G . itiINO'JX

Projet cl ' arjcl iorat ionde l 'alimentation en eau potable

de la ville de GOLBEY (Vosges;par un forage n:i Grès vosgien

3 Mai 1955

B. R. G . G. M .Paris, le 3 liai 1955

BUREAU DE RECHERCHES

GÉOLOGIQUES, GÉOPHYSIQUES

ET MINIÈRESOE LA FIANCE METROPOLITAINE

ÉTABLISSEMENT PUBLIC NATIONAL

LOI DU 5 AOUT 1933

69. RUE DE LA VICTOIRE

PARIS-IXE

TÉLÉPHONE : T.RI. 24 -85 is LiONEsi

7

PROJET D'AMELIORATION

DE L'ALIMENTATION EN EAU POTABLE

DE LA VILLE DE GOLBEY (VOSGES)

PAR UN FORAGE AU GRES VOSCÍEN

par

G. Minoux

Carte topographique : 1/20.000e

Cartes géologiques : l/80.000e

EPINAL

EPINAL(N°85)

XXXIV-18 N° 4

1ère édition2e "

18921939

PROJET D'AMELIORATION

DE L'ALIMENTATION EN EAU POTABLE

DE LA VILLE DE GOLBEY (Vosges)

Objet de la présente étuae

La .Municipalité de GOLBEY a demandé au B.R.G.G.M. (l) l'étude

hydrogéologique d'un projet d'alimentation complémentaire en eau

potable par un forage au Grès vosgien dont le principe a été approu-

vé, au préalable, par l'Autorité préfectorale.

L'enquête sur place a été effectuée les 21 et 22 Janvier 1955^

IM. Nicolas, Maire de la commune, Collé ,Chef du Service municipal

des Eaux, et; Proust, Technicien du même Service, ont bien voulu me

communiquer les données et documents utiles pour l'examen du pro-

blème.

Une étude géologique plus détaillée de la région (24,26 et

29-1-55) m'a permis de vérifier ou de préciser divers points de la

carte géologique et de publications antérieures.

(1) Lettre de IL. La K$lre de GOLBEY en date du 20-12-54-

- 2 -

I - RESSOURCES ET BESOINS DE GOLBEY

EN EAU POTABLE

Prolongeant vers le Nord l'agglomération spinalienne, la ville

de GOLBEY, dont le territoire est limitrophe de ceux d'EPINAL et

de CIÍANTRAINE compte environ 6.000 habitants. L'accroissement

prévu de cette population (10 % en 1955/56) doit entraîner, assez

rapidement semble-t-il, une augmentation des besoins en eau po-

table, portant la quantité totale nécessaire à 1000 ou 1300 m par

j our environ.

Le Service municipal des eaux ne dispose actuellement que

de 630 à 650 m /jour.

Les éléments du problème de l'alimentation en eau de la com-

mune ainsi que les possibilités diverses qui s'offrent pour le ré-

soudre sont résumés en Annexe I,

Les cartes Annexes II et III au 1/lO.OOOe permettent de lo-

caliser les données topographiques, géologiques et hydrologiques du

présent rapport.

- 3 -

D'après les résultats de plusieurs forages antérieurement

créés dans la région, la commune envisage à l'heure actuelle de re-

chercher dans les Grès du TRIAS inférieur le complément de res-

sources qui lui fait défaut, notamment en la saison d'été, soit

350 à 700 mètres-cubes/jour.

Ces formations de base de la série sédimentaire triasique,

qui reposent directement à EPINAL sur un massif granitique imper-

méable, sont en effet susceptibles de renfermer - dans le roseau de

fissures et par porosité des grès et conglomérats qui les cons-

tituent essentiellement - une réserve aquifère abondante.

Ce sont les raSmes formations qui, aux affleurements, alimentent

les sources déjà utilisées pour GOLBEY. La plupart des forages qui

les ont reconnues en profondeur ont permis d'obtenir des conditions

de débit et de pérennité généralement satisfaisantes bien qu'ils

n'aient jamais été poussés au maximum des possibilités offertes

par la puissance de cette nappe aquifère.

Les bases géologiques et hydrologiques d'une nouvelle recherche

de ce type vont être ci-après examinées en fonction des éléments

recueillis tant à GOLBEY que sur toute l'étendue du bassin ali-

mentaire .

