BRGM L'ENTREPRISE AU SERVICE DE LA TERRE

ASSAINISSEMENT DE LA COMMUNE DE SOUGY (45)

REJET DES EAUX PLUVIALES ET DES EAUX USEES EPUREES

TEST D'INFILTRATION : MESURES DE PERMEABILITE

Par R. PASQUET

R 33297 CEN 4S/91

Août 1991

BRGM-CENTRE Avenue de Concyr - BP 6009 45060 ORLEANS CEDEX Tél. : 38.64.37.37

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THE BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES L'ENTREPRISE AU SERVICE DE LA TERRE

AGENCE REGIONALE CENTRE

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R. PASQUET 1991 ASSAINISSEMENT DE LA COMMUNE DE SOUGY (45) - REJET DES EAUX PLUVIALES ET DES EAUX USEES - TEST D'INFILTRATION : MESURES DE PERMEABILITE R 33297 CEN AS/91 7 pages, 2 figures, 1 annexe

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P i c h e des e n n t r â l e | | B*d.clies des l e c t u r e

Rapport n° : R 33297 CEN 4S/91

Opération n° :

Contrat n° :

BRGM

ASSAINISSEMENT DE LA COMMUNE DE SOUGY (LOIRET)

REJET DES EAUX PLUVIALES ET DES EAUX USEES EPUREES

TESTS D'INFILTRATION : MESURES DE PERMEABILITE

N° Rapport : R 33297 CEN AS/91 Auteur : R. PASQUET

RESUME

A la demande de la Direction Départementale de l'Agriculture et de la Forêt du Loiret, maître d'oeuvre des travaux d'assainissement sur la commune de SOUGY (45), le BRGM-CENTRE a réalisé des mesures de perméa­bilité in situ en tranchée.

Ces mesures ont pour but d'apporter des données quantitatives ou dimensionnement d'un bassin d'absorption.

Outre ce résumé, ce rapport contient 7 pages dont 2 figures et 1 annexe

Table des Matières

1 - CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES DU SITE 1

2 - CARACTERISTIQUES LITHOLOGIQUES DETAILLEES : COUPES DES

SONDAGES CREUSES A LA PELLE HYDRAULIQUE 3

3 - TEST DE PERMEABILITE 5

4 - CONCLUSIONS : APPLICATION AU PROJET 7

Liste des Figures

FIGURE 1 : PLAN DE SITUATION (échelle 1/100.000) 2

FIGURE 2 : IMPLANTATION DES SONDAGES 4

ANNEXE 1 : COUPES LITHOLOGIQUES DES SONDAGES

- 1 -

A la demande de la Direction Départementale de l'Agriculture et de la Forêt du Loiret, maître d'oeuvre du projet d'assainissement de la commune de SOUGY (45), le BRGM-CENTRE a effectué des mesures de perméa­bilité sur le terrain projeté pour cette activité (cf. Figure N° 1).

Le but de l'étude est d'apporter au projeteur des données qualitatives et quantitatives afin de dimensionner un système de rejet des eaux pluviales et usées (après épuration) par infiltration dans le sol.

Les moyens mis en oeuvre sont les suivants :

• consultation de la documentation du sous-sol archivée au BRGM,

• 6 sondages creusés à la pelle hydraulique,

• 2 tests de perméabilité en tranchée (essai MATSUO).

1 - CARACTERISTIQUES GEOLOGIQUES Dû SITE

Le substratum de la région est formé par le Calcaire de Beauce (au sens large) directement à l'affleurement.

La lithologie est connue en détail à proximité du projet à partir des coupes des forages agricoles ou pour l'alimentation en eau potable.

Forages de référence :

N° BRGM Dénomination

362-4-6 AEP SOUGY 362-1-136 Forage POURADIER 363-1-84 Forage MORIZE 363-1-91 Forage BABIN

La coupe lithologique est donc la suivante :

0 - 1 m (maximum) - Terre végétale brune 1 - 8 m - Calcaire marneux grisâtre 8 - 19 m - Marne blanche et calcaire marneux 19 - 50 m - Calcaire dur et meulière

Niveau d'eau : entre 19 et 23 m.

Les sous ensembles traditionnels du Calcaire de Beauce (Marnes de Blamont, Calcaire de Pithiviers, Molasse du Gâtinais et Calcaire d'Etampes) ne peuvent pas être différenciés. Il est toutefois probable que le niveau de calcaire dur à partir de 19 m appartienne au Calcaire d'Etampes.

