Embed Size (px)
Citation preview
BRGM
LYONNAISE DES EAUXDIRECTION REGIONALE FLANDRE-ARTOIS
MINISTERE DE L'INDUSTRIE
ELABORATION D'UNE CARTE DE VULNERABILITE DE LANAPPE DE LA CRAIE A LA POLLUTION DANS LE
SECTEUR DU CHAMP CAPTANT D'HOULLE et MOULLE(Pas-de-Calais) PAR TRAITEMENT MULTICRITERE
DE DONNEES
D.DARMENDRAILavec la collaboration de A. COLLEAU
1EAU OE RECHERCHES
ILOGIQUES ET MINIÈRES
UssMwit fabUcriclèrl indiutrialimnwrciil
« t Tour Minbc.a13. quai Andfé-Cüraiii39 Pant ctd«i 15, FrinciP3I I 45.78.33.33
I s BRGM 780251 F
mpirar i (33) 1 45.78J4J8 (GR 3)58 B 5614 pHâTl 58205814900419
ici Gialogiqut MgionjlI Pii-df-Caliiiit Unnntt - lijtnat*60 HtlIfnifíitS'üflf. friitciP3I 20.91.38.19
mi Publililli¡5)5100 38 110114¡c X uni F
copieur, 1331 20.05 54 87
89 SGN 376 NPC 3 mai 1989
BRGM
LYONNAISE DES EAUXDIRECTION REGIONALE FLANDRE-ARTOIS
MINISTERE DE L'INDUSTRIE
ELABORATION D'UNE CARTE DE VULNERABILITE DE LANAPPE DE LA CRAIE A LA POLLUTION DANS LE
SECTEUR DU CHAMP CAPTANT D'HOULLE et MOULLE(Pas-de-Calais) PAR TRAITEMENT MULTICRITERE
DE DONNEES
D.DARMENDRAILavec la collaboration de A. COLLEAU
1EAU OE RECHERCHES
ILOGIQUES ET MINIÈRES
UssMwit fabUcriclèrl indiutrialimnwrciil
« t Tour Minbc.a13. quai Andfé-Cüraiii39 Pant ctd«i 15, FrinciP3I I 45.78.33.33
I s BRGM 780251 F
mpirar i (33) 1 45.78J4J8 (GR 3)58 B 5614 pHâTl 58205814900419
ici Gialogiqut MgionjlI Pii-df-Caliiiit Unnntt - lijtnat*60 HtlIfnifíitS'üflf. friitciP3I 20.91.38.19
mi Publililli¡5)5100 38 110114¡c X uni F
copieur, 1331 20.05 54 87
89 SGN 376 NPC 3 mai 1989
brgm-sgr/n.pcLEZENNES (Nord)(89 SGN 376 NPC)D. DARMENDRAIL
Lezennes, le 3 mai I989
LYONNAISE DES EAUXDIRECTION REGIONALE FLANDRE-ARTOIS
MINISTERE DE L'INDUSTRIE
ELABORATION D'UNE CARTE DE VULNERABILITE DE LANAPPE DE LA CRAIE A LA POLLUTION DANS LE
SECTEUR DU CHAMP CAPTANT D'HOULLE et MOULLE(Pas-de-Calais) PAR TRAITEMENT MULTICRITERE
DE DONNEES
RESUME
Les cartes de vulnérabilité des eaux souterraines à la pollution sontdes outils cartographiques conçus, il y a environ 20 ans, et qui ont pourobjectif de fournir aux décideurs des documents-guide visant à intégrer laprotection des eaux souterraines dans le cadre des grands choix régionauxd'aménagement.
La démarche adoptée pour l'élaboration de la carte de vulnérabilitéd'Houlle et Moulle (Pas-de-Calais) vise à atteindre des objectifs plusspécifiques, en utilisant des dormées collectées dans le cadre d'unecampagne préalable (sondages mécaniques, géophysique, ...) : il s'agit denuancer l'échelle de vulnérabilité de la nappe de la craie dans l'emprisedes périmètres de protection en s'appuyant sur un traitement multicritèredes données, et ce afin de guider l'occupation du sol sans porter atteinte àla qualité des eaux souterraines.
Pour cela, un changement d'échelle d'étude est nécessaire visant àintégrer les différentes précisions relatives à chacun des paramètresrecueillis, du l/5 000 au l/25 000.
Ces cartes de vulnérabilité prennent en compte des caractéristiqueshydrogéologiques sensiblement invariantes à notre échelle de temps etpeuvent être superposées à des facteurs à caractères évolutifs (tels que lesplans d'occupation des sols, les cartes de risques liés à diverses activitéshumaines, . . . ).
Cette approche a été réalisée sur financements conjoints de laDirection Régionale de la Lyormaise des Eaux (Direction Flandre-Artois) etdu Ministère de l'Industrie avec la participation de l'Agence de l'EauArtois-Picardie .
21 pages - 1 tableau - 6 figures - 2 armexes -
brgm-sgr/n.pcLEZENNES (Nord)(89 SGN 376 NPC)D. DARMENDRAIL
Lezennes, le 3 mai I989
LYONNAISE DES EAUXDIRECTION REGIONALE FLANDRE-ARTOIS
MINISTERE DE L'INDUSTRIE
ELABORATION D'UNE CARTE DE VULNERABILITE DE LANAPPE DE LA CRAIE A LA POLLUTION DANS LE
SECTEUR DU CHAMP CAPTANT D'HOULLE et MOULLE(Pas-de-Calais) PAR TRAITEMENT MULTICRITERE
DE DONNEES
RESUME
Les cartes de vulnérabilité des eaux souterraines à la pollution sontdes outils cartographiques conçus, il y a environ 20 ans, et qui ont pourobjectif de fournir aux décideurs des documents-guide visant à intégrer laprotection des eaux souterraines dans le cadre des grands choix régionauxd'aménagement.
La démarche adoptée pour l'élaboration de la carte de vulnérabilitéd'Houlle et Moulle (Pas-de-Calais) vise à atteindre des objectifs plusspécifiques, en utilisant des dormées collectées dans le cadre d'unecampagne préalable (sondages mécaniques, géophysique, ...) : il s'agit denuancer l'échelle de vulnérabilité de la nappe de la craie dans l'emprisedes périmètres de protection en s'appuyant sur un traitement multicritèredes données, et ce afin de guider l'occupation du sol sans porter atteinte àla qualité des eaux souterraines.
Pour cela, un changement d'échelle d'étude est nécessaire visant àintégrer les différentes précisions relatives à chacun des paramètresrecueillis, du l/5 000 au l/25 000.
Ces cartes de vulnérabilité prennent en compte des caractéristiqueshydrogéologiques sensiblement invariantes à notre échelle de temps etpeuvent être superposées à des facteurs à caractères évolutifs (tels que lesplans d'occupation des sols, les cartes de risques liés à diverses activitéshumaines, . . . ).
Cette approche a été réalisée sur financements conjoints de laDirection Régionale de la Lyormaise des Eaux (Direction Flandre-Artois) etdu Ministère de l'Industrie avec la participation de l'Agence de l'EauArtois-Picardie .
