BRGM l'IHTIIMI» AU illVICI Ol LA Illll SYNDICAT D'ALIMENTATION EN EAU POTABLE DE MAROMME (76) Vulnérabilité du champ captant du Haut Cailly Evaluation des travaux de protection contre les ruissellements Par Ph. DE LA QUERIERE Collaboration technique : P. JACQUOT & F. PERNEL R 31168 HNO 4S 90 JUILLET 1990 Ce rapport comprend : 55 pages dont 10 figures et 4 tableaux THEMES : Eau, Environnement MOTS-CLES : Alimentation en eau potable, forage, bassin versant, eau de ruissellement, aménagement bétoire BRGM - HAUTE-NORMANDIE 11, nn Miiun« - 7 <130 M»fi»-$om»-*.ignin. Fronça UU (33) 35.70.3S.a-» • Ulécopiiur : (33) 3S.I9.41.7S RESUME Le Syndicat Intercommunal d'adduction d'eau de Maromme, à la suite d'un accident de pollution sur le forage S10 a demandé au BRGM d'étudier la vulnérabilité de la nappe de la craie dans le bassin du Haut Cailly, d'apprécier les problèmes de ruissellement et d'évaluer les coûts de travaux de protection des forages. Un inventaire des points de vulnérabilité de la nappe et des points de pollution potentielle a été réalisé ; à la suite le bureau d'étude technique ERE Environnement a expertisé les travaux de mise en conformité des principaux et établissements agricoles présentant des risques de pollution. On a évalué les volumes et les débits des eaux ruissellées sur chaque bassin versant topographique à partir de l'averse mesurée le 31 mai 1981, qui paraît exceptionnelle ; l'inconnue porte sur l'extension possible de la zone qui a subi une pluie de 60 mm en 1 heure ; l'emprise d'une telle intensité sur plusieurs kilomètres carrés induit des volumes d'eau ruissellée atteignant plusieurs centaines de milliers de mètres cubes et des débits de pointe de plusieurs mètres cubes. Ces valeurs donnent un ordre de grandeur des phénomènes qui pourraient advenir. L'étude de terrain a montré que l'impact de ces ruissellements porte surtout sur les zones habitées ; ce sont surtout les forages S10 et SU sur les 13 ouvrages d'alimentation en eau potable qui sont les plus vulnérables. Les travaux de protection des captages présentés concernent la réalisation de retenues rustiques dans le fond des vallons, adjacents au Cailly, d'aménagement d'exutoires à la rivière ou de fossés ; il s'agit de travaux dits courants. Par ailleurs, on a évalué des projets de travaux beaucoup plus conséquents, canalisation ou bassins de stockage. Le coût total de ces travaux s'élève à un ordre de grandeur compris entre un million et un million cinq cent mille francs, la part de travaux dits courants représentant 18 à 20 % du montant total, et la part revenant au Syndicat d'alimentation en eau potable à 110 000 F. Cette distinction a été faite parce que les travaux intéressent d'abord la protection des zones habitées, que cette protection intéresse en fait l'aménagement total de la surface des divers bassins avec une nouvelle conception du paysage rural. L'étude de M. AUR0USSEAU du E.R.E. Environnement a montré que la mise en conformité des établissements agricoles atteint un coût de 718 000 F, que le Syndicat apportera un montant de 30 % (AFBSO 30 %, département 20%). Ainsi la réduction des nuisances et une meilleure protection des captages se solde pour le Syndicat d'alimentation en eau potable à une dépense de 325 000 F environ. SOMMAIRE Pages 1 - OBJECTIF DE L'ETUDE - RAPPEL DU PROBLEME 1.1. Définition du champ captant du Cailly, importance 5 1.2. Les problèmes 6 1.3. Mesures envisagées 8 2 - INVESTIGATION DES ZONES DE VULNERABILITE DE LA NAPPE ET DES ETABLISSEMENTS OU ACTIVITES ANTHROPIQUES POUVANT INDUIRE DES RISQUES DE POLLUTION. 2.1. Inventaire des points 9 2.2. Commentaires 9 2.2.1 Accidents naturels 9 2.2.2 Phénomènes anthropiques particuliers 10 3 - RUISSELLEMENTS 11 3.1. Conditions d'évaluation 11 3.2. Impact des flux de ruissellement sur les captages 13 4 - CONCLUSION GENERALE 19 5 - TABLEAUX HORS TEXTE N° 1 20-21-22 N° 2 23-24 N° 3 25 N° 4 26 6 - ANNEXE • Eléments pris en compte pour les travaux 28 1. Nature des stockages 28 2. Terrassement - coût 29 3. Evacuation des eaux 30 4. Coûts de canalisation d'après DDE 31 • Fiches de forage 32-34-36 40-46-48 51 • Carte HT. 56 - 5 - 1 - OBJECTIF DE L'ETUDE - RAPPEL DES PROBLEMES Il consiste à établir les facteurs de vulnérabilité de la nappe et des captages qui l'exploitent, et les activités anthropiques ou les établissements qui sont susceptibles de menacer la qualité de l'eau produite. 