple montre que pour un lac artificiel de 30 ha, de 4 m de profondeur, creusé ä 25 m de la Lizonne et du canal latéral, l'apport d'eau â travers les tourbes serait de l'ordre de 300 1/s en fin de pompage. Cependant on peut envisager de diminuer les infiltrations en augmentant la distance rivière/lac , en compactant localement les tourbes (diminution de leur permëabilité)ou bien encore en diminuant le rabattement . II Devant les problèmes posés par les tourbières une solution de rechange pour l'irrigation pourrait être l'exploitation de l'aquifère profond du Coniacien-Turonien dont l'existence est prouvée dans cette région par 4 sources fournissant des débits importants (100 à 200 1/s en êtiage) d'eau chaude (17°) en charge. Il est proposé la réalisation de 3 sondages de reconnaissance de 100 à 150 m de profondeur, exécutés au "marteau fond de trou" qui pourraient être transformés» s'ils sont positifs» en ouvrages d'exploitation. Par la suite une étude générale de Taquifëre Coniacien-Turonien devra être éventuellement entreprise pour pouvoir programmer rationnellement l'exploitation de cette ressource profonde. ooooooo Ill SOMMAIRE Pages RESUME X LISTE DES FIGURES IV 1 - OBJECTIFS DE L'ETUDE.. 1 2 - PROGRAMME DE L'ETUDE ET MOYENS MIS EN OEUVRE. 2 3 - RESULTATS DES SONDAGES ELECTRIQUES. 4 4 - INTERPRETATION GEOLOGIQUE 7 4.1 - Vallée de La Lizonne (Vendoire) . 7 4.2 - Vallée de La Pude 8 5 - RESULTATS DES POMPAGES D'ESSAIS. 9 5.1 - Essais dans les tourbières de Vendoire ¿....... 9 5.2 - Essais dans les tourbières de La Pude 10 5.3 - Conclusions sur la perméabilité des formations quaternaires 10 6 - CONSEQUENCES PRATIQUES POUR L'AMENAGEMENT ENVISAGE. 12 6.1- Fonctionnement de la nappe des tourbes 12 6.2 - Relations rivière - tourbières de Vendoire en cas de pompages dans ces dernières 13 6.3 - Modification artificielle de la perméabilité des tourbes par compactage 15 6.4 - Autres moyens artificiels de diminution des apports d'eau en provenance de la rivière 16 7 - RESSOURCES EN EAU SOUTERRAINE PROFONDE 17 IV LISTE DES FIGURES Figure 1 Situation de la zone d'étude. Fi gure 2 Carte à 1/25 OOO des anciennes tourbières de Vendoire. Figure 3 : Carte à 1/25 OOO des anciennes tourbières de la Pude. Figure 4 Diagramme du sondage électrique d'étalonnage à Vendoire. Figure 5 Diagramme du sondage électrique n^_ 5 à Vendoire. Figure 6 Diagramme du sondage électrique n° 13 à Vendoire. Figure 7 Diagramme du sondage électrique n° 17 dans la Pude. Figures 8 et 9 : Coupes géologiques détaillées des sondages de Vendoire. Figure 10 Coupes géologiques des tourbières de Vendoire. Figures 11 à 13 : Coupes géologiques des sondages de la Pude. Figure 14 Coupes géologiques synthétiques de la vallée de la Pude. Figures 15 à 19 : Pompages d'essai sur le forage n° 4 (Vendoire). Figures 2O et 21: Pompage d'essai sur le forage n° 3 (Vendoire). Figures 22 et 23: Pompage d'essai sur le forage n° 9 (Pude). Figures 24 et 25: Pompage d'essai sur le forage n° 13 (Pude). Figure 26 Schéma de la nappe des tourbes en étiage. Figure 27 Carte à 1/50 OOO avec localisation des principales sources. Figure 28 Coupe géologique du Crétacé entre Vaux Lavalette et Fontaine. 1 - OBJECTIFS DE L'ETUDE La Compagnie d'Aménagement Rural d'Aquitaine (C.A.R.A.) a confié au Service Géologique Régional Aquitaine du Bureau de Recherches Géologiques et Minières (B.R.G.M.) l'étude hydrogéologique des anciennes tourbières de la Lizonne à Vendoire et de la Pude à Nanteuil (Nord-Ouest du Département de la Dordogne). L'exploitation des tourbes qui tapissent le fond de ces deux vallées, il y a plusieurs dizaines d'années, a provoqué la formation d'une multitude de petits étangs, de surface moyenne voisine de l'hectare et de 2 à 4 m de profondeur. Ces "trous" constituent donc une réserve d'eau que l'on a envisagé d'utiliser, en période d'été, pour l'irrigation des coteaux avoisinants (communes de Vendoire, Fontaine - Champagne, Nanteuil etc...). La réalisation d'un tel aménagement nécessite au préalable de