21 pages - 1 tableau - 6 figures - 2 armexes -
- 1 -
SOMMAIRE
Pages
I - INTRODUCTION 3
II - RAPPEL DU CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA ZONE D'ETUDE 5
III - METHODOLOGIE PROPOSEE 8
IV - APPLICATION AU SECTEUR D'ETUDE 12
IV. 1 - Réalisation de la carte de vulnérabilité 12
IV. 2 - Avantages de la démarche et perspectives 17
V - CONCLUSIONS 20
Tableau 1 : Paramètres pris en compte dans l'élaboration des cartes
de vulnérabilité des eaux souterraines à la pollution 10
- 1 -
SOMMAIRE
Pages
I - INTRODUCTION 3
II - RAPPEL DU CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA ZONE D'ETUDE 5
III - METHODOLOGIE PROPOSEE 8
IV - APPLICATION AU SECTEUR D'ETUDE 12
IV. 1 - Réalisation de la carte de vulnérabilité 12
IV. 2 - Avantages de la démarche et perspectives 17
V - CONCLUSIONS 20
Tableau 1 : Paramètres pris en compte dans l'élaboration des cartes
de vulnérabilité des eaux souterraines à la pollution 10
2 -
LISTE DES FIGURES
Figure 1 Plan de situation générale 6
Figure 1 bis Coupe schématique du contexte géologique du champ
captant 7
Figure 2 Réponses schématiques du milieu souterrain à une pol¬
lution de type accidentelle (a) ou chronique (b) 9
Figure 3 Organigramme général simplifié de la démarche proposée.. 13
Figure 4 Répartition des classes de pertes 14
Figure 5 Application de la démarche proposée sur le secteur
d'étude l6
Figure 6 Organigramme général de la démarche proposée sur le
secteur d'étude et extensions possibles des
traitements 19
LISTE DES ANNEXES
ANNEXE I. » . Cartes imitaires des différents paramètres ayant servi
à l'élaboration de la carte de vulnérabilité
Echelle l/25 000
ANNEXE II Carte de vulnérabilité du champ captant d'Houlle et Moulle
2 -
LISTE DES FIGURES
Figure 1 Plan de situation générale 6
Figure 1 bis Coupe schématique du contexte géologique du champ
captant 7
Figure 2 Réponses schématiques du milieu souterrain à une pol¬
lution de type accidentelle (a) ou chronique (b) 9
Figure 3 Organigramme général simplifié de la démarche proposée.. 13
Figure 4 Répartition des classes de pertes 14
Figure 5 Application de la démarche proposée sur le secteur
d'étude l6
Figure 6 Organigramme général de la démarche proposée sur le
secteur d'étude et extensions possibles des
traitements 19
LISTE DES ANNEXES
ANNEXE I. » . Cartes imitaires des différents paramètres ayant servi
à l'élaboration de la carte de vulnérabilité
Echelle l/25 000
ANNEXE II Carte de vulnérabilité du champ captant d'Houlle et Moulle
- 3 -
LYONNAISE DES EAUX
DIRECTION REGIONALE FLANDRE>-ARTOIS
MINISTERE DE L'INDUSTRIE
ELABORATION D'UNE CARTE DE VULNERABILITE DE LA
NAPPE DE LA CRAIE A LA POLLUTION DANS LE
SECTEUR DU CHAMP CAPTANT D'HOULLE et MOULLE
(Pas-de-Calais) PAR TRAITEMENT MULTICRITERE DE DONNEES
I - INTRODUCTION
Les cartes de vulnérabilité des eaux souterraines à la pollution sont
des outils cartographiques conçus, il y a environ 20 ans, et qui ont pour
objectif de fournir aux décideurs des documents-guide visant à intégrer la
protection des eaux souterraines dans le cadre des grands choix régionaux
d'aménagement.
Les premières cartes élaborées à l'échelle d'ime région opposent les
zones considérées comme les plus vulnérables à d'autres, moins vulnérables,
au moyen d'une échelle de vulnérabilité à des pollutions éventuelles de
nature variée.
Elaborée à l'échelle du 1/25O.OOO pour la Région Nord-Pas-de-Calais,
cette conception des cartes de vulnérabilité de première génération
n'intègre dans son principe que la seule couverture sédimentaire (en nature
et en épaisseur) sus-jacente à l'aquifère, et pouvant être le siège d'une
nappe superficielle.
* : Vulnérabilité : "ensemble des caractères d'un aquifère qui détermine la
plus ou moins grande facilité d'accès à ce réservoir et de propagation dans
celui-ci d'une substance considérée comme indésirable" (L. DEMASSIEUX-I982).
- 3 -
LYONNAISE DES EAUX
DIRECTION REGIONALE FLANDRE>-ARTOIS
MINISTERE DE L'INDUSTRIE
ELABORATION D'UNE CARTE DE VULNERABILITE DE LA
NAPPE DE LA CRAIE A LA POLLUTION DANS LE
SECTEUR DU CHAMP CAPTANT D'HOULLE et MOULLE
(Pas-de-Calais) PAR TRAITEMENT MULTICRITERE DE DONNEES
I - INTRODUCTION
Les cartes de vulnérabilité des eaux souterraines à la pollution sont
des outils cartographiques conçus, il y a environ 20 ans, et qui ont pour
objectif de fournir aux décideurs des documents-guide visant à intégrer la
protection des eaux souterraines dans le cadre des grands choix régionaux
d'aménagement.
Les premières cartes élaborées à l'échelle d'ime région opposent les
zones considérées comme les plus vulnérables à d'autres, moins vulnérables,
au moyen d'une échelle de vulnérabilité à des pollutions éventuelles de
nature variée.
Elaborée à l'échelle du 1/25O.OOO pour la Région Nord-Pas-de-Calais,
cette conception des cartes de vulnérabilité de première génération
n'intègre dans son principe que la seule couverture sédimentaire (en nature
et en épaisseur) sus-jacente à l'aquifère, et pouvant être le siège d'une
nappe superficielle.
* : Vulnérabilité : "ensemble des caractères d'un aquifère qui détermine la
plus ou moins grande facilité d'accès à ce réservoir et de propagation dans
celui-ci d'une substance considérée comme indésirable" (L. DEMASSIEUX-I982).
- 4 -
Diverses démarches plus complexes - proposées notamment aux Pays-Bas -
visent à prendre en compte dans l'élaboration de ces documents
cartographiques d'autres paramètres (topographie, épaisseur d'aquifère non
saturé, zones fracturées...) afin :
- d'affiner les résultats obtenus,
- de diversifier la cartographie en fonction de la sensibilité du
milieu souterrain face à la propagation de la pollution
(notamment quand l'aquifère affleurant est mal ou peu protégé).
La démarche adoptée pour l'élaboration de la carte de vulnérabilité
d'Houlle et Moulle (Pas-de-Calais) vise à atteindre des objectifs plus
spécifiques, en utilisant des doimées collectées dans le cadre d'une
campagne préalable (sondages mécaniques, géophysique, ...) : il s'agit de
nuancer l'échelle de vulnérabilité de la nappe de la craie dans l'emprise
des périmètres de protection en s'appuyant sur un traitement multicritère
des dormées, et ce afin de guider l'occupation du sol sans porter atteinte à
la qualité des eaux souterraines.
Pour cela, un changement d'échelle d'étude est nécessaire visant à
intégrer les différentes précisions relatives à chacun des paramètres
recueillis, du l/5 000 au l/25 000.
Cette approche a été réalisée sur financements conjoints de la
Direction Régionale de la Lyormaise des Eaux (Direction Flandre-Artois) et
du Ministère de l'Industrie avec la participation de l'Agence de l'Eau
Artois-Picardie .
* : Rapport BRGM-SAFEGE 88 SGN 911 NPC : "LYONNAISE DES EAUX DirectionFlandre-Artois - Agence de l'Eau Artois-Picardie - Etudes préalables à la
définition des zones de protection du champ captant de Houlle et Moulle
(Pas-de-Calais)" D. DARMENDRAIL - J. DE MEREDIEU
- 4 -
Diverses démarches plus complexes - proposées notamment aux Pays-Bas -
visent à prendre en compte dans l'élaboration de ces documents
cartographiques d'autres paramètres (topographie, épaisseur d'aquifère non
saturé, zones fracturées...) afin :
- d'affiner les résultats obtenus,
- de diversifier la cartographie en fonction de la sensibilité du
milieu souterrain face à la propagation de la pollution
(notamment quand l'aquifère affleurant est mal ou peu protégé).
La démarche adoptée pour l'élaboration de la carte de vulnérabilité
d'Houlle et Moulle (Pas-de-Calais) vise à atteindre des objectifs plus
spécifiques, en utilisant des doimées collectées dans le cadre d'une
campagne préalable (sondages mécaniques, géophysique, ...) : il s'agit de
nuancer l'échelle de vulnérabilité de la nappe de la craie dans l'emprise
des périmètres de protection en s'appuyant sur un traitement multicritère
des dormées, et ce afin de guider l'occupation du sol sans porter atteinte à
la qualité des eaux souterraines.
Pour cela, un changement d'échelle d'étude est nécessaire visant à
intégrer les différentes précisions relatives à chacun des paramètres
recueillis, du l/5 000 au l/25 000.
Cette approche a été réalisée sur financements conjoints de la
Direction Régionale de la Lyormaise des Eaux (Direction Flandre-Artois) et
du Ministère de l'Industrie avec la participation de l'Agence de l'Eau
Artois-Picardie .
* : Rapport BRGM-SAFEGE 88 SGN 911 NPC : "LYONNAISE DES EAUX DirectionFlandre-Artois - Agence de l'Eau Artois-Picardie - Etudes préalables à la
définition des zones de protection du champ captant de Houlle et Moulle
(Pas-de-Calais)" D. DARMENDRAIL - J. DE MEREDIEU
- 5 -
Une première approche a auparavant été réalisée sur le champ captant
de Guînes (Pas-de-Calais), en collaboration avec la Direction de
l'Aménagement du Territoire et du Cadre de Vie de la Région
Nord-Pas-de-Calais, qui a permis de tester et de valider la démarche.
D'autres paramètres pourraient être pris en compte par la suite afin
d'établir des cartes de vulnérabilité thématiques spécifiques à un polluant
type ou à une famille de polluants (ayant un même comportement vis-à-vis de
l'environnement) et à un scénario de pollution défini.
Ainsi, des cartes d'aptitude des sols à l'assainissement sont en cours
d'élaboration au BRGM, à une échelle intermédiaire, de I/50 000.
