Rapport de stage - LOTERR · 2018-07-18 · Rapport de Stage/ Dalstein Florian 3 IV. Objectifs du stage 1. Objectif de ce sujet de recherche Afin de répondre au sujet de ce stage,

Rapport de stage

Contribution à la connaissance des apports hydrogéologiques

de la zone humide de la Mance (Lorraine)

Dalstein Florian

4-29 juin 2018

UE 6.9 Stage en entreprise

Rapport de Stage/ Dalstein Florian

Remerciements

Je tiens à remercier Luc MANCEAU, ingénieur d’étude au LOTERR pour ses conseils

d’utilisations des outils de mesures et pour sa mise à disposition du logiciel lulu, qu’il a lui-

même créé.

Mes remerciements vont également vers Didier FRANCOIS, ingénieur de recherche au

LOTERR pour son partage de données météorologiques et ses conseils.

Merci à Guillaume GAMA du Conservatoire d’Espaces Naturels de Lorraine pour sa

disponibilité et ses connaissances en faune et flore présentes dans la zone humide de la

Mance.

Un très grand merci à mon maître de stage Benoît LOSSON pour ses conseils, connaissances

et son aide pour la bonne réalisation de mon stage.


Résumé

Ce rapport traite des apports hydrogéologiques de la vallée de la Mance (Moselle –

Grand Est) entre la station de pompage du SIEGVO et le Moulin de la Mance (à proximité de

Gravelotte), dans les calcaires karstifiés du Bajocien. Cette étude s’est effectuée en partenariat

avec le Conservatoire d’Espaces Naturels de Lorraine.

Les différences de vitesses d’écoulements dans la nappe souterraine ainsi que

l’évolution de la charge en minéraux des eaux dans la zone humide, déterminées grâce à la

conductivité électrique, sont évoquées dans ce rapport. Ce dernier traite également de

l’évolution du débit le long du profil étudié ainsi qu’entre deux campagnes de prospection.

Les résultats obtenus à travers cette étude permettent de répondre au plan de gestion

du CENL de la vallée de la Mance.

Abstract

This Internship report talks about hydrogeologic contribution in Mance valley

(Moselle – Grand Est – France) between SIEGVO pumping station and the Moulin de la

Mance (near of Gravelotte), in karstified limestone of Bajocian. This study was in partnership

with the Conservatoire d’Espaces Naturels de Lorraine.

Differences of flow velocity in groundwater and mineral load evolution in wetland

water are mentioned in this report. They were determined with electric conductivity. Flow

evolution along the study profile and between both campains is also mentioned in this report.

Those study results allow to respond to CENL management plan of Mance valley.

Mots clés : Hydrogéologie, Conductivité électrique, Débit, Zone humide, Mance, Moselle.


Table des matières I. Introduction ..................................................................................................................................... 1

II. Présentation du laboratoire de recherche ...................................................................................... 1

III. Cadre géographique et géologique ............................................................................................. 2

IV. Objectifs du stage ........................................................................................................................ 3

1. Objectif de ce sujet de recherche .................................................................................................... 3

V. Méthodologie, moyens et outils mis à disposition ......................................................................... 4

1. Sur le terrain .................................................................................................................................... 4

a. La prise de données ..................................................................................................................... 4

b. Conductivité ................................................................................................................................ 4

c. Débit ............................................................................................................................................ 5

2. Pour l’exploitation des données ...................................................................................................... 5

a. Coordonnées GPS ........................................................................................................................ 5

b. Débit ............................................................................................................................................ 6

VI. Résultats ...................................................................................................................................... 7

VII. Interprétation ............................................................................................................................ 12

1. Evolution du débit sur une campagne........................................................................................... 12

2. Evolution du débit entre les deux campagnes .............................................................................. 12

3. Diminution de la conductivité dans la zone humide ..................................................................... 13

VIII. Conclusion ................................................................................................................................. 14

Table des Illustrations

Fig 1: Localisation de la zone étudiée (Source : Google Maps) ............................................................... 2

