MASSE D'EAU SOUTERRAINE RWE030 - CRAIES DE LA HAINE Mars 2006 RWE030 - 1 TABLE DES MATIERES 1. Etat de connaissance de la masse d'eau 3 1.1 – Etat quantitatif 4 1.1.1 – Aspects géomorphologiques 4 Description du réseau hydrographique 4 Les sols 4 1.1.2 – Géologie de l'aquifère et de sa couverture 5 Contexte géologique régional 5 Les Craies du Bassin de Mons 7 Les terrains de couverture 7 1.1.3 – Hydrogéologie de la masse d'eau souterraine 8 Fonctionnement global de l'aquifère 8 Carte piézométrique 8 Caractéristiques hydrogéologiques 11 Pressions quantitatives 11 Ressources 13 Interactions eaux de surface - eaux souterraines 13 1.2 – Etat qualitatif 15 1.2.1 – Pressions environnementales 15 1.2.2 – Cadre hydrochimique 20 Surveillance des nitrates 21 Analyse des autres paramètres 23 2. Elaboration des réseaux de caractérisation et de surveillance 25 2.1 – Maillage 25 2.2 – Réseau quantitatif Rquant 030 25 2.3 – Réseau de caractérisation chimique RCchim 030 30 2.4 – Réseau de surveillance chimique RSchim 030 36 3. Conclusions 38 Bibliographie 39 Annexes Voir second volume RWE030 - 2 1. ETAT DE CONNAISSANCE DE LA MASSE D’EAU La masse d’eau souterraine RWE030 concerne principalement l'aquifère connu sous le nom d’ « aquifère des craies du Bassin de Mons ». Cet aquifère est formé de craies et tuffeaux crétacés, reposant sur des marnes également crétacées qui constituent le soubassement imperméable de l'aquifère, et surmonté par endroits de terrains tertiaires sablo-argileux. Figure 1.1 – Limites de la masse d'eau souterraine des Craies de la Haine Cette masse d'eau souterraine est située en bordure sud du bassin hydrographique belge de l'Escaut. Elle s’étend sur 644 km 2. Ses limites sud et ouest sont formées par la limite du bassin hydrographique de l'Escaut et la frontière franco-belge. La masse d'eau souterraine des Craies de la Haine jouxte celle des Calcaires de Péruwelz- Ath-Soignies (RWE013), dont elle est géologiquement séparée par les terrains houillers, peu perméables. Elle est de plus surmontée par une autre masse d'eau souterraine, celle des Sables de la Vallée de la Haine (RWE031). Figure 1.2 – Masses d'eau souterraines voisines de la RWE030 RWE030 - 3 1.1 – Etat quantitatif 1.1.1 – Aspects géomorphologiques Description du réseau hydrographique La Haine, affluent de l'Escaut, prend sa source près d'Anderlues et s'écoule globalement d'Est en Ouest, en direction de la frontière franco-belge. Ses principaux affluents sont la Trouille et la Grande Honnelle, qui la rejoignent respectivement à Mons et au-delà de la frontière. Le bassin versant de la Haine s'étend sur 1.095 km², dont 801 km² en Wallonie. Anderlues Figure 1.3 – Réseau hydrographique au droit de la RWE030 Dans sa partie amont, la vallée de la Haine est relativement étroite et pentue (9,23 m/km). Elle s'élargit à partir de Mons, et la pente diminue au point qu'une grande partie de la vallée basse montre une tendance nettement marécageuse. Dans cette région, les eaux des ruisseaux du versant nord-ouest du bassin sont rassemblées dans le "Grand Courant", qui les conduit directement à l'Escaut. Les zones géographiques drainées par ces cours d'eau sont cependant à rattacher au bassin versant de la Haine. Les sols La carte suivante présente les associations de sols retrouvées dans la masse d’eau. RWE030 - 4 Légende SOLS alluviaux sablo-limoneux limoneux limono-caillouteux non cartographiés sableux sableux et limono-sableux sableux à sablo-limoneux légers 02,500 5,000 10,000 15,000 20,000 ® Kilometers sablo-limoneux légers et sablo-limoneux sablo-limoneux ou limoneux Figure 1.4 – Carte d’association des sols - Maréchal, R. & Tavernier, R. 1974. Atlas de Belgique. Pédologie. Commentaire des planches 11 A et 11 B. Extraits de la carte des sols Carte des Associations de sols. Comm. Nat. Atlas, Gent. Nous constatons une dominante de sols limoneux à sablo-limoneux sur la majorité de la masse d’eau avec bien évidemment l’apparition de sols alluviaux dans la vallée de la Haine. 1.1.2 – Géologie de l'aquifère et de sa couverture Contexte géologique régional La masse d'eau souterraine RWE030 correspond principalement à l'aquifère des Craies du Bassin de Mons. Ces "craies" regroupent en fait un ensemble de terrains crétacés et paléocènes, composés non seulement de craies mais également de tuffeaux et de calcaires grossiers. Ces formations s’étendent d’Anderlues jusqu’au-delà de la frontière française où elles se confondent avec les craies du Bassin de Paris. RWE030 - 5 Figure 1.5 – Carte géologique simplifiée de la masse d'eau souterraine des Craies de la Haine (Format A3 en annexe) Les limites de la masse d'eau souterraine RWE030 ont été fixées au-delà de l'extension des terrains