Rapport BRGM N° R 33297 CEN 4S/91 - Août 1991

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FIGURE N° 1 : Commune de SOUGY PLAN DE SITUATION (Echelle 1/100.000)

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- 3 -

2 - CARACTERISTIQUES LITHOLOGIQUES DETAILLEES : COUPES DES SONDAGES CREUSES A LA PELLE HYDRAULIQUE

Dans le cadre de l'étude, cinq sondages ont été creusés à l'aide d'une pelle hydraulique de 90 cv (YUMBO 3965).

Les coupes lithologiques de ces sondages sont reproduites en Annexe N° 1.

Ils sont implantés sur la Figure N° 2.

COMMENTAIRES :

Sur l'ensemble du terrain, l'épaisseur de la terre végétale et les cailloutis marno-calcaires beiges, qui constituent le recouvrement du Calcaire de Beauce, ne dépasse pas 1 mètre.

Le plus souvent cette épaisseur de terrain meuble est de l'ordre de 0,5 m.

Sur tous les sondages, un niveau de calcaire franc plus ou moins marneux est atteint à faible profondeur, mais recouvert par un niveau franche­ment marneux sous la terre végétale avec une épaisseur de l'ordre de 1 mètre.

Si l'on excepte les variations d'épaisseur des terrains de recouvrement du calcaire, la situation lithologique de la parcelle étudiée est homogène.

Rapport BRGM N° R 33297 CEN 4S/91 - Août 1991

- 4 -

FIGURE N° 2 : IMPLANTATION DES SONDAGES

LA C R O I X S

X

• Sondages à la pelle hydraulique

© Test de perméabilité

Rapport BRGM N° R 33297 CEN AS/91 - Août 1991

- 5 -

3 - TEST DE PERMEABILITE

Les mesures de perméabilité ont été effectuées dans les tranchées N" T2 et T7.

TEST DE LA TRANCHEE T2 :

Il a été réalisé sur la couche marneuse surmontant les calcaires.

Profondeur de la tranchée : 1,4 m Longueur de la tranchée : 3,9 m Largeur de la tranchée : 1,2 m Hauteur mouillée (max.) : 0,5 m

Les résultats du test sont les suivants :

DATE

06-08-1991

07-08-1991

HEURE

10 h 40 11 h 13 11 h 30 11 h 40 11 h 50 12 h 00 13 h 19 14 h 19 15 h 16 15 h 46 16 h 13 17 h 31 18 h 00

8 h 58 11 h 08 14 h 47 17 h 25

HAUTEUR MOUILLEE cm

50 48,3 47,2 47,5 47,3 47,0 45,4 44,4 43,6 43,2 42,7 41,7 41,2

33,5 32,6 30,6 29,6

DEBIT rn3/h

0,145 0,083 0,084 0,056 0,084 0,057 0,047 0,039 0,037 0,052 0,036 0,048

0,024 0,023 0,021 0,019

PERMEABILITE m/s

1,8.10-5

î.io-5

1,1.10-5

7,2.10-&

2,4.10-5

2,1.10-s

9,1.10-&

5,2.10-&

4,9.10-&

7.10-6

4,9.10-6

6,5.10-&

3,5.10"* 3,4.10-&

3,2.10-&

2,9.10-6

Le calcul de la perméabilité est réalisé suivant la méthode de MATSUO pour un sol non saturé avec un plancher imperméable très profond.

Rapport BRGM N" R 33297 CEN 4S/91 - Août 1991

- 6 -

TKST DK LA TRANCHEE T7 :

Il a été réalisé sur le calcaire gris.

Profondeur de la tranchée : 2,1 m Longueur de la tranchée : 4,7 m Largeur de la tranchée : 1,2 m Hauteur mouillée (max.) : 0,6 m

Les résultats du test sont les suivants :

DATE

06-08-1991

HEURE

11 h 15 13 h 25 14 h 19 15 h 16 15 h 30 15 h 41 15 h 55 16 h 12 16 h 28 16 h 43 16 h 54 16 h 33 16 h 59

HAUTEUR MOUILLEE cm

0 38,5 49,1 60 55,3 51,9 46,3 40,9 36,2 32,8 30,1 21,9 16,9

DEBIT m3/h

1,236 1,236 1,253 1,136 1,354 1,354 1,075 1,325 0,765 1,138 0,712 0,651

PERMEABILITE m/s

1,7.10-* 1,6.10-* 1,5.10-* 1,4.10"* 1,7.10-* 1,8.10"* 1,5.10-* 1,9.10-* 1,1.10"* 1,8.10-* 1,2.10-* 1,2.10-*

Le calcul de la perméabilité a été réalisé dans les mêmes conditions que pour T2.