Fig 2: Carte géologique de la Vallée de la Mance (Source: infoterre) ..................................................... 2

Fig 3: wtw© 1970 .................................................................................................................................... 4

Fig 4: Perche à intégration Arias© PI 3.2 ................................................................................................ 5

Fig 5: Exemple de feuille de jaugeage réalisée par lulu .......................................................................... 6

Fig 6: Résultats de débit lors des 4-5 (1) et 14 juin (légende : voir fig.7) ................................................ 7

Fig 7 : Résultats de conductivité et de température ............................................................................... 8

Fig 8: Evolution de la conductivité le long du chenal SZH1 ................................................................... 10

Fig 9: Schéma de la zone humide de la Mance ..................................................................................... 11

Fig 10: Evolution du débit de la Mance d'amont en aval lors de la première campagne ..................... 12


1

I. Introduction Dans le cadre de l’UE 6.9 stage en entreprise, quatre semaines de stage ont été

effectuées au laboratoire du LOTERR avec Benoît LOSSON comme maître de stage.

L’objectif de ce stage a été de contribuer à la connaissance des apports

hydrogéologiques de la zone humide de la Mance et par extension de la Mance, affluent direct

de la Moselle. Ce cours d’eau se situe 10 km à l’ouest de Metz, région Grand Est, à proximité

des communes de Gravelotte et d’Ars-sur-Moselle.

Ce stage est directement lié au Conservatoire d’Espaces Naturels de Lorraine (CENL)

et à leur plan de gestion de la zone humide de la vallée de la Mance, à savoir les relations

entre les apports en eaux et la végétation présente sur ce site.

Ce rapport de stage présentera dans un premier temps le contexte géographique et

géologique (important pour cette problématique d’apport en eau) ainsi que les objectifs du

stage. La méthodologie et les moyens mis en œuvre afin de les atteindre seront ensuite

développés avant de présenter les résultats et leurs interprétations.

II. Présentation du laboratoire de recherche Le LOTERR est un centre de recherche en géographie appartenant à l’Université de

Lorraine et ayant un pôle sur l’île du Saulcy à Metz (57) dans l’UFR SHS, un autre à Nancy.

Ce laboratoire de géographie est issu de la fusion de ceux de Metz et Nancy suite à la

formation de l’Université de Lorraine. Trois axes de recherches sont étudiés dans ce

laboratoires : « Eaux et milieux », « Transitions paysagères et territoriales » ainsi que

« Transitions, acteurs et aménagement ».

Ce laboratoire est composé de 26 enseignants-chercheurs, 4-5 ingénieurs/ techniciens

et 17 doctorants et a comme directeur le professeur Grégory HAMEZ.

Ce laboratoire s’intéresse à la géographie dite physique, qui fait jonction avec des

domaines de recherches communes aux sciences de la terre telle la géomorphologie ou

l’hydrologie/hydrogéologie


2

III. Cadre géographique et géologique La Mance prend sa source dans le bois de Sainte-Ruffine avant de rejoindre la Moselle

au niveau d’Ars-sur-Moselle (Fig 1) après un tracé de 14km (CENL, p.4). La zone étudiée se

trouve entre la station de pompage entretenue par le SIEGVO (Syndicat Intercommunal des

Eaux de Gravelotte et de la Vallée de l’Orne) et le Moulin de la Mance, aujourd’hui inactif.

Fig 1: Localisation de la zone étudiée (Source : Google Maps)

La partie de la Mance étudiée présente de nombreuses sources d’origine

hydrogéologique en raison du recoupement de la base des calcaires du Bajocien (Fig 2),

localement karstifiés et qui représente un aquifère important. Le mur de cet aquifère est

constitué par les Marnes micacées. Ces dernières reposent sur les gites métallifères de

l’Aalénien (épaisseur de quelques mètres) sus-jacente aux marnes imperméables du Toarcien.

