Contribution au programme AQUAL 2006-2007 Résultats des campagnes de jaugeage et de suivi piézométrique en hautes eaux (avril 2007) sur le bassin de la Vesle BRGM/RP-55564-FR septembre 2007 Contribution au programme AQUAL 2006-2007 Résultats des campagnes de jaugeage et de suivi piézométrique en hautes eaux (avril 2007) sur le bassin de la Vesle BRGM/RP-55564-FR Septembre 2007 Étude réalisée dans le cadre des projets de Service public du BRGM 2006-EAU-C36 M. Chabart et P. Pannet Avec la collaboration de W. Perceval Vérificateur : Approbateur : Nom : GOURCY L. Nom : MARTEAU P. Date : 21/08/2007 Date : 21/08/2007 Signature : Signature : (Ou Original signé par) (Ou Original signé par) Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2000. I M 003 - AVRIL 05 Mots clés : Hydrogéologie, piézométrie, jaugeage, rivière-Vesle, département-Marne, région Champagne-Ardenne. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : CHABART M., PANNET P., PERCEVAL W. (2007) - Contribution au programme AQUAL 2006- 2007. Résultats des campagnes de jaugeage et de suivi piézométrique en hautes eaux (avril 2007) sur le bassin de la Vesle. BRGM/RP-55564-FR. © BRGM, 2007, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM. AQUAL 2006. Résultats des campagnes d’avril 2007 sur le bassin de la Vesle Synthèse Le contrat d’objectifs AQUAL concerne la lutte contre les pollutions diffuses en milieu rural sur le bassin versant de la Vesle (département de la Marne). Le choix du site a été fait en raison des données déjà existantes, des caractéristiques propres du bassin qui lui permettent de servir de référence pour toutes les régions crayeuses du bassin parisien, ainsi que des enjeux socio-économiques : le bassin, traversé par de grandes voies de communication (autoroute, TGV Est, routes nationales), assure l’alimentation en eau potable de la communauté d’agglomération de Reims (champs captants de Couraux et de Fléchambault) et se caractérise par l’importance de l’activité viticole et agricole. Les objectifs du programme AQUAL sont de : • comprendre le déterminisme des pratiques culturales, concernant notamment l’utilisation de produits phytosanitaires, en lien avec la dynamique des systèmes de culture sur le bassin versant de la Vesle ; • étudier les mécanismes de dégradation et de transfert des contaminants depuis les sols jusqu’aux aquifères ; • modéliser le fonctionnement du bassin versant afin de tester en particulier des scénarii d’évolution des pratiques agricoles et viticoles compatibles avec l’activité économique sur le bassin versant. Le programme est divisé en trois grands thèmes de recherche : les pratiques agricoles (DYNAGRI), les transferts (ZEROPHYTO, TRANSPOLL) et la modélisation. Le travail du BRGM s’inscrit dans le cadre du programme TRANSPOLL (en collaboration avec le GEGENA) avec comme axe de recherche la quantification des transferts d’eau souterraine, notamment avec les bassins versants voisins (Suippe au Nord, Marne au Sud) et l’estimation des temps de transfert au sein du bassin versant de la Vesle. La mise en place d'un dispositif d'observation de longue durée (3 années) sur le bassin versant de la Vesle permettra la caractérisation hydrodynamique et hydrochimique du système. En juin 2005, une première subvention a été accordée au BRGM par la Délégation régionale à la recherche et à la technologie (DRRT). La première phase de l’étude (2005-2006) a consisté à dresser l’inventaire des points disponibles sur le bassin versant pour définir un réseau de contrôle et de suivi des variations piézométriques en relation avec les niveaux d’eau en rivière dont le suivi est assuré par le GEGENA (Cf. Rapport BRGM/RP-54267-FR). En octobre 2006, deux subventions ont été accordées au BRGM par le Conseil Régional de Champagne-Ardenne relatives au fonctionnement et au financement BRGM/RP-55564-FR – Rapport final 3 AQUAL 2006. Résultats des campagnes d’avril 2007 sur le bassin de la Vesle d’équipement pour le suivi d’un ouvrage sur le bassin versant de la Vesle. L’étude qui s’est déroulée sur la période octobre 2006-septembre 2007 avait pour objectifs : • de réaliser une campagne de mesures piézométriques sur l’ensemble du bassin versant en parallèle à des mesures de débit en rivière ; • de sélectionner les ouvrages pour lesquels il sera possible d’assurer un suivi des niveaux piézométriques à pas de temps régulier • d’équiper un premier ouvrage de suivi. 