1.1. Définition du champ captant du Cailly. importance Le champ captant du Cailly exploite la nappe de la craie dans le haut bassin du Cailly qui s'étend au nord et au nord est de Rouen ; les principales communes qui y sont situées sont : Fontaine le Bourg, Cailly, Saint André sur Cailly, Quincampoix. La collectivité distributrice d'eau est le Syndicat de Maromme qui comprend Bihorel, Bois Guillaume, Mont Saint Aignan, Maromme, Notre Dame de Bondeville, Canteleu ; il vend de l'eau à Rouen, au Syndicat de Quincampoix et à Déville les Rouen ; la production d'eau de ce champ captant atteint actuellement 5.400.000 m3/an (15.000 m3/jour) ; la population desservie par cette ressource doit être de l'ordre de 80.000 habitants. Ce champ captant peut fournir en moyenne 25.000 m3/j, et même plus si l'on accepte en année sèche de réduire très nettement le débit de la rivière à Grand Tendos. Les installations qui comprennent 14 forages (6 exploités) sont capables de fournir un volume instantané de 40,000 m3/j pour faire face à un éventuel problème sur une autre adduction d'eau. La ressource et son intérêt ont été prospectées dans les années 1968-1970 à la suite de l'interrogation du BRGM par la Direction Départementale de l'Equipement (GEP de Rouen). Ces études (forages d'essai, bilan hydraulique) ont été utilisés en 1978-1979 pour réaliser les ouvrages définitifs entre Grand Tendos et Cailly. Un pompage d'essai simultané sur l'ensemble des forages a permis d'évaluer les effets de la production, un bilan hydrologique complet a été refait (SRAE - BRGM) et ceci a abouti à un modèle de mathématique de simulation et de gestion des écoulements. - 6 - Les connaissances acquises sur le milieu crayeux dans l'ensemble de la Haute Normandie montrent que la constitution de l'aquifère dans ce bassin et le mode de captation des eaux représentent malgré ce que l'on va en dire dans le deuxième paragraphe, un des meilleurs cas de "garantie" de la qualité des eaux souterraines à l'heure actuelle. Tous les autres ouvrages de production d'eau souterraine à des fins d'eau potable de l'agglomération rouennaise sont plus vulnérables à des pollutions accidentelles ; on notera que dans la boucle rive gauche de Rouen, 5 captages d'alimentation en eau potable ont été fermés pour cause de dégradation progressive de la nappe, ou de pollutions "instantanées" par des produits pétroliers. 1.2. Les problèmes Le bassin du Haut Cailly, est un milieu agricole avec cependant des zones habitées. L'amélioration de la production agricole est passée à la fois par l'amélioration des techniques culturales et de la refonte du patrimoine foncier producteur dont le remembrement a été l'outil. Les marchés agricoles nationaux, européens internationaux ont favorisé la production de certains produits aux dépends de l'élevage par exemple ; la culture sur des parcelles remembrées de plus grande surface a induit la suppression des haies et des fossés ; la "battance" naturelle des terres, c'est à dire la destruction de la structure grumeleuse de sa surface et son glaçage par les pluies un tant soit peu intenses provoquent l'apparition de phénomènes de ruissellement. C'est à partir de 1978, suite aux phénomènes climatiques que ceux-ci ont pris de l'ampleur. La production d'eau en pays de craie impose la nécessité d'exploiter le milieu fissuré ; cette fissuration qui favorise l'infiltration des pluies, et des eaux superficielles provoque une protection bactériologique et chimique assez médiocre et donc une certaine vulnérabilité de la nappe vis à vis des activités anthropiques exercées à la surface du sol. - 7 - Le 31 mars 1981, pour la première fois depuis l'époque 1970, une averse s'est déclenchée centrée autour de Fontaine le Bourg ; une hauteur de 60 mm de pluie en une heure et un débit supérieur à 5 m3/s (station noyée) ont été enregistrés à Grand Tendos. Chaque vallon autour de Fontaine le Bourg a été parcouru par des écoulements torrentiels de plusieurs dizaines voir plusieurs centaines de litres par seconde. On rappelle que le débit moyen du Cailly à Grand Tendos était pour cette année de l'ordre du mètre cube par seconde (cf. rapport 86 SGN 221 HNO) et qu'il s'agit d'une valeur élevée. On se reportera au rapport 81 SGN 791 HNO pour le détail de cet événement. L'accident de pollution qui a motivé l'intervention des services administratifs est le suivant. Il concerne les étables de M. BASIRE (marchand de bestiaux) qui sont situées au sud de Fontaine le Bourg dans le fond de la vallée sèche du Cidru. Cette installation de faible capacité en moment des travaux de forage, et de l'établissement des périmètres de protection en 1980 s'est agrandie et en 1988 a compté jusqu'à 300 bovins environ. Le 11 février 1988, des lisiers ont été entraînés par les eaux de ruissellement qui ont abouti près du forage S10 ont pénétré dans la nappe, à l'extrados d'un piézomètre réalisé en même temps que le forage.