Fig 2: Carte géologique de la Vallée de la Mance (Source: infoterre)


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IV. Objectifs du stage

1. Objectif de ce sujet de recherche

Afin de répondre au sujet de ce stage, plusieurs types de données ont dû être récoltés.

Il a d’abord été nécessaire, afin de caractériser et différencier les arrivées hydrogéologiques,

de mesurer la conductivité électrique des eaux souterraines à leurs sorties afin de pouvoir

caractériser par exemple leurs modalités d’écoulement.

Les conductivités mesurées ont permis de déterminer des zones de sorties avec des

caractéristiques communes et ainsi de comprendre le fonctionnement de la nappe des calcaires

du Bajocien.

L’objectif principal du CENL est de connaître les différents points d’alimentation en

eau de la zone humide et leurs impacts sur celle-ci. La prospection et la caractérisation

hydrochimique des entrées et sorties en eau a permis de répondre à cet objectif.

La mesure de débit à différents endroits le long de la Mance a permis de voir

l’évolution de celui-ci d’amont en aval et d’identifier si certaines sources n’ont pas été

observées. Des anomalies de débit (augmentation ou diminution brutale) peuvent parfois

permettre de révéler des zones d’émergence ou de perte dans le lit d’un cours d’eau.

Un des objectifs professionnels du stage a tout d’abord été de développer rapidement

des connaissances pour mener à bien ce stage, notamment à l’aide de données

bibliographiques (principalement des rapports de terrain d’étudiants ayant travaillé sur le

climat, l’hydrologie et l’hydrogéologie de la Mance). Des connaissances plus globales

concernant l’hydrogéologie ont également été nécessaires et m’ont été inculquées par mon

maître de stage.

Réussir à utiliser de nouveaux outils de mesures, comme une perche de jaugeage à

intégration, non utilisés pendant la formation de licence STE a également été un objectif. Ces

outils ont demandé l’acquisition d’une certaine méthodologie.

La recherche d’information ne se fait pas seulement en obtenant ses propres données

mais également en utilisant celles d’autres professionnels. La prise de contact et le travail

pour obtenir ces informations représentent donc également une part des objectifs du stage.


4

V. Méthodologie, moyens et outils mis à disposition

1. Sur le terrain

a. La prise de données

Afin d’acquérir les données nécessaires à l’étude de ces apports hydrogéologiques,

deux campagnes de prise de données ont eu lieu : la première sur une journée et demie le 5 et

6 juin et la deuxième pendant une demi-journée le 14 juin après un fort cumul de pluie. Pour

cette deuxième campagne, il était nécessaire d’attendre la fin du ressuyage dans le bassin

versant après les dernières pluies afin que les données de débit ne soient pas perturbées par

apport d’eau de ruissellement dans la Mance.

b. Conductivité

Le LOTERR a permis l’utilisation de

plusieurs de ses appareils de mesure. Notamment

d’un conductimètre wtw© 1970 (Fig.3). Ce dernier,

mesurant la charge en minéraux présent, a

notamment permis de caractériser le taux de

carbonates présent dans l’eau. Ces charges en

carbonates sont fonction des modalités

d’écoulement dans les calcaires souterrains. Afin

d’avoir des mesures comparables, ce conductimètre

corrige automatiquement les mesures pour un

standard de 25°C (la conductivité étant fonction de

la température). Sa marge d’erreur est de 1%.

Fig 3: wtw© 1970

Une conductivité élevée représente une charge en ions élevée. De ce fait, il est

possible de formuler des hypothèses sur les vitesses d’écoulements dans les couches

géologiques ou sur l’origine de l’évolution de la conductivité en milieu extérieur. Ces

hypothèses sont formulées en partant de la formule à l’origine de la dissolution du carbonate

de calcium.

H2O + CO2 + CaCO3 Ca2+ + 2 HCO3 -

Une eau de pluie, peu chargée, s’infiltrant dans les couches géologiques, va avoir

tendance à vouloir atteindre son point de saturation en relation avec le milieu environnant.