COMMENTAIRES

Dans les terrains grossiers et rocheux, seule une méthode d'infiltration en tranchée permet d'estimer la valeur de la perméabilité.

Il ne faut pas perdre de vue que ce type de test avec un écoulement dans un terrain non saturé, ne donne qu'un ordre de grandeur de la perméa­bilité et non pas une valeur précise. En conséquence, les valeurs à retenir sont les suivantes :

TRANCHEE

T2

T7

SOL

Marne

Calcaire

PERMEABILITE

10-& m/s

10-* m/s

Rapport BRGM N" R 33297 CEN 4S/91 - Août 1991

- 7 -

4 - CONCLUSIONS : APPLICATION AU PROJET

Avec l'historique du fonctionnement du réseau d'assainissement de SOUGY, nous savons que le forage absorbant et le bassin d'infiltration des eaux pluviales existants, sont aujourd'hui très colmatés et ne peuvent plus jouer leur rôle. La station est insuffisante et les eaux pluviales ne subissent aucune décantation avant d'arriver dans le bassin.

Les eaux rejetées sont donc très chargées.

Dans ces conditions, la durée de vie d'un nouveau bassin risque fort d'être courte.

L'amélioration des conditions de fonctionnement de la station doit donc précéder la création du nouveau bassin d'absorption.

Pour son dimensionnement on retiendra les données suivantes :

• fond du bassin ancré dans la couche de calcaire franc sur une épaisseur de l'ordre de 1 m,

• perméabilité : retenir la valeur de 10-A m/s avec un coefficient de sécurité de 5 (c'est-à-dire 5.10-5 m/s).

REMARQUE

Le forage absorbant créé pour l'absorption des eaux de la station est aujourd'hui colmaté. Il serait illusoire de chercher à retrouver l'effica­cité de cet ouvrage.

Parmi les solutions envisageables pour le rejet des eaux usées épurées, celle qui consiste à faire transiter les eaux par le bassin tampon des eaux pluviales, nous semble la meilleure. En conséquence, il importe de supprimer définitivement la liaison au forage colmaté et de maintenir dans le bassin tampon un niveau d'eau faible (0,5 m) ce qui nécessitera peut-être un reprofilage du fond. De cette façon le bassin tampon pourra jouer un rôle de lagune participant à l'épuration terminale des eaux avant leur rejet par refoulement vers le bassin absorbant en projet.

Rapport BRGM N° R 33297 CEN AS/91 - Août 1991

ANNEXE 1

COUPES LITHOLOGIQUES DES SONDAGES

Rapport BRGM N° R 33297 CEN 4S/91 - AoOt 1991

i?. R. S. M.

91/033

ASSAINISSEMENT DE SOUGY (45)

MESURES DE PERMEABILITE. SONDAGE A LA PELLE

éch - 1/20 06/08/91 T 1

o_

0.0

1.3

2.3

3.0

4.3

DESCRIPTION DES TERRAINS

0 - 0 - 0 — 0 — 0 — 0 - 0 - 0 — O - 0 »

o - o - o — 0 — 0 — 0 - 0 - 0 — 0 — 0 ** 0 - 0 - 0 — 0 — 0 — 0 - 0 - 0 — o - o -0 - 0 - 0 — o — o — o - o - o — o — o — 0 - 0 - 0 r " r " r ~T~1 ' r ' !

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TERRE VEGETALE BRUNE

0.70

HARNE BEI6E ET CALCAIRE EN GALETS ET BLOCS.

1.60

CALCAIRE EN BANCS PLUS OU MOINS DURS.

2.30 REFUS PAS D'EAU

o. Ñ. o.M,

91/0B3

ASSAINISSEMENT DE SOUGY (45) MESURES DE PERMEABILITE.