11 - CONSTIIUTION^gEOLQGIQUE=DE=LA=REGION (1)

a) Socle cristallin

Le facteur déterminant de la situation géologique de l'agglo~

deration et des banlieues spinaliennes est la présence d'un massif

granitique qui émerge en môle avancé au NW de la partie méridionale

des Vosges cristallines, sous la couverture aédimentaire du TRIAS

inférieur. Ce massif est entaillé par les vallées de la Moselle et

de ses affluents (notamment le ruisseau de Rainjuménil) sur une

distance de près de 7 km entre ARCHES et EPINAL.

D'après la carte géologique et mes levers complémentaires,

cette "boutonnière" granitique montre une surface tabulaire à pente

faible vers le N.NW. Ses affleurements (granite blanc-rosé, moucheté

de mica noir) peuvent être observés, en divers points, aux cotes

suivantes (cf. carte au l/lO,OOOe) :

Voie ferrée EPINAL-LUXEUIL km 56,2 + 370/375"54,6 + 365

• km 53,5 et 53,9 + 350/355EPINAL, nouvelle maison Pernot + 340/345

41, Avenue des Templiers + 335Rue de la Manutention + 340

Lit de la Moselle amont pont Loge-Blanche (+ 324)

(l) Des renseignements complémentaires et l'indication de plusieursaffleurements m'ont été communiqués par M.R. Lanly, collaborateurdu B.R.G.G.U. à EPINA.L,

- 5 -

II ne semble pas que le socle granitique ait été rais à jour

ou observé en aval de ce dernier point soit par fouilles, soit par

sondages (extension de l'agglomération - recouvrement alluvionnaire

important) (1).

Dans ses relations avec sa couverture triasiquo, le massif

cristallin occupe la partie S.SE. d'un quadrilatère infratriasique

(niveaux les plus inférieurs : Grès vosgien — base du Gres bigarré)

limité par failles sur la presque totalité de sa périphérie et à

l'extérieur duquel les couches sédimentaires s'ennoieni, parfois très

rapidement, vers le Nord, l'Ouest et le Sud.

La discontinuité majeure s'observe, ainsi qu'il sera précisé

par la suite, en bordure Nord de ce quadrilatère où le MUSCHELKALK

vient bu^er contre le Grès bigarré.

b-) Couverture sédimentaire

Les terrains de recouvrement du granite sont, comme la surface

de celui-ci, affectés d'une légère inclinaison ou pendage en direc-

tion du N.NW. Ils sont formés de diverses assises, sensiblement parai

lèles entre elles et à la surface du socle, qui peuvent être obser-

vées de façon discontinue et le plus souvent incomplète, soit en

affleurements, soit à la faveur de travaux souterrains (2), niais

dont la succession présente un caractère général et un ordre bien

déterminé à l'échelle régionale.

(1) Par ex. : reconnaissance du lit de la Moselle, Pont ClemenceauFévrier 1949 : à 12 m de profo, sables et graviers.(2) Cb. Jannel-Etude géologique des lignes EPINAL-LUXEUIL,EPINAL-St-DIE, NEUFCHATEAU-EPINAL, 1686 à 1891

L, Guillaume - Forage profond de recherche d'eau potable à DOM-PAIRE (Vosges) et observations sur la constitution du MUSCHELKALKlorrain - Bull. Soc. des Sciences Nancy, Février-Mars 1939

_ 6 -

Cette coupe géologique comprend, de haut en bas, les termes

suivants :

MUSCHELKALK supérieur

Epaisseur desformations

"Couches à Cératites" - Alternances de Marnes griseset de Calcaires gris à viola-cés avec de nombreux débrisfossiles :

Cératites sp»Hoernesia sp.

32 - 35 m

Coe.no thy ris sp.Lima sp« etc..

"Calcaire à entroques" -

REPERE

Calcaire massif , dur, gris-bleuâtre à gris-jaune en bancsépais avec débris d'Encrinesmiroi tantes

12 - 15 m

REPERE

MUSCHELKALK moyen

"Couches blanches11

•Couches grises"

"Marnes bariolées"

Calcaires dolomitiques gris-blanch&tres, plus tendres

Alternances de dolomies etmarnes grises avec gypse etanhydrite (bancs durs)

Marnes plus ou moins dolorai-tiques, grises, vertes etrouges avec imprégnations gyp-seuses et lits de marnes micro-gréseuses

REPERE

7 - 8 m

3ß - 45 m

20 - 25 m

MUSCHELKALK inférieur

"Grès coquillier" - Alternances de bancs de grèsrouge-violet à grain fin, mi-cacé, et de lits d'argilos ¿ougesmicro-gréseuses, micacées.