Dans le cas de l’étude, les carbonates de calcium du calcaire du Bajocien vont être dissous.

L’eau infiltrée va donc les dissoudre et verra sa conductivité s’élever. Un écoulement lent de

l’eau favorise l’action de dissolution du milieu. Une valeur de conductivité élevée permettra

ainsi de formuler l’hypothèse d’un écoulement lent dans les couches géologiques tandis

qu’une eau peu chargée aura comme origine un écoulement rapide. Une arrivée d’eau est

souvent caractérisée comme étant hydrogéologique si la température de l’eau est égale à la

température moyenne annuelle de la zone étudiée. Pour cette étude, la température moyenne

annuelle est de 10,1°c (GRANDMOUGIN et al. 2003, p.23).


5

c. Débit

La mesure du débit a été effectuait de deux manières différentes sur le terrain. Pour les

lames d’eau les plus faibles (< 5 cm), le jaugeage a été réalisé au flotteur (une feuille ou un

bout d’écorce). Après avoir mesuré la profondeur et la largueur et déterminé la longueur de la

section, l’objet flottant était posé sur l’eau et le temps qu’il mettait à parcourir la longueur

souhaitée était mesuré. Il était par la suite possible d’estimer le débit par la formule simple :

.

Le résultat obtenu est ensuite divisé par 1000 afin d’obtenir des L/s.

La deuxième méthode de mesure du débit était

via une perche à intégration Arias© PI 3.2. (Fig 4). Cette

perche, permettant la mesure de vitesse sur plusieurs

verticales le long d’une section, est composée d’un

moulinet OTT© C2, sur lequel est fixée une hélice. Il

existe 3 types d’hélice : les hélices de niveau 1 pour les

débits à faible vitesse, les hélices de niveau 2 pour les

débits à vitesses plus fortes ainsi que les hélices de

niveau 3 pour les débits torrentiels. L’hélice utilisée

pour cette étude était une hélice de niveau 1. La perche

est également équipée d’un boitier de contrôle et d’un

pied de perche.

Fig 4: Perche à intégration Arias© PI 3.2

Afin d’avoir les meilleurs résultats possibles, il est nécessaire de choisir une section

sans obstacles sur le lieu, et quelques mètres en amont de la section. Les mesures de vitesse

d’écoulement se prennent sur au moins 10 verticales (abscisses) par section. Une vitesse

unique de remontée du moulinet pour la prise de mesures d’une section était définie au

préalable par une verticale de calibration. Les résultats sont inscrits sur une feuille de

jaugeage tout au long des mesures. Cette feuille permet par la suite le report des données sur

un logiciel.

2. Pour l’exploitation des données

a. Coordonnées GPS

Un ordinateur local possédant le logiciel ArcGis© 10.5 a été mis à disposition. Ce

logiciel a permis de replacer des coordonnées GPS prises sur le terrain (Annexe 2) afin de

replacer précisément les arrivées hydrogéologiques. La base de données du GPS étant en

wgs84 UTM32, le géoréférencement de la carte s’est fait dans la même base de données. La

carte ainsi que les coordonnées ont été prises sur le site Infoterre du BRGM. Etant dans le

système de coordonnées GPS Lambert 93, il a été nécessaire de passer par un convertisseur de

données GPS afin de géoréférencer la carte en wgs84 UTM32. Les trajets des cours d’eau

ainsi que les points de prise de mesures ont donc pu être reportés sur ce logiciel.


6

b. Débit

Les données de vitesses d’écoulement d’eau à différents endroits le long d’une section

par perche à intégration ont été exploitées (Annexe 1) à l’aide du logiciel lulu développé par

Luc MANCEAU, Ingénieur d’études au LOTERR. Ce logiciel permet de connaître

notamment la valeur du débit ainsi que d’autres paramètres comme la vitesse moyenne par

exemple. Ce logiciel est inspiré du logiciel BAREME, logiciel strictement professionnel

développé par la Direction Régionale de l’Environnement Rhône-Alpes.