SONDAGE A LA PELLE

ÔCh - 1/20 06/0B/91 T 2

CD cr co

cu u CT O

DESCRIPTION DES TERRAINS or

0.0

1.9

2.3

3.3

4.3

TERRE VE6ETALE BRUNE.

0.60

MARNE BEIGE ET BLOCS DE CALCAIRE SRIS ALTERE.

1.40 ARflET PAS D'EAU

91/033

ASSAINISSEMENT DE SOUGY (45)

MESURES DE PERMEABILITE. S0NDA6E A LA PELLE

éch - 1/20 06/08/91 T 3

DESCRIPTION DES TERRAINS

9JS

1.3

2.3

3.3

H.3

3L

O » 0 » 0 m Q m O m

0 - 0 - 0 - o - o » o * o « o - o - o -0 - 0 - 0 » o - o -0 - 0 - 0 m O — O — 0 - 0 - 0 - o — o — 0 - 0 - 0 - o - o -0 - 0 - 0 • *" r ** r

m

TERRE VEGETALE BRUNE.

0.30

CAILLOUTIS MARNO-CALCAIRE BEIGE. 0.80

MARNE BEIGE ET BLOCS DE CALCAIRE.

1.30

CALCAIRE TENDRE GRIS.

2.20 REFUS PAS D'EAU

B. /? . S. M.

91/053

ASSAINISSEMENT DE SQUGY (45)

MESURES DE PERMEABILITE. SONDA6E A LA PELLE

ÔCh - i/20 06/0B/91 T 4

13 tr m

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o> o

0,-

0.3

1.3

2.3

3.3

4.3

DESCRIPTION DES TERRAINS

TERRE VE6ETALE BRUNE.

TTTTT

0.40

CAILLOiniS MAWO-CALCAIRE BEI6E. 0.60

H A W E BEI6E ET CALCAIRE GRIS.

2.99 REFUS PAS D'EAU

B, H. o . M%

91/033 2T CD ce CQ

O)

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o

ASSAINISSEMENT DE S0UGY (45) MESURES DE PERMEABILITE.

SONDASE A LA PELLE

éch - 1/20 08/08/91 T 5

DESCRIPTION DES TERRAINS o,_

0.3

1.3

2.3

3.3

4.3

TERRE VEGETALE BRUNE.

0 - 0 » O » o » o » o » o « o * o « o -o «o »o » o » o -o » o » o » o - o « o * o - o » o - o -o « o » o *» o * o •* T - T - T

0.30

CAILLOUTIS KARNO-CALCAIRE BEISE.

0.83

MARKE BEIGE ET BLOCS DE CALCAIRE GRIS.

1.30

CALCAIRE GRIS DUR.

2.00 REFUS PAS D'EAU

91/033

ASSAINISSEMENT DE SQUGY (45)

MESURES DE PERMEABILITE. SCHDAGE A LA PELLE

ich - 1/20 08/08/91 T 6

CD ce m

a) U

Ol

o

or

0.9

1.3

12.9

3.9

4.3

3L

DESCRIPTION DES TERRAINS

TEPRE VEGETALE BRUNE.

o - o - o - o — o — 0 - 0 - 0 - o — O — 0 - 0 - 0 - o — o — o - o - o - o — o — 0 - 0 - 0 - o - o -0 - 0 - 0 - o - o -0 - 0 - 0 - o - o -0 - 0 - 0 - o » o -0-0 - 0 - o - o -0 - 0 - 0 - o - o -0 - 0 - 0 r" r"T I I

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0.60

CAILLOUTIS MARNO-CALCAIRE BEIGE.

0.90

XARNE BEI6E ET BLOCS DE CALCAIRE GRIS.

2.00

CALCAIRE DUR GRIS.

2.40 REFUS PAO D'EAU

ß. / ? . S. M,

01/083

ASSAINISSEMENT DE SOUGY (45)

MESURES DE PERMEABILITE. SONDAGE A LA PELLE

6cH - 1/30 08/08/31 T 7

or

o.a

1.3

2.3

3.8

4.3

DESCRIPTION DES TERRAINS

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TERRE VEGETALE BRUNE.

0.»

CAILLOUTIS MARNO-CALCAIRE BEIßE.

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MARNE BEI6E ET BLOCS OE CALCAIRE GRIS.

1.»

CALCAIRE GRIS ASSEZ OUR.

2 . to ARRET PAD D'EAU