12 - 15 m

- 7 -

Epaisseur desformations

GRES BIGARRE

"Grès- à Voltzîa" - Grès gris ou rose, à grainplus ou moins fin, micacé^ avecpassages dolomitiques, en bancs

et plus ou moins massifs, avec in-tercalaires minces d'argilesgrises ou verdâtres -Débris de végétaux conifèresdu genre Voltzia

"Couches intermédiaires"- Même grès à grain fin, légère-ment micacé, avec passagesd'argiles rouges.

"SVers la base, conglomératsavec galets de quartz et quartzites

GRES VOSGIEN

- Grès rouge en assises massivesstratification entrecroisée,avec passages conglomératiquesgénéralement durs, parfoisfriables et mal cimentés, coin-prenant des éléments rouléspouvant atteindre la grosseurdu poing et des lentilles d!àrgile gréseuse, rouge.

(80) m

Repère autoit

>. (60 à 75m)

au-dessous SOCLE GRANITIQUE

A - Observations sur cette coupe - utilisation des forages anciensacsssagaaEnsgaar-aasegasaBsîasagg^SnacSiqrascBsgasaM^ ni IV»CT=;S=:C:= — sacs

Les épaisseurs des diverses assises, déterminées par appro-mations successives à l'aide des cotes et du recoupement d'affleure-ments sporadiques et par 1'interprétation de plusieurs forages ré-gionaux, ne peuvent être données ici qu'à titre indicatif.

- 8 -

En ce qui concerne les forages notamment, il est nécessaire desouligner la rareté des renseignements stratigraphiques certainsdont on dispose à leur sujet dans le secteur d'EPINAL, Parmi 25 ou-vrages de cette nature officiellement connus, 5 tout au plus permet-tent un repérage relativement précis (l) gardant toutefois un carac-tère discontinu sur l'ensemble de la série. Les échantillons de ter-rains n'ont été conservés, à notre connaissance, que pour le foragede La Beaudenotte (2). Tous les autres ouvrages se sont développéssoit dans des terrains uniformes ne permettant qu'une estimationd'ensemble souvent incertaine (calcaires, grès »..), soit dans desséries où la distinction entre le matériel alluvionnaire et les grèsou conglomérats sous-jacents reste aléatoire, soit enfin à trop faibleprofondeur.

Le granite n'a été rencontré par sondage que dans un seul cas,sous une dizaine de mètres seulement de TRIAS inférieur.

Notons enfin qu'aucun des forages les plus importants pourla totalitéL'ouvrage de

recherche d'eau dans la région d'EPINAL n'a traversédes horizons aquifères des Grès bigarré et vosgien.La Beaudenotte, exécuté par la ville d'EPINAL, apparaît à cet égardcomme le moins incomplet du groupe : débuté, fortuitement d'ailleurs,dans la base du MUSCHELKALK moyen, il est le seul qui ait atteintles conglomérats dans lesquels son approfondissement s'est poursuivisur une trentaine de mètres seulement.

Les divers ouvrages géologiquement utilisables ont été repor-tés ou projetés à leur cote réelle sur les coupes régionales,Annexe If .

B - Disgosition_Jtec^onigue_des_assises_géo^ogigues^dans ^a^re^i-on

L'importante discontinuité qui limite vers le N.NW. la zone

de surélévation due au socle granitique résulte de l'intervention de

cassures ou failles multiples dirigées E.NE. à W.SW., à regard Nord,

et d'un rejet total de l'ordre de 60 à 100 mètres.

(l) Quatre d'entre eux ont été exécutés par l'entreprise H. Guyot,actuelle Société FORAC, à DOMPAIRE (Vosges).

(4) en application de la loi du 22 Mai 1944 et avec le concours del'entreprise .L. Ouillauffl» n'avnit pu examiner qu'une dizsine d'éohantilion»recueillis entre 56 et 94 m au forage de la Joanne d'Arc GOLBETI935 (Bull. Soo. S0o flANCY, op. oit. pp. 53-54J.