II - RAPPEL DU CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA ZONE D'ETUDE
Le champ captant d'Houlle et Moulle fournit l'essentiel de
l'alimentation en eau potable de l'arrondissement de Dunkerque, à partir
d'une quinzaine de forages d'exploitation implantés sur les communes de
Moulle, Houlle, Eperlecques et Bayenghem-les-Eperlecques (figure 1).
Le principal aquifère de la zone d'étude est constitué par la craie du
Séno-turonien (Crétacé supérieur) dont le développement en profondeur est
lié à l'état de fracturation et d'altération de la masse crayeuse.
L'aquifère, à l'affleurement au Sud-Ouest du champ captant, s'enfonce
vers le Nord-Est sous les formations argilo-sableuses du Tertiaire. Par
ailleurs, des dépôts parfois très développés de limons (Pleistocene)
d'alluvions quaternaires (dans les vallées) et de colluvions peuvent
recouvrir les fonds de vallons, bordures de plateau et plateaux et masquer
ainsi les formations du substratum d'âge crétacé ou tertiaires, (figure 1
bis).
* : NOTE 88 NPC 101 :" Région Nord-Pas-de-Calais-Direction de l'Aménagement
du Territoire et du Cadre de Vie. Elaboration d'une carte de vulnérabilité
et de sensibilité à la pollution de la nappe de la craie dans le secteur de
Guînes (Pas-de-Calais) à l'aide du logiciel SYNERGIE - Essai méthodologique"
J. RICOUR
- 5 -
Une première approche a auparavant été réalisée sur le champ captant
de Guînes (Pas-de-Calais), en collaboration avec la Direction de
l'Aménagement du Territoire et du Cadre de Vie de la Région
Nord-Pas-de-Calais, qui a permis de tester et de valider la démarche.
D'autres paramètres pourraient être pris en compte par la suite afin
d'établir des cartes de vulnérabilité thématiques spécifiques à un polluant
type ou à une famille de polluants (ayant un même comportement vis-à-vis de
l'environnement) et à un scénario de pollution défini.
Ainsi, des cartes d'aptitude des sols à l'assainissement sont en cours
d'élaboration au BRGM, à une échelle intermédiaire, de I/50 000.
II - RAPPEL DU CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA ZONE D'ETUDE
Le champ captant d'Houlle et Moulle fournit l'essentiel de
l'alimentation en eau potable de l'arrondissement de Dunkerque, à partir
d'une quinzaine de forages d'exploitation implantés sur les communes de
Moulle, Houlle, Eperlecques et Bayenghem-les-Eperlecques (figure 1).
Le principal aquifère de la zone d'étude est constitué par la craie du
Séno-turonien (Crétacé supérieur) dont le développement en profondeur est
lié à l'état de fracturation et d'altération de la masse crayeuse.
L'aquifère, à l'affleurement au Sud-Ouest du champ captant, s'enfonce
vers le Nord-Est sous les formations argilo-sableuses du Tertiaire. Par
ailleurs, des dépôts parfois très développés de limons (Pleistocene)
d'alluvions quaternaires (dans les vallées) et de colluvions peuvent
recouvrir les fonds de vallons, bordures de plateau et plateaux et masquer
ainsi les formations du substratum d'âge crétacé ou tertiaires, (figure 1
bis).
* : NOTE 88 NPC 101 :" Région Nord-Pas-de-Calais-Direction de l'Aménagement
du Territoire et du Cadre de Vie. Elaboration d'une carte de vulnérabilité
et de sensibilité à la pollution de la nappe de la craie dans le secteur de
Guînes (Pas-de-Calais) à l'aide du logiciel SYNERGIE - Essai méthodologique"
J. RICOUR
- 6 - Figure 1
PLAN DE SITUATION GENERALE
BOULOGNE-- sur -MER
Echelle: 1/50.000
- 7 -
_S-W_ _N-E-
^/./.'/y O.UATERNAIRE _ Sits argileux à sablonneux _
LANDENIEN (Argile de Lourilí. SiWs argileux à argile siUeuse .
El\\
SENOrURONIEN - Craie
Faille _
Figure 1 bis : COUPE SCHEMATIQUE DU CONTEXTE GEOLOGIQUE DU CHAMP CAPTANT
- 7 -
_S-W_ _N-E-
^/./.'/y O.UATERNAIRE _ Sits argileux à sablonneux _
LANDENIEN (Argile de Lourilí. SiWs argileux à argile siUeuse .
El\\
SENOrURONIEN - Craie
Faille _
Figure 1 bis : COUPE SCHEMATIQUE DU CONTEXTE GEOLOGIQUE DU CHAMP CAPTANT
- 8 -
D'un régime libre ou semi-captif dans la zone où elle est
sub-affleurante, la nappe passe à un régime captif à l'aplomb des captages,
son écoulement naturel se faisant suivant la même direction que le pendage
des terrains, soit du Sud-Ouest vers le Nord-Est. Sous la couverture
tertiaire, la fissuration de la craie décroît progressivement quand on
s'éloigne du bord du recouvrement. La transmissivité de l'aquifère crayeux
diminue rapidement de ce fait sous la couverture.
Dans le secteur du champ captant, la surface piézométrique est
fortement perturbée par les cônes de rabattement dus aux prélèvements de la
Lyonnaise des Eaux. Par ailleurs, la nappe de la craie est rechargée
artificiellement par des bassins d'infiltration (réalisés dans le secteur
d'Houlle et Moulle), à raison de 3 Millions de m /an, pour éviter une tropgrande extension des cônes de rabattement.
De plus, la présence d'un accident faille d'orientation N 120° et
d'accidents conjugués secondaires ont été mis en évidence par des sondages
géologiques et électriques réalisés dans le cadre de l'étude préliminaire à
la définition des périmètres de protection du champ captant.
D'un point de vue hydraulique, cet accident peut jouer, dans une
certaine mesure, un double rôle de "barrage" à l'écoulement général de la
nappe vers le Nord-est, et de "drain" dans la direction Nord-Ouest-Sud-Est
qui correspond à la fracturation la plus importante du substratum crayeux.
III - METHODOLOGIE PROPOSEE
L'élaboration d'une carte de vulnérabilité d'un champ captant a pour
objectif de définir les zones sensibles à une pollution superficielle dont
un certain nombre de caractéristiques sont, a priori, inconnues, à savoir :
le type (chronique ou accidentel), la durée, la localisation, la masse
rejetée, la nature du polluant.
La méthode proposée vise à intégrer point par point plusieurs
paramètres caractéristiques de la vulnérabilité des eaux souterraines avec
des "poids" différents hiérarchisés en fonction de leur degré d'influence
grâce à un logiciel interactif (SYNERGIE) de traitement multicritère de
données.
- 8 -
D'un régime libre ou semi-captif dans la zone où elle est
sub-affleurante, la nappe passe à un régime captif à l'aplomb des captages,
son écoulement naturel se faisant suivant la même direction que le pendage
des terrains, soit du Sud-Ouest vers le Nord-Est. Sous la couverture
tertiaire, la fissuration de la craie décroît progressivement quand on
s'éloigne du bord du recouvrement. La transmissivité de l'aquifère crayeux
diminue rapidement de ce fait sous la couverture.
Dans le secteur du champ captant, la surface piézométrique est
fortement perturbée par les cônes de rabattement dus aux prélèvements de la
Lyonnaise des Eaux. Par ailleurs, la nappe de la craie est rechargée
artificiellement par des bassins d'infiltration (réalisés dans le secteur
d'Houlle et Moulle), à raison de 3 Millions de m /an, pour éviter une tropgrande extension des cônes de rabattement.
De plus, la présence d'un accident faille d'orientation N 120° et
d'accidents conjugués secondaires ont été mis en évidence par des sondages
géologiques et électriques réalisés dans le cadre de l'étude préliminaire à
la définition des périmètres de protection du champ captant.
D'un point de vue hydraulique, cet accident peut jouer, dans une
certaine mesure, un double rôle de "barrage" à l'écoulement général de la
nappe vers le Nord-est, et de "drain" dans la direction Nord-Ouest-Sud-Est
qui correspond à la fracturation la plus importante du substratum crayeux.
III - METHODOLOGIE PROPOSEE
L'élaboration d'une carte de vulnérabilité d'un champ captant a pour
objectif de définir les zones sensibles à une pollution superficielle dont
un certain nombre de caractéristiques sont, a priori, inconnues, à savoir :
le type (chronique ou accidentel), la durée, la localisation, la masse
rejetée, la nature du polluant.
La méthode proposée vise à intégrer point par point plusieurs
paramètres caractéristiques de la vulnérabilité des eaux souterraines avec
des "poids" différents hiérarchisés en fonction de leur degré d'influence
grâce à un logiciel interactif (SYNERGIE) de traitement multicritère de
données.
