ETUDE HYDROGEOLOGIQUE DU BASSIN DES SOUBCES DE LA VANNE (YONNE) Ro HUTEK, Cl. UEGNIENy J. FLORIN 'i II Parla, lo 22/5/1959 B. R. G. G. M. Paris (XV), le 22 Mal 1959 74, Rue de la Fédération Bureau de Recherches Géologiques, Géophysîques ET Minières ÉTABLISSEMENT PUBLIC NATIONAL ADRESSE TClCGR. > BURGEOLOG-PARIS TÉLÉPHONE ; SUF. 9400 R. C. SEINE 04 B .07 N/Rif. Département "Géologie" ETUDE HYDROGEOLOGIQUE DU BASSIN DES SOURCES DE LA VANNE Par Ro HLAVEK, Cl. MEGNIEN et Jo FLORIN ETUDE HYDROGEOLOGIQUE DU BASSIN DES SOURCES DE LA fANNE INTRODUCTION I - BUT DE L'ETtfDE tes sources de la Vanne qui 8(»i captées par la Ville de Paris, BOtts aont appames comme un magnifique eisamp d* étude permettant de resondre de nonbreax problèmes hydrogéologiqaea } problèmes qui semblent aases parties liera à l 'hydrogéologie de la craie de l 'Yonne, mais qni penveni avoir, en réalité, nae certaiae importance poar l'é» tude plus générale de la circulation daas la craiSo La Ville de Paris poBséidant de nombreux documenta aur l'observation des sources et sur lès expériences de colorations à la fluoresceins exécutées sur lear bassin versant, nous avons cherché à compléter cette étude par des observations hydrogéologiqaes. Nous dlstiaguerons deux parties t Etude géologique et écoulnoent des ewsix souterraineSo Les problèmes qne nous avons essayé de résoudre sont les suivants t 1*) L'éeoulmaent de l'eau dans la erais s'effectuent 11 par circu latióos karstiques ou par nappes T Un des modes de circu la¬ tí on exclut-il l'autre oa les deux peuveotils coexister T Dans ee dernier caa, la circulation karstique a-t-ells lieu ea dessus ou «a dessous du aiveau supérieur de la nappe T 2*) Pent-oB établir on véritable bilaa ds l'eaa t Quels sont les eosffieients d'iafiltratioa et quelle eat l'imperiaaee des réser¬ ves T PLAN DE SITUATION DE L'ETUDE DE LA VANNE 5o urce s de Coche pies Died rV Courïehay **-; fig.1 - 2 - II - GENEKALITES SUR LES SOURCES CAPTEES PAR LA VILLE DE PARIS a) Les sources Les sources qui ont été captées par BELGRAND en 1870 sont situées dans la vallée de la Vanne et dans celle du rû de Saint- Ange, toutes deux affluentes de l'Yonne. Les sources se répartissent en trois groupes (fig. 1 et 2) : ! Les soinces hautes (l07 à 136 m d'altutude) dont les eaux peuvent arriver à Paris par gravité i sources de la Bouillarde, 3 d ' Armentière et de Cérilly. Leur débit raoyen est de 67.000 m par jour. 2°) Les sources basses (6ô à 93 m d'altitude) qui néces¬ sitent un refoulement de 20 m dans l'aqueduc de la Vannej Ce sont les sources des Pâtures, du Maroi, de Saint Philbert, de Theil et 3 de Noé. Débit moyen t 60.000 m par jour. 3") Les sources de Cochepies (79 m) refoulées de 28 m en¬ viron dans l'aqueduc. Débit moyen : 33.000 m par jour. Les eaux captées sont acheminées par l'aqueduc de la Vanne jusqu'au réservoir de Montsouris à Paris, à L'altitude de 80 m» La capacité journalière de l'aqueduc est de 140.000 m en¬ viron. Il existe 6 usines élévatoires qui sont, de l'amont vers l'a¬ val, celles de Flacy, Gaudin, Cluzy, La Forge, Mal ay-le-Roi , Mailloto Les usines de Flacy et de Gaudin se servent de l'eau motrice de Cerilly, les autres utilisent la force motrice de la Vanne elle-mlmev''. Le long des conduites, un certain nombre de drains captent au passage de l'eau diffuse provenant, soit de la craie, soit des alluvions : drains de la Bouillarde, drains de Flacy, drains de Marol et drains de Saint Philbert. b) Le Pl' teau d'Othe, g en .5 rat eur des sources Les sources sont situées aux pieds N et W du plateau d'Othe qui est limité par les rivières de l'Armançon au S, de la Vanne au N et de l'Yoïne à l'W. On peut considérer la Nosle, affluen- te de la Vanne comme limitant à l'E le bassin des sources, mais en réalité le plateau se continue jusqu'à la vallée des SCHEMA DES SOURCES DE LA VANNE d'après M. Mazoit Aqueduc de x^\ La Vanne La Forge Oaudin L'auge CapraisOL'oie _^ r^^-, u l audm Xf^> Armen hères Amonh f- ,. w MOJhorhCQS'^ Philiberl- Orsim de Fisc _^ Drainj ae >r~l I la BouiUgrde Drains oe 11A Armenl-ieres \\ y Philibert Maroi Aval La Bouillarde Miroir y^ Oaler^ei SOURCES BASSES de csptace Ocochcpies Occrilly SOURCES DE COCHEPIES SOURCES HAUTES LEGENDE O Sources Usines Drains Aqueduc par grovife mm Conduire de refouleme^^ rig.2 - 3 - la Seine. Ainsi définie, cette partie occidentale du plateau d'Othe forme un rectangle de 20kn sur 30 km. Ce