Ce logiciel permet donc d’évaluer le débit en entrant différentes données tel le type

d’hélice et son numéro, le nombre de tours d’hélice par abscisse, le temps de remontée, la

profondeur (Fig 5). Le type d’écoulement, sa répartition, la présence d’obstacle, la variation du

niveau de l’eau permettent de définir si la section est bonne, moyenne ou mauvaise. Un profil

est alors créé par lulu pour la profondeur (P) et le produit unitaire (Pu) et le débit est calculé.

L’heure de la mesure est à indiquer en heure d’hiver afin de pouvoir comparer les données

tout au long de l’année.

Fig 5: Exemple de feuille de jaugeage réalisée par lulu


7

VI. Résultats

Fig 6: Résultats de débit lors des 4-5 (1) et 14 juin (légende : voir fig.7)

Campagne 1 Campagne 2


8

Fig 7 : Résultats de conductivité et de température


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Lors de la première campagne de mesures, le cours d’eau de la Mance était à sec

jusqu’à 400 mètres en aval de la station de pompage du SIEGVO (DM (Fig 7). L’eau sourdait

ensuite dans le lit gravelo-caillouteux de la rivière, sur une vingtaine de mètres, pour former

une fine lame d’écoulement. Lors de la seconde campagne, cette zone était à sec mais la

même évolution était visible environ 50 mètres plus en aval.

Une première source, de rive gauche (SM1 (Fig 7)), a ensuite été observée lors de la

première campagne, apportant 1,1 L/s (Fig 6) pour une conductivité de 523 µS/cm. Cette

émergence, présentant une température de l’eau de 10,8°C, aurait pour origine la nappe des

calcaires du Bajocien. Elle était à sec lors de la deuxième campagne.

Plusieurs arrivées d’eau ont ensuite été visibles en rive droite. Il a été déterminé qu’il

s’agissait de fuites provenant de l’étang, de par leurs températures et leurs proximités avec

celui-ci.

L’affluent principal de l’amont de la Mance a pu être observé plus en aval en rive

droite. Il est alimenté par la source du Gros Bois, répertoriée dans la base de données Ikare

(2018). Il apportait lors de la première campagne, plus des 3/4 de l’eau de la Mance à la

confluence avec une conductivité de 633 µS/cm (Fig 7). Lors de la seconde campagne, ce ratio

a été diminué à 2/3 (Fig 6).

L’affluent du Gros Bois peut être suivi jusqu’à sa première source (SGB1 (Fig 7)), 400

mètres en amont. A cet endroit, l’eau ressort avec une conductivité de 591 µS/cm pour

10,3°C. Seul un très faible débit est visible. Lors de la seconde campagne, il n’était plus

possible d’identifier cet endroit comme la source de l’affluent, seule quelques flaques d’eau

étaient présentes.

Quelques mètres en aval, sur 50 mètres, un réseau d’arrivée d’eau de nappe à 10,2°C a

pu être observé avec une conductivité de 641 µS/cm (RSGB2 (Fig 7)). Ces arrivées étaient

toujours présentes le 14 juin, avec un plus faible apport et une conductivité de 620 µS/cm.

Le débit a été pris lors des deux campagnes en aval du réseau de sources de

l’affluent de la Mance. Alors que des mesures étaient faisables à la perche à

intégration lors de la première campagne, la lame d’eau n’était pas assez importante

pour recourir à cette méthode lors de la seconde. Le jaugeage s’est alors fait à l’aide

d’un flotteur. Les résultats montrent un débit qui a été divisé par 11 (Fig 6).

150 mètres en amont de la confluence avec la Mance, une source aménagée est visible

(SGBP (Fig 7)) et apporte la majeure partie de l’eau de l’affluent du Gros Bois. La conductivité

de cette eau est de 643 µS/cm pour 10,2°C. Résultat inchangé lors de la seconde campagne.