9 -
Le tableau 1 reprend les paramètres pris en compte dans l'établissement
de la carte de vulnérabilité, à savoir :
- la topographie : une pente importante peut favoriser le ruissellement
et limiter ainsi l'infiltration d'eau pluviale ayant pu être contaminée
localement vers les eaux souterraines. A contrario, une topographie
relativement plane favorise l'infiltration, en l'absence d'écran superficiel
imperméable .
- la nature du recouvrement sur l'aquifère crayeux ( argile, alluvions,
limons) qui constitue un "obstacle" plus ou moins important et efficace
vis-à-vis de la propagation de la pollution vers le sous-sol. Il agit non
pas comme une barrière étanche mais plutôt comme un niveau retardateur qui,
de plus, lisse la réponse du milieu souterrain à l'entrée d'une pollution
(figure 2).
.Temps. .Temps .
Figure 2 : réponses schématiques du milieu souterrain à une pollution de
type accidentelle (a) ou chronique (b)
Ce type de données n'a pas été pris en compte dans le cadre de cette
étude (cf. chapitre IV-l).
- Son extension spatiale et son épaisseur : une épaisseur de cinq
mètres de silts argileux peut être considérée en première approximation
comme la limite d'efficacité d'un tel recouvrement (capacité de rétention
suffisamment importante, temps de transfert assez long pour permettre une
biodégradation ou un étalement par le recouvrement de la fonction d'entrée
de la pollution : figure 2).
9 -
Le tableau 1 reprend les paramètres pris en compte dans l'établissement
de la carte de vulnérabilité, à savoir :
- la topographie : une pente importante peut favoriser le ruissellement
et limiter ainsi l'infiltration d'eau pluviale ayant pu être contaminée
localement vers les eaux souterraines. A contrario, une topographie
relativement plane favorise l'infiltration, en l'absence d'écran superficiel
imperméable .
- la nature du recouvrement sur l'aquifère crayeux ( argile, alluvions,
limons) qui constitue un "obstacle" plus ou moins important et efficace
vis-à-vis de la propagation de la pollution vers le sous-sol. Il agit non
pas comme une barrière étanche mais plutôt comme un niveau retardateur qui,
de plus, lisse la réponse du milieu souterrain à l'entrée d'une pollution
(figure 2).
.Temps. .Temps .
Figure 2 : réponses schématiques du milieu souterrain à une pollution de
type accidentelle (a) ou chronique (b)
Ce type de données n'a pas été pris en compte dans le cadre de cette
étude (cf. chapitre IV-l).
- Son extension spatiale et son épaisseur : une épaisseur de cinq
mètres de silts argileux peut être considérée en première approximation
comme la limite d'efficacité d'un tel recouvrement (capacité de rétention
suffisamment importante, temps de transfert assez long pour permettre une
biodégradation ou un étalement par le recouvrement de la fonction d'entrée
de la pollution : figure 2).
Tableau 1 : Paramètres pris en compte dans l'élaboration des cartesde vulnérabilité des eaux souterraines à la pollution
¡ PARAMETRE
1 Recouvrement1 lithologie1 épaisseur
1 Topographie
1 Profondeur du1 niveau d'eau1 sous le sol
1 Fracturation
Poids i Echelle de vulnérabilité croissante --+ 1
global 1 et poids relatif de chaque paramètre |
1 1 Alluvions sur |
[Argile sur craie | craie (Limons sur craie1 0 1 1 1 2
1 1 Plus de 10m i 5 à 10m | 1 à 5m
I 0 j 1 j 2
1 pente > 10 % \ 5<pente^l0 % \ K pente $ 5 %
0,5 1 1 12 1 3
1 Profondeur> 30m j 15 à 30m j 5 à 15m
1 1 1 2 1 3
Craie en |
affleurement |
3 1
craie affleurante |
3 1
pente .$1 % j
4 1
< 5ni 1
4 1
1 Zone linéamentaire susceptible de correspondre |
1 1 à des zones fracturées |
1 1 i
o
I
Tableau 1 : Paramètres pris en compte dans l'élaboration des cartesde vulnérabilité des eaux souterraines à la pollution
¡ PARAMETRE
1 Recouvrement1 lithologie1 épaisseur
1 Topographie
1 Profondeur du1 niveau d'eau1 sous le sol
1 Fracturation
Poids i Echelle de vulnérabilité croissante --+ 1
global 1 et poids relatif de chaque paramètre |
1 1 Alluvions sur |
[Argile sur craie | craie (Limons sur craie1 0 1 1 1 2
1 1 Plus de 10m i 5 à 10m | 1 à 5m
I 0 j 1 j 2
1 pente > 10 % \ 5<pente^l0 % \ K pente $ 5 %
0,5 1 1 12 1 3
1 Profondeur> 30m j 15 à 30m j 5 à 15m
1 1 1 2 1 3
Craie en |
affleurement |
3 1
craie affleurante |
3 1
pente .$1 % j
4 1
< 5ni 1
4 1
1 Zone linéamentaire susceptible de correspondre |
1 1 à des zones fracturées |
1 1 i
o
I
- 11 -
Cependant , un sêd-Lment d'auss-i fa-ùble perméabilité coit-il ne constitue
pas une barrière étanche au transfert d'un polluant, surtout si la polarité
de ce dernier à l'état hydraté est de type anionique (échelle de temps
d'observation à prendre en compte).
- profondeur de la nappe sous le sol : ce paramètre correspond à
l'épaisseur de terrain non saturé et à un effet de retard en cas d'accident
vis-à-vis des eaux souterraines ; il permet une éventuelle récupération des
produits étrangers introduits accidentellement dans le sous-sol.
L'élimination des composés polluants peut être réalisée soit par déblaiement
soit par lessivage de la zone non saturée et création d'un piège hydraulique
dans la zone saturée, où par biodégradation naturelle en milieu non saturé.
- la fracturation de la formation aquifère qui commande pour partie sa
perméabilité. La présence de linéaments dans l'aquifère peut être mise en
évidence par analyse d'images satellites, de photographies aériennes ou de
profils de sondages mécaniques et électriques. Néanmoins, il est souvent
difficile de préciser le rôle des divers linéaments en terme d'élément
moteur de circulations souterraines ou a contrario comme barrière
hydraulique. Des mesures complémentaires peuvent alors être nécessaires.
Une autre approche permettrait d'intégrer le paramètre fracturation, en
s'appuyant sur la "densité de fracturation" (longueur de fractures par
maille ou superficie unitaire) ; cette analyse peut encore être affinée en
classant les accidents en fonction de leur longueur afin d'éliminer les
fractures dont l'influence pourrait être secondaire.
D'autres paramètres sont, dans un premier temps, écartés de cette
approche ; notamment la perméabilité de la couverture n'est pas prise en
compte. En effet, dans le cadre de l'élaboration d'une carte de
vulnérabilité, il conviendrait d'intégrer une perméabilité du milieu par
rapport à un soluté (ou une classe de solutés) et non par rapport à l'eau,paramètre difficile à acquérir dans un cadre économique souvent limité.
- 11 -
Cependant , un sêd-Lment d'auss-i fa-ùble perméabilité coit-il ne constitue
pas une barrière étanche au transfert d'un polluant, surtout si la polarité
de ce dernier à l'état hydraté est de type anionique (échelle de temps
d'observation à prendre en compte).
- profondeur de la nappe sous le sol : ce paramètre correspond à
l'épaisseur de terrain non saturé et à un effet de retard en cas d'accident
vis-à-vis des eaux souterraines ; il permet une éventuelle récupération des
produits étrangers introduits accidentellement dans le sous-sol.
L'élimination des composés polluants peut être réalisée soit par déblaiement
soit par lessivage de la zone non saturée et création d'un piège hydraulique
dans la zone saturée, où par biodégradation naturelle en milieu non saturé.
- la fracturation de la formation aquifère qui commande pour partie sa
perméabilité. La présence de linéaments dans l'aquifère peut être mise en
évidence par analyse d'images satellites, de photographies aériennes ou de
profils de sondages mécaniques et électriques. Néanmoins, il est souvent
difficile de préciser le rôle des divers linéaments en terme d'élément
moteur de circulations souterraines ou a contrario comme barrière
hydraulique. Des mesures complémentaires peuvent alors être nécessaires.
Une autre approche permettrait d'intégrer le paramètre fracturation, en
s'appuyant sur la "densité de fracturation" (longueur de fractures par
maille ou superficie unitaire) ; cette analyse peut encore être affinée en
classant les accidents en fonction de leur longueur afin d'éliminer les
fractures dont l'influence pourrait être secondaire.
D'autres paramètres sont, dans un premier temps, écartés de cette
approche ; notamment la perméabilité de la couverture n'est pas prise en
compte. En effet, dans le cadre de l'élaboration d'une carte de
vulnérabilité, il conviendrait d'intégrer une perméabilité du milieu par
rapport à un soluté (ou une classe de solutés) et non par rapport à l'eau,paramètre difficile à acquérir dans un cadre économique souvent limité.
