BRGM

BUREAU de RECHERCHES

GEOLOGIQUES & MINIERES

PARIS, le 6 Novembre 196274, rue de la Fédération (15°)

Département GEOLOGIE

Etude hydrogéologique du captage

du Domaine des SOURCES à VILLEPREUX

(Seine & Oise)

I. RAPPORT GEOLOGIQUE

parN. DESPREZ

Ingénieur Géologue au BoR.G.M.

I » Pré liminaire s «,

Sur l'initiative de Monsieur TAMBOISE, Ingénieur Conseil,

Monsieur CLERICCO, propriétaire du Domaine des SOURCES à

VILLEPREUX (Seine et Oise),, a demandé au B„R0G„M., le 25 Septem-

bre dernier, de procéder à ]'étude hydrogéologique du captage

établi, i 1 y a un siècle environ, sur sa propriété.

Cette étude a pour but de définir les conditions d'ali-

mentation et d'émergence du griffon présumé, en vue du dépôt

prochain d'une demande d'autorisation d'exploiter les eaux du

Domaine des SOURCES au titre d'eau minérale»

Au cours d'une visite préliminaire en compagnie de

M, TAMBOISE, le 28 Septembre dernier, le programme suivant a

été défini :

a) mesure quotidienne du débit à l'émergence après aménagementd'une goulotte. Les variations pourront être utilementcomparées aux relevés pluviométrique s de la station météo-rologique de TRAPPES;

b) levé topographique de la galerie de captage et raccordementau NoGoF.;

c) essai de débit et d'épuisement du griffon présumé pourcontrôler le mode d'alimentation;

d) prise de contact imaédiate avec Mo TROUTOT, Ingénieur Subdi-visionnaire des Mines de VERSAILLES, de façon à officialiser,dès le début de l'enquête, les résultats des mesures hydrolo—giques exécutées sur place (débit, température, ré s i stivité s),

Nous avons pu ainsi rencontrer Monsieur TROUTOT à

VILLEPREUX, les 9, 16 et 26 Octobre dernier et visiter, en sa

présence, la galerie de captage de la propriété voisine (Ecole

2 -

professionnelle de l'Assistance Publique de la Seine).

Les levés topographiques ont été exécutés par Monsieur

LEVESQUE, Géomètre expert à VERSAILLES»

Des sondages à la tarière, implantés dans la galerie de

captage et à proximité de l'entrée, ont été exécutés le 23

Octobre avec la collaboration de M. J„C. MARIE, technicien

géologue au B.R.G.M., en vue de reconnaître le toit de l'imper-

méable de base au droit du captageo

Le nivellement des orifices des sondages d'étude a été

effectué à partir des repères de M« LEVESQUE.

Parallèlement à l'enquête sur place, une documentation

importante a pu être recueillie ou complétée auprès de la

Société Française de Distribution d'Eau, 56, rue de Clichy à

PARIS, qui alimente la plupart des agglomérations voisines de

VILLEPREUX

schématique des galeries(coupe)

Galerie A aval€omm urvcafion iF cfcr substratum rmpe/\méapler—

SPARNACIEN

50 metres

Longueurs : 1/6.400 erneEchelles ¿ 4 :_;

Haufeurs . 1/200 eme

«, 3 -

11 „ Situation genérale o

La commune de VILLEPREUX, à 2 km au Sud de St-NOM-la-

Bretèche et à 6 km au NW du Château de VERSAILLES, est située

dans la vallée du Rü de Gally, affluent de la Mauldre.

Le Domaine des SOURCES, et son château, sont en rive

gauche du ruisseau (Annexe l)»

Le captage étudié est, en fait, constitué par deux

galeries de drainage o L'entrée de la galerie "aval" est portée

sur la carte topographique au l/20„000e de I'I.G.N. avec le

figuré conventionnel des Sources au point de coordonnées:

x :•• 576,010y - 125,520z = +91,42

Cette galerie rectiligne, orientée E-SE, maçonnée, a

environ 70m de longueur et une déclivité négligeable»

L'entrée de la galerie amont, de coordonnées:

x = 576,070

y rr. 125,540z - +97,44

est située dans un bosquet au milieu des pâturages»

Cette seconde galerie semble prolonger la précédente

à une cote supérieures selon le schéma ci-contre. Une étude

topographique en cours précisera la position relative des deux

galeries o

La galerie amont, longue de 100m environ (amorce comprise)

n'est pas rectiligne» Elle s'infléchit légèrement vers le SE.