- 9 -

Ces failles déterminent des compartiments successifs quii

s'abaissent progressivement vers le Nord, avec un pendage propre,

fréquemment visible, suivant en gros le cours de la Moselle, qui re-

flète en toute vraisemblance l'inclinaison de la surface du granite

en profondeur.

Cette disposition, déjà notée par d'autres géologues (l) a

pu être précisée d'après les résultats géologiques1 du forage de la

Beaudenotte (1946—47). L'existence de deux fai 1les majeures :

a) La Beaudenotte Bois de la Louvroie

b) Plateau de la justice étang de CHANTRAINE Bois-

le-Duc

paraît solidement établie. Toutefois, les conditions de visibilité

aux affleurements, soit par suite de la densité des constructions,

soit par le fait du recouvrement - souvent épais - d1alluvions ou

d'altération superficielle, ne permettent pas de les suivre en

toute rigueur et nécessiteront encore de nombreuses et patientes

observations (2).

Le tracé provisoire de ces accidents dont la connaissance est

essentielle pour 1'hydrogéologie locale a été rapporté,avec toutes

les réserves qui s'imposent, sûr la carte au l/lO,OOOe.

(1) A. Robaux,- Observations sur la tectonique des terrains sédi-mentaires de la feuille d'EPINAL - B.S.C.G.F. - Tome XXXIX_i938

(2) Haute—terrasse du Bois de la Louvroie en particulier. L'établis-sement de critères de distinction entre les Grès micacés desCouches à Veltzia et intermédiaires - entre les conglomérats duGrès bigarré-et du Grès v*osgien, notamment en forage et dans lesfaciès d'altération,apparaît difficile. Pour 1'instant, les pro-blèmes doivent être résolus sur la base, d'ensembles pétrographi-

ques.

- 10 -

Leur résultante générale se traduit, en pratique, par la pré-

sence à la même cote (+ 340 env • ) sur une distance voisine de 3 km,

du granite (rue de la Manutention) et de la formation à entroques

du MUSCHELKALK supérieur (Saut-le-Cerf, route de DOGNEVILLE), nor-

malement distants^ sur une même verticale, de 200 mètres environ.

En Annexe IV, six coupes dont la trace a été indiquée sur la

carte l/l0.000e donnent une représentation de la disposition la

plus probable des terrains sédiment aires sur le granite dans la ré-

gion GOLBEY-EPINAL selon les données géologiques les mieux établies

en surface et en forage. Quatre d'entre elles rayonnent à partir

d'un point à 2 kin env. au NW de GOLBEY. La 5e et la 6e sont trans-

versales par rapport aux précédentes.

Elles montrent (l) l'existence et la disposition favorable

d'un bassin versant de 3 à 4 km de rayon, en amont-pendage des

points prévus -pour la recherche .

III - RENSEIGNEMENTS D'ORDRE HYDROGEOLOGIQUE

a) Bassina alimentaires - Niveaux piézométriques

Même en tenant compte d*une iuprécisio» de l'ordre d'une

vingtaine de mètres pour la topographie souterraine des ensembles

géologiques de ce secteur, il est ainsi établi que la circulation

(l) Avec une amplification des hauteurs et peudages de 4 fois parrapport aux distances horizontales.

- l i -

des eaux des deux nappes aquifères pratiquement utilisables (MUS-subjet/

CHELKALK^moyen - Grès du TRIAS inférieur) s'effectue en direction

du N.NW.

Leurs bassins alimentaires respectifs comprennent notamment :

- pour la première, tout le territoire du MUSCHELKALK situé au

Nord de la faille de la Beaudenotte, avec réalimentation possible

soit par le massif gréseux en rive gauche de la Moselle, soit par .1

les alluvions de cette rivière au Nord de la faille.

- pour la nappe des grès, pratiquement toute la zone dès affleure-

ments surélevés par le socle granitique, jusqu'à 3-4 kta en amont de

GOLBEY.

La cote de base du niveau piézofciétrique de ces nappes se

situe, au voisinage de la vallée de la Moselle :

au Nord de GOLBEY : vers + 315/ + 320

au Sud de " : " + 320/ + 325

Elle se relève normalement à l'Est et à l'Ouest de cette val-

lée, jusqu'au voisinage du fond des coupures topographiques les plus

importantes. Nous ne disposons iaalheufeusement pas d'une densité

suffisante de points de repère à ce sujet.