12 -
En fonction de la nature des informations de base, leur acquisition
peut être obtenue soit :
- directement par la compilation d'archives, par des mesures
complémentaires in situ ;
- indirectement grâce à la télédétection (images satellitaires,
photographies aériennes, ...) après étalonnage au sol sur des points de
référence (figure 3)*
Ces éléments croisés point par point avec un poids relatif différent pour
chacun des paramètres pris en compte permettent de générer automatiquemnt à
l'aide du logiciel de traitement multicritère SYNERGIE une carte de
vulnérabilité modulable sur console de microordinateur.
Cette carte de vulnérabilité peut être superposée à des facteurs à
caractère évolutif qui ont trait à l 'occupation du sol (alors que les
facteurs géologiques et hydrogéologiques sont des paramètres que l'on peut
considérer comme relativement stables à l'échelle humaine). On constitue
alors une carte de sensibilité du milieu souterrain aux risques de pollution
liés aux activités humaines (facteurs essentiellement évolutifs).
IV - APPLICATION AU SECTEUR D'ETUDE
IV. 1 - Réalisation de la carte de vulnérabilité
Les paramètres suivants ont été utilisés afin d'élaborer la carte de
vulnérabilité :
1) La nature et l'extension des formations de recouvrement sur lacraie : dans le cas du champ captant d'Houlle et Moulle, et dans l'état
actuel de nos connaissances, la couverture est essentiellement constituée de
silts argileux d'origine tertiaire et/ou quaternaire.
Lors d'une étude préliminaire à la définition des périmètres de
protection, des sondages géologiques ont permis d'étalonner des sondages
électriques et de réaliser une carte d' isoépaisseur du recouvrement.
La hiérarchisation de cet élément n'a été effectuée qu'en fonction de
son épaisseur - cf. tableau 1 (Echelle de l'information : I/5OOO) -.
12 -
En fonction de la nature des informations de base, leur acquisition
peut être obtenue soit :
- directement par la compilation d'archives, par des mesures
complémentaires in situ ;
- indirectement grâce à la télédétection (images satellitaires,
photographies aériennes, ...) après étalonnage au sol sur des points de
référence (figure 3)*
Ces éléments croisés point par point avec un poids relatif différent pour
chacun des paramètres pris en compte permettent de générer automatiquemnt à
l'aide du logiciel de traitement multicritère SYNERGIE une carte de
vulnérabilité modulable sur console de microordinateur.
Cette carte de vulnérabilité peut être superposée à des facteurs à
caractère évolutif qui ont trait à l 'occupation du sol (alors que les
facteurs géologiques et hydrogéologiques sont des paramètres que l'on peut
considérer comme relativement stables à l'échelle humaine). On constitue
alors une carte de sensibilité du milieu souterrain aux risques de pollution
liés aux activités humaines (facteurs essentiellement évolutifs).
IV - APPLICATION AU SECTEUR D'ETUDE
IV. 1 - Réalisation de la carte de vulnérabilité
Les paramètres suivants ont été utilisés afin d'élaborer la carte de
vulnérabilité :
1) La nature et l'extension des formations de recouvrement sur lacraie : dans le cas du champ captant d'Houlle et Moulle, et dans l'état
actuel de nos connaissances, la couverture est essentiellement constituée de
silts argileux d'origine tertiaire et/ou quaternaire.
Lors d'une étude préliminaire à la définition des périmètres de
protection, des sondages géologiques ont permis d'étalonner des sondages
électriques et de réaliser une carte d' isoépaisseur du recouvrement.
La hiérarchisation de cet élément n'a été effectuée qu'en fonction de
son épaisseur - cf. tableau 1 (Echelle de l'information : I/5OOO) -.
- 13 -
Figure 3 - Organigramme général simplifié de la démarche proposée
(avec application à la culture de la vigne)
ETEHPLE D'APPLICATION Dg LA. TELEDETECTION
- dans un Système d'Information Géographique -
APTITUDE DES SOLS A LA CULTURE DE LA VICHE -
LES TERROIRS
NATURE
DES
INFORMATIONS
d'informations
topographiques
(modèle numérique de terrain)
- pente
- altitude
- orientation
OUTIL
D'ACQUISITION:
Léments d'informations
sur le sol
et le sous-sol
— géologie
— pédologie
— hydroBorphie
Eléments d'Informations
sur:
- la propriété
- la cépage
- les rendements . .
Eléments d'informations
sur le climat
- pluie
-fiel
- ensoleillement
I TÉLÉDÉTECTION|I
ENQUETE ET DOCUXEKTS EXISTANTS
METHODE
D'ACQUISITION:
Balayage - Détection- Enregistrement
(mode "pixel")
Base de données
Digltalija.tJ.on ou scannérisa tien des documents
existants (mode "vecteur")
ORICDÍE DES
DONNEES:
ICN - SPOT BÍACE - B.R.C.K. - DOtA - SRAE CADASTRE
STNDIC1T PROFESS.
EïSEE
KETEOROLOCIE
KATIONALE
TRAITEMENT:
COMPOSITION
DES IMAGES:
RESULTATS:
OBTENTION DES DOCUMENTS- DUCES ET CARTES, corrigée« de* différents artefacts
de vesure et de calcul, étalonnés au sol
\ \
UTILISATION D'UN PROGICIEL
permettant le Kariage Je l'IMAGE et de la CARTE (MARICA)
pour parrenir à un SISTEME D'INFORMATION GEOGRAPHIQUE autorisant
le traitement des Informations arec des "POIDS DIFFERENTS" et DES
"T.TIT.snNS LOGIQUES" en Intégrant des fonctions de D.A.O., statique ..
Icartographie
automatisée des unités de terroir
unités du même type sur
3 sols différents
- 14 -
2) La fracturation mise en évidence lors de l'étude préliminaire :
son orientation principale est N 120°, avec une direction conjuguée
N50-N60°. Elle constitue un facteur d'accès et de circulation plus aisé pour
les polluants dans le sous-sol (échelle de l'information à I/5OOO).
3) Le modèle numérique de terrain qui rend compte de la
topographie afin d'élaborer la carte des pentes qui commandent l'infil¬
tration (échelle de l'information l/25 000). Le découpage en classes de
pentes a été réalisé de manière statistique (figure 4) j aucune étude
systématique de la relation entre l'infiltration et la pente n'ayant été
réalisée dans la région, l'appréciation d'une telle relation pourrait être
faite par la mise en oeuvre d'un modèle de bilan hydrique prenant en compte
les précipitations, l'évapotranspiration, le ruissellement, l'infiltration
et le transfert vers les zones non saturées et saturées.
REPftRTITION OES CLASSES DE PENTES <>:)
ricvuencïs cuHuitis
«I "i "><^
Figure 4 : Répartition des classes de pentes
En outre, la topographie croisée avec les mesures de profondeur du
niveau d'eau constituées sous forme de fichier numérisé (dans les ouvrages
existants - Echelle de l'information I/25 000) fournit en tout point laprofondeur de la nappe sous le sol (interpolation sur toute la zone
d'étude) assimilable à l'épaisseur de terrain non saturé en nappe libre,paramètre susceptible de retarder la propagation d'un polluant vers la
nappe .
- 14 -
2) La fracturation mise en évidence lors de l'étude préliminaire :
son orientation principale est N 120°, avec une direction conjuguée
N50-N60°. Elle constitue un facteur d'accès et de circulation plus aisé pour
les polluants dans le sous-sol (échelle de l'information à I/5OOO).
3) Le modèle numérique de terrain qui rend compte de la
topographie afin d'élaborer la carte des pentes qui commandent l'infil¬
tration (échelle de l'information l/25 000). Le découpage en classes de
pentes a été réalisé de manière statistique (figure 4) j aucune étude
systématique de la relation entre l'infiltration et la pente n'ayant été
réalisée dans la région, l'appréciation d'une telle relation pourrait être
faite par la mise en oeuvre d'un modèle de bilan hydrique prenant en compte
les précipitations, l'évapotranspiration, le ruissellement, l'infiltration
et le transfert vers les zones non saturées et saturées.
REPftRTITION OES CLASSES DE PENTES <>:)
ricvuencïs cuHuitis
«I "i "><^
Figure 4 : Répartition des classes de pentes
En outre, la topographie croisée avec les mesures de profondeur du
niveau d'eau constituées sous forme de fichier numérisé (dans les ouvrages
existants - Echelle de l'information I/25 000) fournit en tout point laprofondeur de la nappe sous le sol (interpolation sur toute la zone
d'étude) assimilable à l'épaisseur de terrain non saturé en nappe libre,paramètre susceptible de retarder la propagation d'un polluant vers la
nappe .
- 15 -
L'annexe I 1 à 4 reprend les cartes représentatives de ces paramètres.