La cote du radier varie entre +93,21 et +92 977 et à

l'entrées de +92,77 à +97 944 (cf. Annexe 2 ) .

Point de j augeage de 1•ensemble des eaux,

à la cascade.

, c_ 4 «,

Ltextrémité de la galerie est occupée, sur 7m de longueur

environ (dont 3m en partie comblés), par une cavité rectangulaire

plus ou moins remblayée, dont la plus grande profondeur est de

l'ordre d'un mètre. Cette cavité était considérée, au début de

l'étude, comme l'émergence principale» L'essai d'épuisement du

26 Octobre 1962 a montré que cette hypothèse était fausse.

Une rigole,creusée dans le radier, conduit les eaux recueil-

lies jusqu'au 1er regard. Elle se prolonge par une canalisation

qui débouche dans la galerie 'aval ^ où tes eaux s'écoulent dans

un cuve läge de grès cérame.

Au sortir de la galerie "aval 7, les eaux s'écoulent a

l'air libre dans un chenaJ (l) de 20m de long en pierre meulière,

puis rejoignent la pièce d'eau en cascade artificielle. Pour

permettre les mesures de débito un tube d'éverite de 0,10m de

diamètre a été cimenté au sommet de La cascade (cf. clichés ci-

contre). Une cuve de 207 litres sert de bac de jaugeage.

Mo BABANDOj Régisseur du domaine, opère quotidiennement

les mesures de débit-

(l) Dans ce chenal à l'air libre est installé le tube d'aspira-tion de la station de pompage qui alimente en eau le Château,,Les mesures de débit doivent donc être exécutée« lorsque cettepompe n'est pas en service.

- 5

III. Aperçu de géologie régionale.

Le bassin d'alimentation de la nappe drainée par les gale-

ries étudiées est constitué par la succession des étages de

l'Eocène et de l'Oligocène»

La craie campanienne, qui affleure dans le thalweg du Rû

de Gally à VILLEPREUX, représente l'extrême base de la série

stratigraphique observable dans la région»

Les forages des CJayes, de Vîllepreux9 de Fontenay-le-

Fleury et de Bois d'Arcy permettent de rendre compte, de façon

assez précise^ des épaisseurs et des variations lithologiques

des assises intéressées.

La succession des terrains est la suivante, de haut en

bass

OLIGOCENE

Aquit anien,

C'est l'étage des meulières, formation siliceuse primiti-vement calcaire, souvent recouverte par le limon de plateaux,qui affleure au sommet de la colline des Clayes.

St ampien» Sables de Fontainebleau, de 50m d'épaisseur environ.

Ce sont des sables fins exploités à Fontenay-le-Fleury, auxClayes, etc. . =

La base de l'étage est représentée par des marnes grisâtres,noirâtres ou verdatres, sur 6m de puissance environ, quiconstituent l'imperméable de base de la nappe des sables.

: Régionalement,quelques fossiles permettent de distinguercette formation appelée Marnes à huitres de la suivante.

Sannoi s ien.

Le forage effectué en 1962 à FONTENAY-le-Fleury (Annexe l)a rencontré, sous 4 mètres de marnes à huitres, un banc decalcaire dur de 0,40m et 9 mètres de marnes vertes quireprésentent le Sannoisien inférieur.

EOCENE

6 -

Ludien.

Les "marnes supragypseuses'1 sont difficiles à délimiterdans cette région où les ''masses du Gypse" font défaut.Les formations ludiennes, différentes ici de la sérieclassique, montrent dans les forages une successiond'assises marneuses noires, crème, gris bleu ou verdâtresur 10 à llm de puissance, avec des intercalationsc aie aire s .

Bartonien, Calcaire de St~0uen

C'est un calcaire lacustre, blanc,fois marneux, dont l'épaisseur està 4 met re s »

à grain fin, par-de l»ordre de 3

Sables de Beauchamp.

D'une puissance égale, ils sont représentés par desgrès qui affleurent près de la traversée de la ligneSNCF par le Viaduc de l'Avre,

Luté tien.