connaître avec exactitude le.fonctionnement hydraulique des tourbières, et en particulier l'origine de l'eau qu'elles contiennent, ainsi que le processus de leur future réalimentation après vidange par pompage. En effet, a priori, les tourbières peuvent être réalimentées soit latéralement à partir des eaux de surface (infiltration de la rivière et des canaux à travers les tourbes) soit verticalement à partir de nappes souter- raines circulant dans les alluvions quaternaires ou dans le substratum crétacé. FIGURE 1 BRCM83SGN266AQI SITUATION DE L'ETUDE Tourbières de Venâoire 2 2 - PROGRAMME DE L'ETUDE ET MOYENS MIS EN OEUVRE L'étude s'est déroulée de la façon suivante : a) Rassemblement des données géologiques existantes Les principales sources de renseignements ont été : - la nouvelle carte géologique à 1/50 000, feuille de Montmoreau, récemment publiée par le B.R.G.M. Ce document est précieux pour la connaissance du substratum crétacé. - le rapport B.R.G.M. "Etude géologique des tourbières de Vendoire : qualité des tourbes et possibilités.d'exploitation" par J.P. PLATEL , avril 1980. Ce document, étayé par la réalisation de 8 sondages de reconnaissance à la tarière, donne une description géologique précise des alluvions de la vallée de la Lizonne, mais pas de celles de la Pude. b) Enquête hydrogéologique sur documents et sur le terrain En fait très peu de renseignements d'ordre hydrogéologique ont pu être collectés dans les archives car il n'existe aucune étude hydrogéologique de détail, ou synthétique, publiée sur cette région. Par ailleurs, nous n'avons pu avoir communication des récentes études du L.C.H.F. sur le Verteilhacois (Région située au Nord-Est,hydrauliquement à l'amont de la région de Vendoire). C'est donc essentiellement l'enquête sur le terrain qui a permis de dégrossir 1'hydrogéologie de la région. En particulier, la découverte de trois grosses sources dans la vallée de la Lizonne et une dans la vallée de la Pude a permis de confirmer la présence d'un aquifère profond. FlüUKfc ¿ I BRCM83SGN?6bAQI TOURBIERES DE VENDOIRE : LOCALISATION DES - .SONDAGES DE RECONNAISSANCE Echelle 1/25 000 "*V »ayl.o ci* GCNUI fi; '/? S V. y/h\ va~> ^ ffirt »«¡(ft • .173 /I Limites des depots quaternaires •^ ,Caf magnat •/«*/ u ). OU ')'••- 'A •113 •si leite V. slivaO) H •JA *us "<Ju Cot te 1 - - 6 »Vfit . £?" /T : etîe'i Colett« H % K / »sign 7-0: //v '*; • A (-'A-.' I M >• 'iiîo LEGENDE -^-6 Sondage de recherche de tourbe (en 1980 ï et n° B R G M • 7 Sondage hydrogeologîque (en 1983) et n° d'ordre Sondage électrique ( jas vier 1983) et n" d'ordre •i Forage d'essai -A JHUUKt_ S BRCM83SGN?t)6AOI TOURBIERES DE LA PUDE : LOCALISATION DES SONDAGES Auriac . Bourzac / Etang de Mercadier 6 •."- U.Jt La Fond du •• v. r Gour •Ot^ ,•0*.:.;. l •••••; , .-i.A.-: -l • 'c—-" 'fi^V ^ 1 \ ' ' ' ''«>.-• '•^-lvr-;^-''*ri*î*-'.3.wv;'':*i-'.'"ov''w':'- X Sondage électrique et n°dordre • Sondage de reconnaissance à la tarière et n° d'ordre 0 Forage d'essai Eche,le yKm c) Réalisation de 20 sondages électriques Ceux-ci ont été programmés et réalisés tout d'abord en rive droite de la Lizonne, qui se trouve dans le département des Charentes, o*u il aurait été délicat d'obtenir des autorisations d'occupation des lieux pour une sondeuse (l'aménagement hydro-agricole envisagé ne s'étendant pas aux Charentes) Par ailleurs, certains ont été réalisés dans les zones particulièrement maré- cageuses et inaccessibles à la tarière. Comme nous le verrons ci-après, la technique du sondage électrique est peu adaptée au problème posé car les dif- férentes formations géologiques étudiées ont des résistivités apparentes très voisines. d) Exécution de 21 sondages.de reconnaissance à la tarière La tarière utilisée, montée sur un camion Cournil 4 X 4,a permis de traverser les sédiments quaternaires (8 m d'épaisseur maximum) jusqu'au substratum calcaire crétacé, sans trop de problèmes; ceci malgré des conditions d'accès particulièrement difficiles (tourbes gorgées d'eau et marécages).