Cette donnée fondamentale a été enregistrée pour plusieurs

forages au moment de leur exécution. Toutes les valeurs disponibles

sont rassemblées dans le tableau suivant :

- 12 -

i:

^Tissage

\ Jeanne* Golbey,\ Hôpital

-

Désignation

Bois l'Abbé (1906 ?)

d'ArcBois-l'A-bbé 1934route des Forges 1951militaire 1936

1944*Golbey Hospice départ1. 1933". Palais* Usine à

de la Bière 1930gaz EPINAL 1937 !

; Laiterie St Antoine 1936Plateau de la Justice 1934

; Glucoserie, EPINAL 1934Jeanne

; EPINALd'Arc, Singrün 1935La Beaudenotte 1946/47 !

>! Cote de: l'orifice

! + 365

+ 359* + 361,8

+ 345+ 345'+ 340,5+ 325 :

, +(323)1 + 325

+(380) ;+(345) ¡+ 335 ;+ 356 ;

: Pro-T- • •:fondeur•

. >16,35 !

prof,réelle

Lnconnue'30,30 ;

; 13,7 ;• 60,0 "134,2 '53,5 '

. 31,1I 40,8• 22,0 p

43,85 *13,0 :

140,0 ;151,0 ;

•

Cote duniveaustatique

+ 348,5

—+372,6/37

+ 334+ 314,+ 325,

' + 322,+ 318,+ 319,

in£à.336,+ 342,+ 3L5+(350)

555422 :

4

i¡Références et:: observations:

: G. Collé et :, .G.Minoux ;: 22/1/55 :

— *Forac *

II. GuyotGénie améric."H. Guyot '.d°d° *

! d° !

d° :

d°d° :

d° ;•

SUr la base de ces indications la trace présumée de la sur-

face piézométrique des deux nappes a été reportée par une ligne

rouge sur les coupes géologiques.

Le niveau statique de la nappe dont la recherche est envisa-

gée devrait être rencontré, au plus bas, entre les cotes + 315/320.

b) Indications fournies par les forages antérieurs

Conditions de débijt - Si l'on excepte quelques ouvrages dont

les conditions d'implantation ou d'approfondissement n'étaient pas

favorables à la recherche d'eau (Plateau de la Justice 1934 - C.I.C.

1942) tous les forages exécutés dans les grès du TRIAS inférieur

soit directement dans la formation, soit sous une couverture de

MUSCHELKALK ou d1alluvions, ont donné des résultats quantitatifs

généralement satisfaisants.

- 13 -

Le diagramme ci-contre rassemble les diverses caractéristiques

obtenues selon les renseignements consignés aux dossiers "des ou-

vrages .

Son examen permet diverses constatations utiles :

a) Les débits caractéristiques globaux obtenus varient entre

0,5 et 1,3 m /heure par mètre de dénivellation.

b) Les possibilités réelles des nappes exploitables n'ont été

explorées par pompage, au-delà de 17 m /heure, que dans un seul cas

(La Beaudenotte) (l).

c) Selon les indices recueillis lors de l'exécution de ce

dernier forage une large ouverture de la caractéristique a été ob-

tenue entre les profondeur 80 et 151 m, probablement après débouché

dans les conglomérats et grès grossiers de 122 à 151 m.

Ce fait met en relief l'importance d'essais hydrogéologiques

systématiques pour la reconnaissance progressive d'une nappe aqui-

fère afin de suivre l'évolution des conditions de débit en fonction

de l'avancement.

d) Une incertitude subsiste quant à l'origine de l'eau pour

certains des forages examinés en raison :

Io) des conditions de tubage et de fermeture des eaux supé-

rieures.