Etage du calcaire grossier, essentiellement représentépar sa division supérieure. IL est épais à VILLEPREUXd'*une trentaine de mètres. Le forage de la station magné-tique parti des limons ou de la base du Bartonien, atraversé les terrains suivants: (Emplacement Annexe l)

Terre végétaleArgile sableuse (limon ou base du Bartonien)Marne blancheCalcaire sableuxCalcaire et marneCalcaireCalcaire fossilifèreMarnes vertesCalcaire avec bancs sableux et bancs de

grès durGrès dur gri sSable grisCalcaire sableuxCalcaire grossier avec fossilesCalcaire marneux (bafse du Lutétien)Argile gris bleu (Sparnacien)

Le forage S . F . D C E . Huillet, exécuté en 1962 à FONTENAY-le-Fleury^ donne la succession suivante pour le Lutétien(l)série plus conforme aux observations faites a. la suitede reconnaissance à la tarière;

0,00 ~0,50 «2,00 -5,10 -8 ,60 •-

13,15 -16,70 -20,50 -22,00 -

27,50 -28,20 -31,40 -33,40 »33,60 -35,00 -

0,502,005,108,60

13S1516,7020,5022,0027,50

28,2031,4033,4033,6035,0035,50

(l) coupe communiquée par la Direction de la S . F . D . E .

Partie terminale de la galerie amont.

- 7 -

0,00 - 39,70 Stampien - Sannoisien - Ludien - Bartonien.39,70 - 46,00 Calcaire dur avec bancs de marne46,00 - 48,00 —d°- de couleur crème avec qq.fossiles48,00 - 48,50 Calcaire sableux48,50 - 50,00 Calcaire crème, dur50,00 - 51,20 Calcaire crème,dur, légèrement spongieux

avec fossiles51,20 - .52,10 Marne verte très dure52,10 - 55,50 Calcaire gris dur avec fossiles55,50 - 60,00 Calcaire gris sableux60,00 - 65,50 Calcaire gris avec nombreux fossiles65,50 - 69,80 Sable gris69,80 - Argile verte. Fond du forage. Sparnacien

La galerie "amont" est ouverte à la base de la coupedans les sables gris (glauconieux). Le toit de cette galeriemontre par place le calcaire gris à nombreux mollusquesfossiles. Nous avons noté Orbitolites complanatus à l'ex-trémité terminale.

Les sondages à la tarière nous ont permis de reconnaître2m20 de sable gris argileux et glauconieux avant de rencon-trer les marnes verdâtres du Sparnacien.

Ces sables représentent très probablement le Lutétieninférieur très réduit, puisque les sables de la galerie ontmontré à l'examen micropaléontologique (l) la présence deMilioles nombreuses caractérisant la Zone IV du Lutétien(Lutétien moyen et supérieur) en accord avec l'observationd'Orbitolites complanatus en place (2)

Sparnacien.

Etage des argiles plastiques, d'épaisseur comprise entre 0et 4m dans les environs de VILLEPREUX. Les argiles plasti-ques n'existent plus, en effet, à l'Ouest (Sondages Gaz deFrance de. Plaisir), mais elles atteignent 20m .environ dansle synclinal de l'Eure à Nauphle-le-Château.

Elles sont représentées par des argiles brunes, vertes,noires ou bariolées au Clayes, a Fleury et à Bois d'Arcy.

Le puits de l'Eoliejine de l'Assistance Publique à VILLEPfiEUXles a rencontrées sur lm60 sans les traverser entièrement.

Le Sparnacien constitue le substratum imperméable de lanappe du Lutétien exploi tée ,par les forages de FONTENAY-le-Fleury,, de VILLEPREUX et des CLAYES et drainée par les gale-ries du Domaine des SOURCES et de l'Assistance Publique.

(1) Etude micropaléontologique par Mme Y. Le CALVEZ, IngénieurGéologue au B.R.G.M., que nous remercions.

(2) Cf. R. ABRARD. Bulletin Muséum Histoire Naturelle N° 5 Oct.1951p. 566

- 8 -

II faut noter que,plus au Sud, les argiles plastiquespassent à des arkoses (Breuillet) et que dans la régionde VILLEPREUX, les Sables de Cuise (Cuisien) font défautentre le Lutétien et le Sparnacien (lacune stratigraphique)

Crétacé supérieur. Sénonien. (Campanien)

Craie blanche tendre à si lex, surmontée localement par uneformation d'altération superficielle (argile à silex).

La craie est entamée par le RÛ de Gally.

Le forage S.F.D.E. des CLAYES l'a rencontré de 55,70 m à149,50m.