Une émergence verticale dans les alluvions en rive droite de la Mance a été observée

(SM2 (Fig 7)). L’eau qui en sort possède une conductivité de 610 µS/cm. Cette émergence qui

était pourtant directement au bord de la Mance le 4 et 5 juin, était distante de 20 cm lors de la

seconde campagne en raison de l’abaissement du niveau de la rivière.

100 mètres plus en aval, un affluent de rive gauche (sources des sangliers (SS (Fig 7)))

avec un débit presque nul est visible. Il s’agit de la seule arrivée d’eau avec une conductivité

inférieure à 400 µS/cm (342 µS/cm). Sa température à la confluence est de 12°C. Cette

température, plus chaude que la température de l’eau de la nappe, est expliquée par une très

11°c (SM3)

11°c (SM3)


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faible épaisseur d’eau sur 15 mètres qui favorise une augmentation de la température de l’eau.

Cet affluent n’a pas montré de changement lors de la seconde campagne.

Un chenal à sec (SZH1 Bis (Fig 7)), provenant de la zone humide de la Mance a été vu

lors de la seconde campagne. Etant à sec, aucune mesure n’a pu être réalisée. Cependant, son

ravinement et l’absence de végétation à cet endroit montre que ce chenal est actif durant une

partie de l’année.

90 mètres plus en aval, une arrivée d’eau provenant de la zone humide est cette fois-ci

bien visible (SZH1 (Fig 7)) et apporte de l’eau dans la Mance. Son débit est très faible (0,2 L/s

(Fig 6)) et sa conductivité est de 528 µS/cm pour 19°C. 16,6°c le 14 juin. Beaucoup

d’encroûtements sont visibles, notamment sur des bouts de bois.

Plusieurs mesures de conductivité électrique ont été effectués en remontant ce

chenal vers la zone humide et a permis de voir une évolution non linéaire des

températures et des conductivités électriques (Fig 8), notamment avec un pic à 710

µS/cm au centre du marécage.

Fig 8: Evolution de la conductivité le long du chenal SZH1

Cette zone humide apporte également de l’eau à la Mance à la sortie la plus en aval de

la zone humide (SZH2 (Fig 7)). 8 L/s sont rejetés avec une conductivité de 523 µS/cm et une

température de 17°C le 5 juin. Cette arrivée d’eau était diminuée à 6,5 L/s (Fig 6) le 14 juin

avec une température de 16,4°C. La présence d’encroûtement est également visible.

Cette zone humide est alimentée par plusieurs sources (SZH (Fig 7)), sèches ou en

activité en cette période. Ces sources présentent toutes des caractéristiques similaires, soit une

conductivité d’environ 610 µS/cm et une température d’environ 10,5°C.

Lors d’une visite du site de la zone humide avec Guillaume GAMA le 19 juin,

une source en amont de cette zone a été vue (Fig 9). Cette source, qui a des

caractéristiques similaires aux autres sources du marécage, est à l’origine d’un chenal

qui traverse la totalité de la zone humide. Ce chenal est nettement délimité et est


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rectiligne. Ces caractéristiques font penser à une construction humaine et laissent

penser que ce chenal, et en extension cette zone humide, seraient une relique d’un

ancien étang.

Fig 9: Schéma de la zone humide de la Mance

Une dernière source (de la zone étudiée) est visible en rive droite (SM3 (Fig 7)), 50

mètres en aval de la dernière arrivée d’eau provenant de la zone humide. Sa conductivité était

de 566 µS/cm pour 11°C le 14 juin (pas de mesure lors de la première campagne).


12

VII. Interprétation

1. Evolution du débit sur une campagne.

Les mesures de débit à l’aide de la perche à intégration ou à partir d’un flotteur ont

permis de réaliser un profil hydrologique montrant l’évolution du débit le long de la Mance.