plateau est légèrement incli¬ né du SSE vers le NNW ; il domine au S l'Armançon de 160 m et il s'abaisse jusqu'à une centaine de mètres au-dessus de la Vanne au N. C'est une masse crayeuse formée de Turonien et de Sénonien qui sup¬ porte quelques lambeaux de Tertiaire et qui plonge faiblement vers le NNW, comme la topographie. Sur le rebord S qui forme une véritable cote, au sens mor¬ phologique du terme, les vallées sont courtes et nombreuses. Elles dis¬ sèquent en festons le rebord du plateau, tandis que leurs parties bas¬ ses se confondent dans une plaine dégagée par l'Armançon dans le Cré¬ tacé moyen (Albien et Cénomanien)» Dans cette dépression qui va de Saint-Florentin à Joigny, le Cénomanien forme des buttes mollement f'' ondulées. ,' Le rebord W du plateau d'Othe forme un abrupt sur la vaMée alluvionnaire de l'Yonne. Il diminue d'intensité de Joigny au S jusqu'à Sens au N. Des vallées, de direction WNW-ESE ou E-W, entailf lent ce plateau. Les principales sont celles d'Armeau, du rû Galan};', du rû de Saint-Ange et de Véron. La vallée du rû de Saint-An. e est !l,a plus importante et elle pénètre de 13 km environ dans le plateau jusqu'à Dilo. C'est à son débouché dans la vallée de l'Yonne que se situent les sources de Cochepies. Le rebord N du plateau limite la pjaine alluviale de la rive gauche de la Vanne. Entre Sens et Villeneuve l'Archevêque, ce rebord dessine un arc de cercle ouvert vers le NW et il donne nais¬ sance aux sources basses ; entre Villeneuve l'Archevêque et Aix-en- Othe, il forme un arc de cercle plus faible et ouvert vers le N ; il abrite les sources hautes sauf celle de Cerilly. L'arc des sources basses est entaillé par 3 vallées principales de direction générale-- ment NW-SE : vallée de Vaumor t-Ceri sier s , vallée de Varei 1 les-Vaudeu is- Arces, vallée des Sièges. La seconde de ces vallées présent e- un cours 8U~ pélieur orienté N-S entre Arces et le Pont Evrat ; nous verrons plus loin que cette anomalie est due à des influences tectoniques. L'arc des sources hautes ne comporte qu'une seule vallée importante qui est celle de Riyny-le-Ferron. Celle-ci se rqmifie notablement vers l'amont en donnant la vallée de Ceri 1 ly-Fournaudin - 4 où se trouvent les sources de Cerilly, la vallée de Berulles et d< Boeurs-en-Othe et la vallée adjacente de la Guinand. La vallée àe la Nosle qui limite notre étude est de direction NW-SE et elle se jette dans la Vanne après avoir traversé Aix-en-Othe. - 5 - PREívüERE PARTIE : ETUDE GEOLOGIQUE Nous exaninerons dans la première partie de ce rapport les éléments géologiques dont la connaissance est indispensable poar comprendre les phénomènes qui déterraiuent la circulation des eaux souterraines : I - SERIE STRATIGRAPHIQUE Il - MICROFAUNE III - SEDIMENTOLOGIE, INSOLUBLES, POROSITE ET DENSITE DE LA CRAIE IV - LEVE GEOLOGIQUE ET TECTONI^iUE V - ETUDE DES DIACLASES - 6 - I - SERIE STRATIGRAPHIQUE Les format! ns intéressant l'étude du bassin des sources de la Vanne sont les suivantes : Tertiaire Sables et argiles à silex 0 à 20 m Sénonien Craie blanche 190 m Turonien Craie raarneuse 160 m Cénomanien Craie dure et narneuse 70 m Cette succession repose sur les sables grossiers de l'Albien supérieur qui n'affleurent dans notre secteur que dans les environs de Saint Florentin. Nous avons pris comme base de départ pour l'étude strati¬ graphique les travaux de J. LAMBERT et de A. HURE. Nous avons tenté de «regrouper les différentes zones paléontologiques de ces auteurs pour obtenir des niveaux que l'on puisse distinguer plus facilenjent sur le terrain, soit d'après les caractères de la craie elle même, soit d'après ses silex. i A - LE CENOMANIEN Les auteurs signalent dans le Cénomanien deux niveaux : à la bas;, les marnes de Brienne, au sommet, la craie à Ammonites. En fait, nous avons pu distinguer sur le terrain 3 niveaux différents i ( 3 - Craie dure 35 m Cénomanien ) 2 - Gaize 10 m 1 - Marnes de Brienne 25 m PI : CENOMANIEN. Carrière de Laroche. - 7 - Les "Marnes de Brienne" sont des raarnes argileuses grises, souvent plastique» <>» l'en peut attribuer au Cénomanien inférieur car on y signale Mortonjcgras iñflatum et Pycnodonta vesiculoea. Elles sont souvent masquées par la végétation et elles corresF^ondent au pied des talus de la craie cénomanienne.Parf ai tement imperméables, elles for¬ ment des zones humides et donnent des lignes de sources à la limite avec la gaize.