O \ Montan»*

•tes

1areil-le-6.

Voisins - le - B .O *

OToussus-le-N.

les Ess arts-le'-Roi

Dampierre Chevreuse O

S. l Rémy- les-C

_ 9 -

Aperçu de tectonique régionale.

Les sondages régionaux et les affleurements étudiés

par les auteurs anciens ont permis de définir une succession de

synclinaux et anticlinaux, à faible rayon de courbure, orientés

NW-SE. Ce sont, du Nord au Suds

- Anticlinal de la Seine passant à St-NOM et NOISY-le-Roi.

- Synclinal du Rû de Gally, qui semble passer a l'aplomb duCottage des Clayes.

- Anticlinal de Beynes, passant à PLAISIR, les CLAYES etVERSAILLES (Double ant ic 1 inal ) .

- Synclinal de l'Eure,

La région étudiée est comprise entre l'anticlinal de

la Seine et l'anticlinal de Beynes.

Les coupes géologiques données en Annexe III font appa-

raître la trace du synclinal du Rû de Gally (coupe N°3).

La coupe N° 1 traduit un pendage SE très marqué: le

toit du Sparnacien au forage de la station magnétique est à la

cote + 77 contre +53 au forage de FONTENAY-le-Fleury. Cette coupe

suit assez sensiblement l'axe du synclinal dit du Rû de Gally.

Par contre, il faut noter l'aspect sensiblement tabulaire du

toit du Sparnacien dans le thalweg du Rû de Gally:

+ 94,7: traversée du Rû par l'aqueduc de l'Avre au Nordde St-CYR

+ 93 env. à l'Eolienne de l'Assistance Publique

+ 90 en aval de VILLEPREUX (l)

(l) cf. Carte géologique 1/40.000e Dolfuss et Elie de Beaumont.

- 10 -

II résulte de cette observation que le pendage moyen des

assises sparnaciennes dans le thalweg serait nul, voire même

inverse de celui du synclinal du Rû de Gally. Il existe donc

une zone de discontinuité (flexure ou faille), dirigée NE-SW,

qui apparaît sur les coupes N° 1 et 3 au passage du thalweg du

Rû du Larcy et de ses deux affluents. Cette ligne de disconti-

nuité (l) peut être considérée comme responsable de l'inversion

des pendages des bancs du Lutétien découvert dans la galerie de

captage amont, mais elle est indépendante du système de diaclases

plus ou moins largement ouvertes et orientées E-W en moyenne.

En tout état de cause, le Sparnacien étant découvert

par le Rû de Gally, les eaux issues de l'anticlinal de St-NOM

n'interviennent pas dans la nappe étudiée: elles donnent naissance

à une ligne de sources en rive droite du ruisseau.

Par contre, les eaux du versant septentrional de l'anti-

clinal de Beynes rejoignent le synclinal de VILLEPREUX où elles

se mettent en équilibre à une cote supérieure au niveau du thal-

weg,comme nous le verrons dans le prochain chapitre.

Le bassin-versant de cette nappe est ainsi limité au Sud

par l'axe de l'anticlinal de Beynes jusqu'à sa trouée, suivant la

direction N-S par l'enfilade des vallées de la Mauldre et de la

Guyonne (qui découvrent le Crétacé et les assises inférieures

de 1 •Eocène).

Une partie des eaux sont retenues par les marnes à huitres

de la base du Stampien et les marnes vertes du Sannoisien souli-

gnées par une ligne de sources dont les eaux peuvent rejoindre la

(l) Elle apparaît sur photographies aériennes suivant une zone deporosité privilégiée, depuis le cottage des Clayes jusqu'à laferme de la Faisanderie, en amont de VILLEPREUX.

- 11 -

nappe du Sparnacien par infiltration dans les assises du

l Bartonien et du Lutétien (ce qui est la règle générale pour

les eaux des sources du bassin-versant Sud de l'anticlinal de

la Se ine ).

- 12 -

Hydrogeologie sommaire.

Sur le plan structural, nous avons pu définir La

limite du bassin-versant de la nappe du Lutétien et cons-

tater que l'anticlinal de St-NOM n'intervenait pas dans son

alimentation.