aquifères crayeux. Elles ont été étendues jusqu'à la frontière au Sud, où ces terrains ne sont pas présents. La zone de la masse d'eau est donc plus vaste que l'aquifère des Craies lui-même. Les craies occupent une superficie de 452 km², tandis que la masse d'eau souterraine, elle, recouvre 644 km². Le socle primaire est visible dans la partie sud de la masse d'eau. Il comporte les terrains du Houiller, présents sous l'aquifère des Craies et séparés de celui-ci par les marnes crétacées, ainsi que des terrains dévono-siluriens du Sud de la Faille du Midi. Parmi ces couches peu perméables, seuls les grès du Dévonien peuvent avoir un caractère aquifère local et discontinu. Le Bassin géologique de Mons présente l'allure d'un synclinal dont l'axe s'incline globalement vers l'Ouest. Sa base comporte certaines irrégularités en creux ("cuves") et bosses ("seuils"), accompagnées de variations d'épaisseur de sédimentation. Figure 1.6 – Coupe géologique schématique du Bassin de Mons RWE030 - 6 Les flancs du bassin présentent des différences morphologiques très nettes : le flanc nord montre des pendages assez élevés, tandis que vers le Sud, les couches prennent une allure presque horizontale. L'épaisseur des craies y est moins importante. Les Craies du Bassin de Mons De haut en bas, les formations constituant l'aquifère des Craies du Bassin de Mons sont les suivantes. Formation Abbrév. Age Lithologie Epaisseur (m) Mons CM Danien Calcaire grossier 15 à 70 Ciply TC Danien Calcarénite 20 à 30 Saint-Symphorien TSS Maastrichtien Calcaire grenu 0 à 10 Craie Phosphatée de Ciply CC Maastrichtien Craie phosphatée 0 à 70 Craie de Spiennes CS Campanien Craie grossière à silex 20 à 50 Craie de Nouvelles CN Campanien Craie fine massive 20 à 75 Craie d'Obourg CO Campanien Craie fine massive 25 max Craie de Trivières CT Campanien Craie marneuse fracturée 120 max Craie de Saint-Vaast CSV Coniacien-Santonien Craie blanche 15 à 50 Craie de Maisières CM Turonien Craie grossière 7 max Silex d'Hautrage Turonien Craie grossière à nombreux silex 25 max Tableau 1.1 – Géologie et lithologie des Craies du bassin de Mons Les formations inférieures, les Chailles de Ville-Pommeroeul, les Marnes de Thulin et de Thivencelles, sont nettement moins perméables et constituent le soubassement de l'aquifère. Les terrains de couverture Les Craies du Bassin de Mons sont surmontées d'un ensemble de couches tertiaires et quaternaires principalement argilo-sableuses qui forment la masse d'eau souterraine RWE031. Les alluvions, très étendues mais peu épaisses, constituent un aquifère superficiel dans la partie axiale du bassin. Les couches yprésiennes comprennent les argiles de la formation de Kortrijk et les sables fins de la formation de Mons-en-Pévèle. Les argiles forment une première couverture, séparant la nappe superficielle des eaux contenues dans les sables thanétiens sous-jacents. Les sables thanétiens de la formation de Hannut sont un peu argileux sur toute leur épaisseur. Cette composante argileuse s'accentue à la base de la formation, du moins à l'Ouest de Mons. Le Thanétien peut donc former un niveau peu perméable séparant la nappe des Craies des nappes sus-jacentes. La carte suivante montre la zone de recharge directe, c'est-à-dire la partie de l'aquifère des craies qui n'est recouvert par aucune couche de faible perméabilité. RWE030 - 7 Figure 1.7 – Zone de recharge directe et zones sous couverture Sur les 644 km² de la masse d'eau souterraine des Craies de la Haine, 452 km² (70 %) concernent effectivement l'aquifère des Craies du Bassin de Mons. 177 km² de ces craies comportent une couverture de terrains peu perméables. La zone de recharge directe de l'aquifère représente donc une superficie de 275 km², soit 61 % de l'aquifère, et 43 % de la superficie complète de la masse d'eau souterraine. 1.1.3 – Hydrogéologie de la masse d'eau souterraine Fonctionnement global de l'aquifère L'aquifère des Craies du Bassin de Mons est alimenté par infiltration au droit de la zone de recharge directe, à savoir principalement les parties sud et est de l'aquifère, ainsi qu'une bande plus étroite de terrains découverts au Nord. Une fois les eaux parvenues dans l'aquifère, elles s'écoulent en direction des exutoires naturels, à savoir la Haine et les autres cours d'eau drainants. L'aquifère est couvert sur une partie de son étendue par des argiles yprésiennes, au-dessus desquelles se trouve une nappe perchée. Les sables et sables argileux du Thanétien recouvrent également une partie de l'aquifère, lui fournissant une couverture plus étendue et lui donnant un caractère semi-captif à captif. Carte piézométrique La piézométrie de l'aquifère des craies est représentée par la carte figurant ci-après.