Ces éléments croisés entre eux avec des poids différents fonction de
leur importance relative (cf. tableau 1) permettent d'élaborer la carte de
la figure 5 sur laquelle ont été figurées cinq classes de vulnérabilité
croissantes (Annexe II) :
- une classe inférieure à 1 qui correspond au secteur Nord-Est de la
zone étudiée ; la nappe de la craie est peu vulnérable sous le recouvrement
argileux, sans que toutefois ce dernier puisse garantir une filtration
géochimique complète j une pollution de type anionique (métaux tels que le
chrome, l'arsenic et composés organiques) ne serait que ralentie, letransfert du fluide vecteur étant lui-même plus lent.
Néanmoins, ce secteur est peu intéressant du point de vue économique du
fait de la diminution de la fissuration sous le recouvrement.
- quatre classes où la nappe de la craie est plus ou moins vulnérable
en fonction de la pente, de la fracturation, de l'épaisseur de non saturé,
de la nature et de l'extension des formations de recouvrement.
La présence de la faille accroît la vulnérabilité de la nappe sous le
recouvrement.
Les zones vulnérables sont essentiellement liées à une épaisseur de
recouvrement minimale ou absente, une zone de terrain non saturé réduite,
une densité de fracturation plus importante et une pente très faible
permettant 1 ' infiltration .
- 15 -
L'annexe I 1 à 4 reprend les cartes représentatives de ces paramètres.
Ces éléments croisés entre eux avec des poids différents fonction de
leur importance relative (cf. tableau 1) permettent d'élaborer la carte de
la figure 5 sur laquelle ont été figurées cinq classes de vulnérabilité
croissantes (Annexe II) :
- une classe inférieure à 1 qui correspond au secteur Nord-Est de la
zone étudiée ; la nappe de la craie est peu vulnérable sous le recouvrement
argileux, sans que toutefois ce dernier puisse garantir une filtration
géochimique complète j une pollution de type anionique (métaux tels que le
chrome, l'arsenic et composés organiques) ne serait que ralentie, letransfert du fluide vecteur étant lui-même plus lent.
Néanmoins, ce secteur est peu intéressant du point de vue économique du
fait de la diminution de la fissuration sous le recouvrement.
- quatre classes où la nappe de la craie est plus ou moins vulnérable
en fonction de la pente, de la fracturation, de l'épaisseur de non saturé,
de la nature et de l'extension des formations de recouvrement.
La présence de la faille accroît la vulnérabilité de la nappe sous le
recouvrement.
Les zones vulnérables sont essentiellement liées à une épaisseur de
recouvrement minimale ou absente, une zone de terrain non saturé réduite,
une densité de fracturation plus importante et une pente très faible
permettant 1 ' infiltration .
- 16 -
INFORMATIONS DE BASE
RECOUVREMENT TOPOGRAPHIE FRACTURATION NAPPE
Epaisseurlithologique
Cartes des pentes- Altitudes- Orientations
Réseau defissures, fractures
Profondeur dela nappe sousle sol : épais¬seur de zonenon saturée
LOGICIEL SYNERGIE
VV
V
Carte de vulnérabilité deseaux souterraines
Figure 5 ' Application de la démarche proposée sur le secteur d'étude
- 16 -
INFORMATIONS DE BASE
RECOUVREMENT TOPOGRAPHIE FRACTURATION NAPPE
Epaisseurlithologique
Cartes des pentes- Altitudes- Orientations
Réseau defissures, fractures
Profondeur dela nappe sousle sol : épais¬seur de zonenon saturée
LOGICIEL SYNERGIE
VV
V
Carte de vulnérabilité deseaux souterraines
Figure 5 ' Application de la démarche proposée sur le secteur d'étude
- 17 -
IV. 2 - Avantages de la démarche et perspectives
IV. 2.1 - ^p£C¿fi^t£s de_la démarche
La démarche proposée ci-avant est intéressante de plusieurs points de
vue :
- la numérisation des informations permet, compte-tenu de l'inter¬
activité du logiciel utilisé, de faire varier le poids relatif des
paramètres pris en compte et d'apprécier la vulnérabilité du milieu naturel
en s'appuyant sur les caractéristiques géologiques et hydrogéologiques, et
ainsi d'adapter l'appréciation de la vulnérabilité à différents cas d'étude;
- la numérisation d'informations complémentaires et évolutives
dans le temps et l'espace, tel que les plans d'occupation des sols, permet
de les croiser avec la carte de vulnérabilité afin d'établir une carte de
sensibilité du milieu souterrain aux risques de pollution liés à l'activité
humaine (agriculture, industrie, infrastructures routières, développement
urbain, etc..) ;
- les documents édités peuvent être facilement mis à jour en
intégrant la dérive due aux changements d'occupation du sol (déprise
agricole, reboisement, développement urbain par exemple...) ;
- enfin, la démarche proposée pourrait être compliquée en
intégrant d'autres critères au traitement proposé (degré de liaison nappe
cours d'eau, phénomène de drainance par exemple).
L'édition, à faible coût, de différentes hypothèses d'étude a pour
objectif de visualiser sous forme cartographique des documents de base qui
peuvent guider l'aménageur dans les choix d'occupation du sol en intégrant
les risques de pollution et la vulnérabilité des eaux souterraines, tout en
restant de lecture accessible au plus grand nombre ; la validité d'un tel
document à une petite échelle dépend essentiellement de la qualité et de la
densité des informations de base qui limitent les interpolations
mathématiques entre les points étalons.
- 17 -
IV. 2 - Avantages de la démarche et perspectives
IV. 2.1 - ^p£C¿fi^t£s de_la démarche
La démarche proposée ci-avant est intéressante de plusieurs points de
vue :
- la numérisation des informations permet, compte-tenu de l'inter¬
activité du logiciel utilisé, de faire varier le poids relatif des
paramètres pris en compte et d'apprécier la vulnérabilité du milieu naturel
en s'appuyant sur les caractéristiques géologiques et hydrogéologiques, et
ainsi d'adapter l'appréciation de la vulnérabilité à différents cas d'étude;
- la numérisation d'informations complémentaires et évolutives
dans le temps et l'espace, tel que les plans d'occupation des sols, permet
de les croiser avec la carte de vulnérabilité afin d'établir une carte de
sensibilité du milieu souterrain aux risques de pollution liés à l'activité
humaine (agriculture, industrie, infrastructures routières, développement
urbain, etc..) ;
- les documents édités peuvent être facilement mis à jour en
intégrant la dérive due aux changements d'occupation du sol (déprise
agricole, reboisement, développement urbain par exemple...) ;
- enfin, la démarche proposée pourrait être compliquée en
intégrant d'autres critères au traitement proposé (degré de liaison nappe
cours d'eau, phénomène de drainance par exemple).
L'édition, à faible coût, de différentes hypothèses d'étude a pour
objectif de visualiser sous forme cartographique des documents de base qui
peuvent guider l'aménageur dans les choix d'occupation du sol en intégrant
les risques de pollution et la vulnérabilité des eaux souterraines, tout en
restant de lecture accessible au plus grand nombre ; la validité d'un tel
document à une petite échelle dépend essentiellement de la qualité et de la
densité des informations de base qui limitent les interpolations
mathématiques entre les points étalons.
- 18 -
Dans le cadre de l'application proposée sur le champ captant
d'Houlle-Moulle, cette approche a été rendue possible par la bonne
connaissance régionale du milieu d'une part, par la réalisation d'une
campagne spécifique de reconnaissances complémentaires d'autre part.
IV. 2. 2 - Estensions_env^S£g£abl£s
D'autres paramètres évolutifs dans le temps (de par l'action humaine)
peuvent être traités par croisement avec les différentes informations brutes
ayant servi à l'élaboration de la carte de vulnérabilité, en vue de réaliser
d'autres cartes d'aide à la décision (figure 6).
Ainsi en intégrant :
* la typologie du sol (carte pédologique), peut-on obtenir une carted'aptitude des sols à l'assainissement ;
* le plan d'occupation du sol : il est possible d'élaborer une carte de
sensibilité aux risques de pollution liés à la zonation de l'activité
humaine ;
* les contraintes législatives (périmètres de protection des captages,
distance réglementaire à respecter dans les plans d'épandage au cours d'eau,
plan d'exposition aux risques d'inondations...) sont susceptibles d'être
intégrées dans l'élaboration de carte d'aptitude à l'épandage peut être
envisagée.
- 18 -
Dans le cadre de l'application proposée sur le champ captant
d'Houlle-Moulle, cette approche a été rendue possible par la bonne
connaissance régionale du milieu d'une part, par la réalisation d'une
campagne spécifique de reconnaissances complémentaires d'autre part.
IV. 2. 2 - Estensions_env^S£g£abl£s
D'autres paramètres évolutifs dans le temps (de par l'action humaine)
peuvent être traités par croisement avec les différentes informations brutes
ayant servi à l'élaboration de la carte de vulnérabilité, en vue de réaliser
d'autres cartes d'aide à la décision (figure 6).