4 BRGM/RP-55564-FR – Rapport final AQUAL 2006. Résultats des campagnes d’avril 2007 sur le bassin de la Vesle Sommaire 1. Introduction...............................................................................................................7 2. Campagne de piézométrie .....................................................................................11 2.1. COUPE NORD-SUD (A) DE SUIPPE A MARSON............................................12 2.2. COUPE NNE-SSW (B) DE SOMME-SUIPPE A CHALONS..............................13 2.3. COUPE NNE-SSW (C) DE SUIPPE A CHALONS ............................................14 2.4. COUPE NE-SW (D) DE SAINT-REMY A DAMPIERRE ....................................15 2.5. COUPE NE-SW (E) DE SAINT-HILAIRE A BILLY ............................................16 2.6. INTERPRETATION............................................................................................17 3. Campagne de jaugeage différentiel ......................................................................19 4. Equipement d’un nouvel ouvrage de suivi...........................................................25 4.1. INTERFLUVE VESLE-MARNE..........................................................................25 4.2. INTERFLUVE SUIPPE-VESLE..........................................................................26 5. Conclusions et prespectives .................................................................................27 6. Bibliographie...........................................................................................................31 Liste des figures Figure 1 : Carte de localisation des points de mesures lors de la campagne d’avril 2007..........10 Figure 2 : Graphique statistiques des niveaux d’eau sur une année à Bussy-la-Château (51) D’après http://seine-normandie.brgm.fr................................................................................11 Figure 3 : Coupe transversale du bassin versant de la Vesle entre Suippe et Marson (A).........12 Figure 4 : Coupe transversale du bassin versant de la Vesle entre Somme-Suippe et Châlons-en-Champagne (B) ........................................................................................................13 Figure 5 : Coupe transversale du bassin versant de la Vesle entre Suippe et Châlons- en-Champagne (C) ......................................................................................................................14 BRGM/RP-55564-FR – Rapport final 5 AQUAL 2006. Résultats des campagnes d’avril 2007 sur le bassin de la Vesle Figure 6 : Coupe transversale du bassin versant de la Vesle entre Saint-Remy-sur- Bussy et Dampierre-au-Temple (D)............................................................................................. 15 Figure 7 : Coupe transversale du bassin versant de la Vesle entre Saint Hilaire-le- Grand et Billy-le-Grand (E) .......................................................................................................... 16 Figure 8 : Cartographie des bassins versants élémentaires et des points de jaugeage du bassin versant de la Vesle...................................................................................................... 18 Figure 9 : Cartographie des rendements hydrologiques du bassin versant de la Vesle (campagne d’avril 2007) .............................................................................................................. 20 Figure 10 : Profils hydrologiques des débits bruts et des débits spécifiques de la Vesle (Qbruts et Qs) – campagne d’avril 2007...................................................................................... 21 Figure 11 : Profils de température et de conductivité de la Vesle – campagne d’avril 2007............................................................................................................................................. 21 Figure 12 : Comparaison des profils hydrologiques des débits bruts et des débits spécifiques de la Vesle et de la Noblette - campagne d’avril 2007............................................. 22 Figure 13 : Photo montrant une exploitation (coupe de 6 m de hauteur) de graveluches sur la commune de La Cheppe (BV Noblette) (Pannet, 2006).................................................... 23 Liste des annexes Annexe 1 Tableau récapitulatif des mesures piézométriques (avril 2007)................................. 33 Annexe 2 Tableau récapitulatif des points de jaugeage (avril 2007) ......................................... 37 Annexe 3 Caractéristiques du forage 01335X0020/PZ6 de Mourmelon-le-Grand .................... 41 6 BRGM/RP-55564-FR – Rapport final AQUAL 2006. Résultats des campagnes d’avril 2007 sur le bassin de la Vesle 1. Introduction Le contrat d’objectifs AQUAL concerne la lutte contre les pollutions diffuses en milieu rural sur le bassin versant de la Vesle (département de la Marne). Le choix du site a été fait en raison des données déjà existantes, des caractéristiques propres du bassin qui lui permettent de servir de référence pour toutes les régions crayeuses du bassin parisien et des enjeux socio-économiques