Ce graphique montre une tendance à l’augmentation du débit d’amont en aval, avec une forte

augmentation lors de la confluence avec l’affluent du Gros Bois. Seule une irrégularité est

visible sur ce graphique. En effet, en suivant la ligne bleue continue (Fig 10), une diminution

du débit est visible entre M4 et M5.

Deux hypothèses ont pu être exprimées afin d’expliquer cette diminution. La première

serait due à l’impact de l’homme lors du fonctionnement des moulins de la Mance. Ces

derniers ayant besoin d’eau pour faire tourner leurs roues, il était nécessaire de la faire

acheminer. Un chenal de dérivation a donc été créé artificiellement. Aujourd’hui, ce chenal

est comblé et l’écoulement d’eau n’est pas visible. Cependant, cet ancien bras de dérivation

est situé entre M4 et M5 et pourrait donc être la cause de la diminution du débit. L’eau

pourrait s’infiltrer dans les remblais de comblement mais cela n’est pas directement visible.

Cela amène à penser que cette diminution du débit pourrait être un problème de

mesure. La perche à intégration donne déjà des résultats avec une marge d’erreur de 10%.

Mais surtout, la section du point M4 n’est pas de très bonne qualité en raison de la présence

d’un seuil 3 mètres en amont a augmenté l’imprécision de la mesure. Une droite en pointillées

(Fig 10) a été tracée afin d’estimer l’évolution potentielle du débit sans ces imprécisions. La

mesure du débit réalisée en amont de M4 lors de la deuxième campagne semble confirmer le

problème de cette section. L’évolution du débit est identique pour le 14 juin.

Fig 10: Evolution du débit de la Mance d'amont en aval lors de la première campagne

2. Evolution du débit entre les deux campagnes

La diminution des débits, la baisse globale du niveau de l’eau ainsi que le retrait vers

l’aval de l’apparition du cours d’eau plaident pour une baisse du niveau de l’eau dans la nappe

phréatique à l’origine des émergences amont de la Mance.


13

Cette diminution du niveau de l’eau dans la nappe pourrait être due à deux facteurs. Le

premier, naturel, serait tout simplement dû à des alimentations de la nappe plus faibles que les

restitutions de celle-ci, conjointement à l’évapotranspiration importante au mois de juin. Cela

se justifie même si cette campagne a été réalisée à la suite de jours pluvieux en contexte

orageux (raison pour laquelle cette campagne a eu lieu, afin de voir notamment l’évolution

des débits). Le bassin versant de la Mance ayant une faible superficie (28,6 km² (Bonnier et

al. 2004, p.6)), il est possible que les cellules orageuses n’aient pas apportés ou ont apportés

peu de précipitations dans ce bassin versant. Cette hypothèse est encouragée par les données

de pluviométrie enregistrées à Rezonville (1 km à l’ouest de Gravelotte) entre le 5 et le 10

juin. Sur cette période, les orages ont apportés seulement 2mm de précipitation (InfoClimat

2018).

Le second facteur, anthropique, pourrait être le pompage d’eau de la nappe par le

SIEGVO. Ce pompage ayant extrait 168490 m3 au mois de mai 2018 dans la nappe des

calcaires du Bajocien (Données SIEGVO), il a donc pu empêcher un apport maximum de 62,9

L/s dans la Mance.

3. Diminution de la conductivité dans la zone humide

Les chenaux d’apports en eaux de la zone humide présentent une conductivité des

eaux de près de 100 µS/cm supérieure aux chenaux sortant de la zone humide vers la Mance.

Cette différence pourrait s’expliquer par la végétation herbacée importante de cette zone.

Cette végétation serait à l’origine du captage du environnant et nécessaire à la formation

d’ions (à l’aide de l’association avec l’eau environnante). Ces ions, en s’associant aux

ions déjà présents vont favoriser la précipitation du carbonate de calcium (visible

notamment par les encroûtements) et diminuer la charge minérale présente dans l’eau de la

zone humide ainsi que la conductivité.