Ainsi en intégrant :
* la typologie du sol (carte pédologique), peut-on obtenir une carted'aptitude des sols à l'assainissement ;
* le plan d'occupation du sol : il est possible d'élaborer une carte de
sensibilité aux risques de pollution liés à la zonation de l'activité
humaine ;
* les contraintes législatives (périmètres de protection des captages,
distance réglementaire à respecter dans les plans d'épandage au cours d'eau,
plan d'exposition aux risques d'inondations...) sont susceptibles d'être
intégrées dans l'élaboration de carte d'aptitude à l'épandage peut être
envisagée.
ORGANIGRAMME GENERAL DE LA DEMARCHE PROPOSEE AU SECTEUR D'ETUDEET EXTENSIONS POSSIBLES DES TRAITEMENTS
- 19 -Figure 6
COLLECTE ET/ODACQUISITION DES
DONNEES
TRAITOOUTSCEKOtAUX
ET PARTICULIERS
FICHIERSDEFINITirS
\
lit «lineur etlit uajeur du
cours d'eau
zones
inondables
IMAGE SATELLITAIRE
^'
fichier "pixel"
1'/~ >
TRAITIMENTS GENERAUXET REDRESSiMENT
DES IMAGES
et/ou
typologied'occupation
. du sol(yille, forêt, carrières...)
NUMERISATION DEDONNEES EXISTANTES
mesures
piézométriques
ACQUISITION ET ,
NUMERISATION DEDONNEES COMPLEMENTAIRES
fichier "yectcur"
II0M0CÍ31EISATI0N DESINFORMATIONS (DENSITE,
ECHELLE...)
prtifondenr nappesous le sol
(épaisseur non saturée)
modèlenumériquede terrain
formationssuperficielles
carte des pentes(ruissellement )
épaisseur derecourrement(couverture)
tracé du coursd'eaupéiômètres deprotection
classe deperméabilité
et lithologie
\
contrainteslegisla tiTes
CONTROLE DESrarniPRETATioNs
ETHESURES
D'ETALONNAGEm SITU
/
N_.
ijogiciel deTRAITDMT
MULTICRITERE(SINQtCIE)
k
CARTE D'ALEA et/ouDE RISQUES NATURELS
V
-/' V
CARTE DE SENSIBILITEAUX RISQUES DE POLLUTION
CARTE DE VULNERABILITEDES EAUX SOUTERRAINES
y
CARTE D'APTITUDE A L'ASSAINISSEMiHT
.y
ORGANIGRAMME GENERAL DE LA DEMARCHE PROPOSEE AU SECTEUR D'ETUDEET EXTENSIONS POSSIBLES DES TRAITEMENTS
- 19 -Figure 6
COLLECTE ET/ODACQUISITION DES
DONNEES
TRAITOOUTSCEKOtAUX
ET PARTICULIERS
FICHIERSDEFINITirS
\
lit «lineur etlit uajeur du
cours d'eau
zones
inondables
IMAGE SATELLITAIRE
^'
fichier "pixel"
1'/~ >
TRAITIMENTS GENERAUXET REDRESSiMENT
DES IMAGES
et/ou
typologied'occupation
. du sol(yille, forêt, carrières...)
NUMERISATION DEDONNEES EXISTANTES
mesures
piézométriques
ACQUISITION ET ,
NUMERISATION DEDONNEES COMPLEMENTAIRES
fichier "yectcur"
II0M0CÍ31EISATI0N DESINFORMATIONS (DENSITE,
ECHELLE...)
prtifondenr nappesous le sol
(épaisseur non saturée)
modèlenumériquede terrain
formationssuperficielles
carte des pentes(ruissellement )
épaisseur derecourrement(couverture)
tracé du coursd'eaupéiômètres deprotection
classe deperméabilité
et lithologie
\
contrainteslegisla tiTes
CONTROLE DESrarniPRETATioNs
ETHESURES
D'ETALONNAGEm SITU
/
N_.
ijogiciel deTRAITDMT
MULTICRITERE(SINQtCIE)
k
CARTE D'ALEA et/ouDE RISQUES NATURELS
V
-/' V
CARTE DE SENSIBILITEAUX RISQUES DE POLLUTION
CARTE DE VULNERABILITEDES EAUX SOUTERRAINES
y
CARTE D'APTITUDE A L'ASSAINISSEMiHT
.y
- 20 -
V - CONCLUSIONS
Les difficultés rencontrées pour assurer la protection des eaux
souterraines , le nombre de parcmètres qui interviennent dans la propagation
de la pollution dans le sous-sol, l'apparition de nouveaux outils tels que
la télédétection et les logiciels de traitement multicritère d'informations
numérisées conduisent à imaginer des cartes de la vulnérabilité à la
pollution des eaux souterraines plus élaborées, bien que simples dans leur
approche et leur lecture.
L'élaboration d'une telle carte à l'échelle d'un champ captant a pour
objectif de contribuer à nuancer la vulnérabilité des ressources en eaux
dans l'emprise des périmètres de protection afin de faciliter les choix sur
les mesures conservatoires ' à mettre en oeuvre pour assurer la pérennité de
la qualité de la ressource en eau mobilisable pour l'alimentation en eau
potable.
Ces cartes de vulnérabilité prennent en compte des caractéristiques
hydrogéologiques sensiblement invariantes à notre échelle de temps et
peuvent être superposées à des facteurs à caractères évolutifs (tels que lesplans d'occupation des sols, les cartes de risques liés à diverses activités
humaines,...).
Néanmoins, toute information complémentaire acquise dans le secteur
étudié (nouveaux sondages,...) peut être intégrée à coût marginal aux
données pré-existantes et permettre d'affiner l'une des cartes unitaires
servant à l'élaboration de la carte de vulnérabilité.
Ceci suppose, toutefois, une politique cohérente de sauvegarde des
données acquises et numérisées (de type base de données par exemple).-
Par ailleurs, la notion de vulnérabilité reste essentiellement fonction
du type de polluant susceptible d'être répandu (cation, anion, organique) etdes caractéristiques de la pollution (localisation, durée, masse).
- 20 -
V - CONCLUSIONS
Les difficultés rencontrées pour assurer la protection des eaux
souterraines , le nombre de parcmètres qui interviennent dans la propagation
de la pollution dans le sous-sol, l'apparition de nouveaux outils tels que
la télédétection et les logiciels de traitement multicritère d'informations
numérisées conduisent à imaginer des cartes de la vulnérabilité à la
pollution des eaux souterraines plus élaborées, bien que simples dans leur
approche et leur lecture.
L'élaboration d'une telle carte à l'échelle d'un champ captant a pour
objectif de contribuer à nuancer la vulnérabilité des ressources en eaux
dans l'emprise des périmètres de protection afin de faciliter les choix sur
les mesures conservatoires ' à mettre en oeuvre pour assurer la pérennité de
la qualité de la ressource en eau mobilisable pour l'alimentation en eau
potable.
Ces cartes de vulnérabilité prennent en compte des caractéristiques
hydrogéologiques sensiblement invariantes à notre échelle de temps et
peuvent être superposées à des facteurs à caractères évolutifs (tels que lesplans d'occupation des sols, les cartes de risques liés à diverses activités
humaines,...).
Néanmoins, toute information complémentaire acquise dans le secteur
étudié (nouveaux sondages,...) peut être intégrée à coût marginal aux
données pré-existantes et permettre d'affiner l'une des cartes unitaires
servant à l'élaboration de la carte de vulnérabilité.
Ceci suppose, toutefois, une politique cohérente de sauvegarde des
données acquises et numérisées (de type base de données par exemple).-
Par ailleurs, la notion de vulnérabilité reste essentiellement fonction
du type de polluant susceptible d'être répandu (cation, anion, organique) etdes caractéristiques de la pollution (localisation, durée, masse).
- 21 -
Une couverture de type silto-argileuse ne sera efficace que dans le cas
de pollution de type cationique (polluants sous forme cationique à l'état
hydraté, cas de la plupart des métaux lourds toxiques).
Le transfert vers les eaux souterraines de polluants sous forme
anionique à l'état hydraté (chrome VI, arsenic et composés organiques
variés) ne sera que ralenti.
La typologie des sols est un autre facteur important, tant pour évaluer
les risques réels de migration, que pour apprécier l'aptitude des sols à
l'auto-épuration (figure 6) ou à la fixation d'éléments étrangers au milieu.
L'approche proposée à l'échelle d'un champ captant nécessiterait d'être
affinée en définissant plus précisément les paramètres indépendants de base
et les poids relatifs de chacun de ceux-ci à prendre en compte en routine
dans les études futures.
Vu par J. RICOUR, Directeur du
Service Géologique Régional
Nord Pas-de-Calais
Rédigé par :
D. DARMENDRAIL, Ingénieur hydrogéologue
avec la collaboration de
A. COLLEAU
- 21 -
Une couverture de type silto-argileuse ne sera efficace que dans le cas
de pollution de type cationique (polluants sous forme cationique à l'état
hydraté, cas de la plupart des métaux lourds toxiques).