Cette nappe, selon les documents les plus récents,

a son niveau statique situé vers la cote +95, au forage de

la station magnétique de VILLEPREUX et au forage SADE de

FONTENAY-le-Fleury. Cette cote du niveau piézométrique expli-

que la présence de sources à contre-pendage (cf. Annexe 3,

coupes N° 1, N° 4 et N° 5) en rive gauche du Rû de Gally,

entre les cotes +90 et +95 = Source de La Haie-Bergerie,

captages du Château et de l'Assistance Publique, Fontaine

de l'Oisement, etc..

A proximité de la vallée, les diaclases du Lutétien,

au-dessus des sables gris, facilitent l'écoulement vers les

sources des eaux souterraines qui circulent dans un massif

calcaire sableux assurant une filtration efficace. Mais

au voisinage immédiat de la galerie, l'infiltration des eaux

de surface, à partir des pâturages, est accélérée par ce ré-

seau de diaclases sans garantie de filtration avant d'attein-

dre la nappe. Nous en avons eu la démonstration lors de l1

essai de débit du 26 Octobre: les eaux rejetées dans la

prairie s'infiltraient après quelques mètres de ruissellement

et sont réapparues dans la galerie "aval" en entrainant des

silts (eau trouble).

- 13 -

Composition chimique.

Un prélèvement exécuté le 28 Septembre dernier a été

analysé par le Laboratoire de Chimie du B.R.G.M.

Les résultats ci-dessous ont été obtenus:

Résidu sec 105/110°pH

Dureté totaleRésistivité à 20°(pO3H)~Cl"

Mg++

K+

Na+F e 2SiO¿

623 mg/l7,5

42°1370 ohms366 mg/l28,488,7127,224,53,016}6

•c 0,1

19

Les résultats de cette analyse ne diffèrent pas sensi-

blement de ceux obtenus sur les eaux du Sparnacien dans le

Bassin de Paris (cf. Annexe 4 et 5, représentation graphique

de la composition chimique des eaux de VILLEPREUX et des eaux

de BRIGNANCOURT).

Une analyse spectrographique (B.R.G.M.) a mis en

évidence les cations suivants:

Pb - Cu - Ti - Cr - Mo - Sn - Ga - Ba - Zr

Débits du captage.

Du 28 Septembre au 30 Octobre, les débits mesurés à

la cascade ont très faiblement varié:

28-91-103-106-1016-1030-10

18,2 m3/h: 16,8

17,117,517,116,10

L'essai d'épuisement du 26 Octobre dernier ayant

permis de démontrer l'obturation de la canalisation de communi-

cation entre les deux galeries par un lacis de racines, le

- 14 -

curage de cette canalisation a rendu possible le drainage de

la galerie amont, ainsi fortuitement mise en charge vers la

cote +93, et a donné un débit de 32 m3/h le 31-10-62.

Il faut s'attendre à un retour aux débits initiaux

dans un délai que les mesures quotidiennes de débit permettront

de définir.

Le jaugeage du 4-11-62 a déjà indiqué une baisse sensible?27,5 m3/heure.

Si une interférence était notée sur le captage de

l'Assistance Publique, à la suite du drainage de la galerie

haute, le rayon d'influence de ce drainage pourrait être

préc i sé.

- 15 -

C O N C L U S I O N S

Programme de travail.

•

Les eaux du captage du Domaine des SOURCES proviennent$

non pas d'un griffon franc, mais du drainage de la nappe par

150 mètres de galeries.

L'influence des précipitations, le temps de réponse de

la nappe, les variations de température de l'eau en fonction de

la température extérieure, les variations de la résistivité,

nous permettront de préciser les réactions de la nappe et de

prévoir les conditions d'une exploitation possible dans l'avenir,

Ces différentes données ne pourront être acquises qu'à la suite

de mesures quotidiennes du débit et de la température durant

un délai d'au moins une année à partir du décolmatage de la

galerie "amont", mesures accompagnées, si possible, de prélève-

ments hebdomadaires pour contrôle de la résistivité.

N. DESPREZ

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RÉGÍÓN de ViLLEPREUX

PlkoFiÜS GÉOLOGÍQUE5

LEGENÜE ¡ ! i'i ' '

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Marnes vertes : S

Calcaire grossier

-L.]U"DiEN,cANN0IS1EÑ ,márnes du g îse : LUDÍEN^álcaire'de SSOuen1 et safbles : !BART[ONIE^

" 7 1 LUTÉTIEN

Argiles plastique^ : S P À R N A C ï È W

Craie du Crétacé supérieur : SÉNQNIEN

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de l'Ac. de Médecim