Cependant, il a été remarqué que cette évolution de conductivité électrique n’était pas

linéaire le long du chenal SZH1 (Fig 10). Cela peut être explicable par des apports d’eaux

chargées en minéraux en amont de ce chenal.


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VIII. Conclusion Cette étude sur les apports hydrogéologiques de la Mance et de sa zone humide a

permis de caractériser la variabilité, en termes de débit et de conductivité électrique, des

différentes sources et ainsi de voir que les vitesses d’écoulement ne sont pas les mêmes au

sein de la formation des calcaires du Bajocien. Cette conductivité a permis de mettre en

évidence l’importance du captage du CO2 par la végétation de la zone humide qui a pour effet

la diminution de la charge minérale des eaux traversant cette zone. De plus, certaines herbes

comme les charas se développent directement au contact des sources, initiant directement la

réaction à l’origine de la précipitation des carbonates de calcium.

L’action de l’homme est très visible sur cette zone paraissant totalement naturelle au

premier abord. Le bras de dérivation vers les anciens moulins de la Mance, les reliques de

bord d’étang dans la zone humide ainsi que les sources et bords de Mance aménagés montrent

une ancienne activité humaine importante autour de ce cours d’eau. Cette activité a modifié

les caractéristiques du cours d’eau. Actuellement, la station de pompage du SIEGVO induit

toujours ce facteur anthropique.

Plusieurs points restent cependant à éclaircir sur les apports hydrogéologiques de la

zone étudiée. Notamment la raison pour laquelle la vitesse d’écoulement des eaux aboutissant

à la source des sangliers est plus rapide que dans le reste des calcaires karstifiés du Bajocien.

Certaines idées à tirer des résultats, utilisant des nouvelles connaissances, n’ont pas été

aisées à comprendre au début du stage. Afin d’y remédier, mon maître de stage m’a

clairement expliqué ces idées et comment il est possible d’y arriver.

Ce stage m’a permis d’acquérir des notions et des manières de travailler en relation

avec l’hydrologie et l’hydrogéologie. Voulant m’orienter vers ces domaines dans mon avenir,

il me semble essentiel d’avoir une première expérience professionnelle dans ces thématiques

au plus tôt dans mon cursus universitaire.

Cette expérience m’a conforté dans mon projet futur de m’orienter vers l’hydrologie et

l’hydrogéologie. Ce stage s’étant effectué en laboratoire, cela m’a permis de voir les points

positifs et négatifs de ce milieu. Ces points pourront être comparés avec ceux d’une entreprise

ou d’un bureau d’étude lors d’un futur stage. Cela me permettra de prendre une décision quant

à mon projet d’avenir.

Bibliographie/ Annexes

Bibliographie

Gama G. (2013) - Plan de gestion 2013-2019 de la vallée de la Mance. CENL. 76p.

Grandmougin L. Hebert A. Noirez C. (2005) – Bilan de la sécheresse de 2003 sur la vallée de la

Mance : Comparaison de sa nappe avec celle de la Moselle. Rapport d’avant-projet. Université de

Metz. 44p.

Bonnier J. Metayer F. Villain O. (2004) – Climatologie, hydrologie et hydrogéologie du secteur autour

du forage de la Mance en 2003 et 2004. Rapport d’avant-projet. Université de Metz. 50p.

Google (2018) – Maps [www.google.fr/maps] (consulté le 25 juin 2018)

BRGM (2018) – InfoTerre [www.infoterre.brgm.fr/viewer] (consulté le 19 juin 2018)

Infoclimat (2018) – [www.infoclimat.fr] (consulté le 10 juin 2018)


Annexes

Annexe 1 : Feuille des jaugeages 1 à 10 (sans la 4 déjà présente dans le rapport)










Annexe 2 : Coordonnées GPS

Documents

Rapport de stage - LOTERR · 2018-07-18 · Rapport de Stage/ Dalstein Florian 3 IV. Objectifs du stage 1. Objectif de ce sujet de recherche Afin de répondre au sujet de ce stage,