Le transfert vers les eaux souterraines de polluants sous forme
anionique à l'état hydraté (chrome VI, arsenic et composés organiques
variés) ne sera que ralenti.
La typologie des sols est un autre facteur important, tant pour évaluer
les risques réels de migration, que pour apprécier l'aptitude des sols à
l'auto-épuration (figure 6) ou à la fixation d'éléments étrangers au milieu.
L'approche proposée à l'échelle d'un champ captant nécessiterait d'être
affinée en définissant plus précisément les paramètres indépendants de base
et les poids relatifs de chacun de ceux-ci à prendre en compte en routine
dans les études futures.
Vu par J. RICOUR, Directeur du
Service Géologique Régional
Nord Pas-de-Calais
Rédigé par :
D. DARMENDRAIL, Ingénieur hydrogéologue
avec la collaboration de
A. COLLEAU
ANNEXESANNEXES
ANNEXE I
BRGM-SGR/N.PC
LEZENNES (Nord)
(89 SGN 376 NPC)
LYONNAISE DES EAUX
DIRECTION REGIONALE FLANDRE-ARTOIS
MINISTERE DE L'INDUSTRIE
ELABORATION D'UNE CARTE DE VULNERABILITE DE LA
NAPPE DE LA CRAIE A LA POLLUTION DANS LE
SECTEUR DU CHAMP CAPTANT D'HOULLE et MOULLE
(Pas-de-Calais) PAR TRAITEMENT MULTICRITERE DE DONNEES
Cartes unitaires des différents paramètres
ayant servi à l'élaboration de la carte de vulnérabilité
Echelle I/25 000
ANNEXE I
BRGM-SGR/N.PC
LEZENNES (Nord)
(89 SGN 376 NPC)
LYONNAISE DES EAUX
DIRECTION REGIONALE FLANDRE-ARTOIS
MINISTERE DE L'INDUSTRIE
ELABORATION D'UNE CARTE DE VULNERABILITE DE LA
NAPPE DE LA CRAIE A LA POLLUTION DANS LE
SECTEUR DU CHAMP CAPTANT D'HOULLE et MOULLE
(Pas-de-Calais) PAR TRAITEMENT MULTICRITERE DE DONNEES
Cartes unitaires des différents paramètres
ayant servi à l'élaboration de la carte de vulnérabilité
Echelle I/25 000
BRGM
ANNEXE : I.
E T U D E D U C H A M P C A P T A N T D E H O U L L E et M O U L L E C P a s - d e - C a l & i s )583.26 583.76 S M . 2 S S H . 7 C S8S.26 5SS.76 S86.26 586.76 587.26 587.76 588.26 S88.76 S89.26 589.76
ALTITUDE CM
SUP. 70.0
60.0 - 70.0
50.0 - 60.0
40.0 - 50.0
30.0 - 40.0
20.0 - 30.0
10.0 - 20.0
0.0 - 10.0
INF. 0 .0
Echelle: 1/25000
S82.76 583.2« 583.76 584.26 564.76 S8S. 26 586.26 see.TE
1343.44
1343.24
1343.04
1342.9-4
342.44
13-42.24
1342.IMS87.26 S87.76 S88.26 S88.76 SM.3C S89.7S
89 SGN 376 NPC
BRGM
ANNEIE : 1,
ETUDE DU CHAMP CAPTANT DE HOULLE et MOULLE ( Pas - de - Calais)
1345.24
1345.04
1344.84
1344.64
1344.44
1344.24
1344.04
1343.84
1343.64
1343.44
1343.24
1343.04
1342.84
1342.64
1342.44
1342.24
588.76 589.26 S89.76
Echelle: 1/25OOO1342.04
PEN LISSE 6 0PENTE C X )
SUP. 15.0
10.0 - 15.0
5.0 - 10.0
1.0 - 5.0
INF. 1.0
-1346.24
-1346.04
-1345.S4
•1345.64
•134S.44
582.76 583.26 583.76 564.26 564.76 S85.26 S8S.76 586.26 586.76 587.26 S87.76 588.26
582.76 583.26 S83.76 584.2G 584.76 585.26 585.76 586.26 S86.76 587.26 587.76 586.26 568.76 509.26
1342.84
1342.64
1342.44
•= -1342.24
I ' M « 1342.04589.76
89 SON 376 NPC
ANNEXE : I.
BRGM
S82.00
ETUDE DU CHAMP CAPTANT DE HOULLE et MOULLE C Pas - de - C*I*i»)582.SO 5S3.00 SB3.5O 584.00 SB4.SO ses.oo sas.so sec.oo see.so 587.00 587.SO see.oo ssa.so sea.oo 589.50 $90 00
134S .SO-
IS« .60-
1346.40-
13« .20
1346.00-
1345.80-
1345.EO
1345.40-
1345.20-
1345.00
1344.60
1344.60-
1344.40-
1344.20-
1344.00-
1343.80-
1343.60-
1343.40-
1343.20-
1343.00-
1342.80-
1342.SO•
1342.40-
1342.20-
146
CLASSES DERECOUVREMENT
BE SUP- 4-°I I 2 . 0 - 3 . 0
H i-° " 2-°WÊÊ INF. 1.0
Craie affleuronft.1 à 5 m .5 à 10m.10 à 30 m .Epaisseur>à 30m
Echelle: 1/25000
t
1342.00582
-134S.90
'1346.60
•1346.40
1346.20
134G.00
• 1345.60
•134S.60
•1345.40
1345.20
134S.00
•1344.90
1344.60
1344.40
•1344.20
1344.00
•1343.60
•1343.60
1343.40
1343.20
-1343.00
1342.80
•1342.EO
•1342.40
•1342.20
585.SO SÔ6.00 586.50 587.00 S87.S0 588.00 586.50 583.00 589.50 S901342.00
005Ô2.5Q 583.00 S83.S0 584.00 S84.S0 S8S.00
89 SGN 376 NPC
ANNEXE
BRGM
ETUDE DU CHAMP CAPTANT DE HOULLE 8t MOULLE C Pas - d« - Calais)
S83.26 589.76582.76 583.26 583.76 594.26 584.76 585.2t 585.76 SB6.26 586.76 587.» 587,7S 588.26
PROFONDEUR
NAPPE C M.
SUP. 30.0
20.0 - 30.0
I I 10.0 - 20 .05.0 - 10.0
INF. 5.0
Echelle; 1/25 000
-1346.24
-1346. M
-IMS.M
•1345 .«4
-1345.44
•1345.24
-1345.M
•1344.84
-1344.64
•1344.44
-1344.24
-1344.04
-1343.84
1343.64
1343.44
1343.24
1343.04
1342.84
1342.64
1 3 4 2 . 4 4
1 3 4 2 . 2 4
1 3 4 2 . 0 4. 26 ses.7« 586.26 S86.76 587.26 587.76 588.26 588.76 589.26 589,76
89 SGN 376 NPC
annexe ii
brgm-sgr/n.pc
LEZENNES (Nord)
(89 SGN 376 NPC)
LYONNAISE DES EAUX
DIRECTION REGIONALE FLANDRE-ARTOIS
MINISTERE DE L'INDUSTRIE
ELABORATION D'UNE CARTE DE VULNERABILITE DE LA
NAPPE DE LA CRAIE A LA POLLUTION DANS LE
SECTEUR DU CHAMP CAPTANT D'HOULLE et MOULLE
(Pas-de-i::alais) PAR TRAITEMENT. MULTICRITERE DE DONNEES
Carte de vulnérabilité du champ captant
annexe ii
brgm-sgr/n.pc
LEZENNES (Nord)
(89 SGN 376 NPC)
LYONNAISE DES EAUX
DIRECTION REGIONALE FLANDRE-ARTOIS
MINISTERE DE L'INDUSTRIE
ELABORATION D'UNE CARTE DE VULNERABILITE DE LA
NAPPE DE LA CRAIE A LA POLLUTION DANS LE
SECTEUR DU CHAMP CAPTANT D'HOULLE et MOULLE
(Pas-de-i::alais) PAR TRAITEMENT. MULTICRITERE DE DONNEES
Carte de vulnérabilité du champ captant
Voir calquedans document
papier
Voir calquedans document
papier
ANNEIE : II
BRGM
ETUDE DU CHAMP CAPTANT DE HOULLE ET MOULLE (PM ¿e C*Uid
t
Echelle: 1/
i;le-Çommunar. • •">.** ,«>.
Î5O<'ECHELLE: 1/25 000 ,',/ A *
89 SOí 376 NPC
ANNEXE : II
BRGM
ETUDE DU CHAMP CAPTANT DE HOULLE ET MOULLE <P« Je C#Ui.)
TAUX DE VULNERABLEOC LA NAPPC
t
^ • rEchelle: 1/25OOO
89 SON 376 NPC
