Direction Départementale de l’Agriculture et de la Forêt des Vosges Sous-pôle police de l’eau Appui à l’exercice de la police de l’eau souterraine Incidence du forage AEP d’Aydoilles (Vosges) sur la surface piézométrique locale de la nappe des grès du Trias inférieur Etude réalisée dans le cadre des actions de Service public du BRGM 01-EAU-516 Décembre 2001 BRGM/RP-51391-FR 2 Rapport BRGM/RP-XXXXX-FR Direction Départementale de l’Agriculture et de la Forêt des Vosges Sous-pôle police de l’eau Appui à l’exercice de la police de l’eau souterraine Incidence du forage AEP d’Aydoilles (Vosges) sur la surface piézométrique locale de la nappe des grès du Trias inférieur D. Nguyen-Thé Etude réalisée dans le cadre des actions de Service public du BRGM 01-EAU-516 Décembre 2001 BRGM/RP-51391-FR Rapport BRGM/RP-99999-FR 3 Incidence du forage AEP d’Aydoilles (Vosges) sur la surface piézométrique locale de la nappe des grès du Trias inférieur Mots clés : Nappe, grès, Trias, AEP, forage, zone d’influence, Aydoilles, Vosges. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Nguyen-Thé D. (2001) – Incidence du forage AEP d’Aydoilles (Vosges) sur la surface piézométrique locale de la nappe des grès du Trias inférieur. Rapport BRGM/RP-51391-FR, 26 p., 6 fig., 2 ann. © BRGM, 2001. Ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l'autorisation expresse du BRGM. 2 Rapport BRGM/RP-51391-FR Incidence du forage AEP d’Aydoilles (Vosges) sur la surface piézométrique locale de la nappe des grès du Trias inférieur Synthèse ne procédure d’établissement de déclaration d’utilité publique est en cours pour Udéterminer des périmètres de protection autour du forage AEP d’Aydoilles aux grès du Trias inférieur, de code national 03402X0036. Les élus des communes voisines de Charmois-devant-Bruyères, Deycimont, Dompierre, Fontenay, Girecourt-sur-Durbion, Grandvillers, Gugnécourt, Méménil, Padoux et Viménil s’inquiètent de l’impact que pourrait avoir ce forage sur l’alimentation en eau potable de leurs collectivités. A la demande de la Direction Départementale de l’Agriculture et de la Forêt des Vosges, nous présentons ici une évaluation quantitative de l’incidence des prélèvements effectués par ce forage. A partir du calcul du rayon d’action du forage et de la détermination des cours d’eau qui sont des limites d’alimentation de la nappe des GTI, on peut déterminer quelle est la zone d’influence du forage, à savoir moins de 900 mètres pour un pompage continu de 5 heures et environ 1500 mètres pour un pompage continu de 15 heures. Il en ressort que le forage d’Aydoilles n’a aucune incidence sensible sur la pérennité d’alimentation en eau potable des dix communes citées ci-dessus, dont le plus proche prélèvement se situe à plus de 1600 mètres de l’ouvrage. Cependant, les captages de deux sources de Saint-Oger de la commune d’Epinal sont influencés par le forage d’Aydoilles lorsqu’on y réalise des pompages de plus de 5 heures. Des alternatives sont possibles pour augmenter les prélèvements au forage sans affecter ces deux sources : sur 24 heures, réaliser trois pompages de 4 heures séparés par des périodes d’inactivité du forage de 4 heures et augmenter le débit de pompage à 50 m3.h-1. Rapport BRGM/RP-51391-FR 3 Incidence du forage AEP d’Aydoilles (Vosges) sur la surface piézométrique locale de la nappe des grès du Trias inférieur 4 Rapport BRGM/RP-51391-FR Incidence du forage AEP d’Aydoilles (Vosges) sur la surface piézométrique locale de la nappe des grès du Trias inférieur Sommaire Synthèse.................................................................................................................. 3 Sommaire ............................................................................................................... 5 Liste des figures ..................................................................................................... 6 Liste des annexes.................................................................................................... 6 Introduction et objectif.......................................................................................... 7 1. Cadres géologique et hydrogéologique ............................................................. 9 2. Evaluation de l’incidence du forage d’Aydoilles sur la surface piézométrique locale de la nappe des GTI ................................................................................ 13 2.1 Analyse piézométrique ..................................................................................... 13 2.2 Impact hydrodynamique du forage ................................................................... 14 2.2.1 Remarques préliminaires....................................................................... 14 2.2.2 Evaluation de l’impact.......................................................................... 14 2.3 Approche numérique ........................................................................................ 18 2.4 Incidences éventuelles sur les deux sources de Saint-Oger de la commune d’Epinal............................................................................................................ 21 2.4.1 Augmenter la durée de prélèvement au-delà de 5 heures d’affilées........ 21 2.4.2 Organiser l’exploitation en cycles de pompage de 4 heures................... 21 Conclusion.............................................................................................................. 23 Bibliographie.......................................................................................................... 25 Annexes .................................................................................................................. 27 Rapport BRGM/RP-51391-FR 5 Incidence du forage AEP d’Aydoilles (Vosges) sur la surface piézométrique locale de la nappe des grès du Trias inférieur Liste des figures Figure 1 – Contexte géographique du forage d’Aydoilles....................................... 9 Figure 2 – Cartes géologiques aux abords d’Aydoilles........................................... 10 Figure 3 – Cartes piézométriques de la nappe des GTI........................................... 13 Figure 4 – Schéma de l'influence d’un forage. ....................................................... 17 Figure 5 – Influence du forage d’Aydoilles suivant la durée de pompage............... 19 Figure 6 – Influence spatiale au regad des territoires des communes voisines. ....... 20 Liste des annexes Annexe 1 – Coupes du forage AEP d’Aydoilles et du sondage du GAEC d'Aydoilles........................................................................................ 29 Annexe 2 – Coordonnées des captages AEP des environs d’Aydoilles. ................ 35 6 Rapport BRGM/RP-51391-FR Incidence du forage AEP d’Aydoilles (Vosges) sur la surface piézométrique locale de la nappe des grès du Trias inférieur Introduction et objectif e Syndicat Intercommunal des Eaux des Bolottes qui regroupe les communes Ld’Aydoilles, de Longchamps et de Vaudéville (Vosges), exploite les eaux de la nappe des grès du Trias inférieur (GTI) par l’intermédiaire de trois captages. Deux de ces ouvrages captent depuis 1955 les deux sources des Bolottes qui sont situées sur les territoires des communes de Fontenay et de Méménil (Noëlle, 1988). Le troisième ouvrage est le forage d’Aydoilles (indice national 03402X0036), qui a été réalisé entre 1990 et 1991 sur le ban de la commune (Noëlle, 2000-a). Pour protéger la ressource en eau qui est un patrimoine commun, la réglementation impose de définir autour de tout captage d’eau souterraine, des périmètres de protections immédiate, rapprochée ou éloignée (loi sur l’eau de janvier 1992). Dans ce sens, des périmètres de protection ont déjà été établis ou sont en cours de procédure pour les communes, ou pour les syndicats des eaux des communes de Fontenay, de Méménil, de la Commission Syndicale Girecourt-Padoux, et du SDE de Charmois-la Baffe (communication de la DDAF des Vosges). Le SIE des Bolottes a également entrepris de mettre en place une déclaration d’utilité publique pour son forage aux GTI. Cependant, les élus des communes de Charmois- devant-Bruyères, Deycimont, Dompierre, Fontenay, Girecourt-sur-Durbion, Grandvillers, Gugnécourt, Méménil, Padoux et Viménil remettent en cause le dossier déposé par le pétitionnaire (voir la localisation des communes sur la Figure 1). Ils craignent en effet que le forage, mis en place en 1991, ait un impact sur la pérennité de l’alimentation en eau potable de leurs communes. La Direction Départemental de l’Agriculture et de la Forêt a donc demandé au BRGM de définir quelle est l’incidence de l’exploitation du forage d’Aydoilles sur les captages AEP de ces dix communes. Rapport BRGM/RP-51391-FR 7 Incidence du forage AEP d’Aydoilles (Vosges) sur la surface piézométrique locale de la nappe des grès du Trias inférieur 8 Rapport BRGM/RP-51391-FR Incidence du forage AEP d’Aydoilles (Vosges) sur la surface piézométrique locale de la nappe des grès du Trias inférieur 1. Cadres géologique et hydrogéologique Le substratum géologique de la commune d’Aydoilles est constitué de terrains du Trias inférieur. Ce sont des formations gréseuses qui affleurent selon un axe nord-est / sud- ouest sur dix à quinze de kilomètres de large. Elles plongent dans la direction perpendiculaire sous une couverture argilo-marneuse datée du Muschelkalk. Au sud-est, les grès reposent sur les formations granitiques et cristallophylliennes du massif des Vosges (Figure 2). L’ensemble de cette structure est découpé par des accidents de directions nord-est