(l)Les niveaux dynamique« qui correspondent aux débits de régimedes essais finaux de cet ouvrage n'ont malheureusement pas été expli-ci temen t indiqués. La détermination de la »caractéristique ne peutdo*e être serrée avec toute la rigueur souhaitable»

- 14 -

2o) de la très faible puissance reconnue dans les Grès du

TRIAS inférieur (Hospice 1933, Jeanne d'Arc 1936, Hôpital 1936) „

II y a des raisons de penser (notamment d'après l'examen

des coupes géologiques et la qualité chimique des eaux et 1'anoma-

lie constatée sur la caractéristique du premier d'entre eux) que

la nappe du MUSCHELKALK fournit une part non négligeable - d'ail-

leurs indéterminée - des débits enregistrés.

e) II faut rappeler enfin que l'ensemble de la formation

aquifère du TRIAS inférieur n'a jamais été explorée, ni, par suite? !,

exploitée dans sa totalité ; il est probable que sa traversée

complète par forage permettra d'obtenir Une amélioration non né-

gligeable par rapport aux résultats antérieurs.

Compte tenu de ces précédents il est raisonnable d'attendre

pour le forage projeté par la ville, après rencontre du niveau

piézotaétrique de la nappe, un débit spécifique de 0,6 à 0,8 m /heure

par mètre de rabattement pouvant s'améliorer à 1 m /h et même

au-delà, par un approfondissement suffisante

Débits de l'ouvrage pour une dénivellation de pompage de

50 mètres :

1 3

30 - 40 in /heure »- 50 m /heure

Avec une marge de sécurité de 10 à 15 mètres, la profondeur

d'un tel ouvrage par rapport au niveau statique ne saurait donc

être inférieure à 60 ou 65 mètresp)

(1) Si les observations ont été faîtes danstoutesles conditionsrequises de stabilisation

(2) à I»©mpl3oeinent N° 1

- 15 -

Qualité des eaux

Le tableau comparatif suivant rappelle les propriétéschiaiques

des eaux recueillies par 5 captages de la région, soit ù leur émer-

gence aux affleurements mêmes des Grès du TRIAS inférieur (i), soit

par forages comportant élimination (II) ou conservation plus ou

moins complète ( 111, IV et V) des niveaux aquifères supérieurs :

Désignationdu

point d'eau

Date de l'analyse

Résistivité 18CC

pH

Ç Résidu sec 105/110*

„ CO- totalm•* agressif* Sulfates SO^ Chlorures Cl-

1 Calcium Ca

^ Magnésium Mg

Dureté totale :

I'Source 7CHAN-

; TRAINE

.21/3/53

• 32.400

5,7

32

16,5

12,5

2,5. 4*0

• 2,9

0,0 J

. 0,7°

: II

\ Forage|La BEAUDE-; NOTTE; EPINAL

I 13/11/1947"

: 16.200

i 5,98

: (104,5)

; 5o,o: 36,0

¡(S03) 45,0

:(CaO) 15

!(MflO) 14

: 3,6°

: III

[Jeanne d'Arc[Usine Singrün

; GOLBEY

; 9/10/1935

8,1

: 199

[ -: -i(SO ) 27;(NaCl)6,47

:(CaO)61

¡(MgO) 7 ;: 16°

IV

Brasse-rie '

VILLE/ILLO\

(forage81 m)

-

233

3417

69

22

18°

VForage

Hospicedéparte-mentalGOLBEY

3/2/1955

1 .900

(7)

445

92

-

14616

88

20

30°

- 16 -

On observe dans les deux premiers cas des propriétés acides

et agressives jointes à une minéralisation et à une dureté faibles

ou tres faibles.

Dans les forages III à V, par contre, la minéralisation

devient franchement calcique, la dureté s'est accrue, l'agressivité

a disparu.

Il est probable que le forage projeté pour la commune de

GOLBEY permettra d'obtenir des eaux du type II, soit par suite d'une

implantation dans la zone des Grès, soit par une condamnation appro-

priée des eaux supérieures.

L'emploi de matériaux résistants à l'action des eaux agres-

sives ou une neutralisation in situ par une gaine filtrante cal-

caire doivent donc être normalement prévus.

Vers W Î «ser«»ride.

Je Grand rubí"

- 17 -

AVANT-PROJET DE FOKAGE AU GRES VOSGIEN

Choix d'un emplacement n° 1

Le point d'implantation qui semble concilier le maximumd'avantages au point de vue de la profondeur de forage, des condi-tions d'exploitation et de raccordement au réseau a été proposépar la Ville. Il est situé dans le vallon du ruisseau de Grandruptà peu près h égale distance des sources Poudrière,* Dorothée, au droitde l'ancienne rigole d'alimentation du canal de l'Est, à une coteapproximative de + 335.

La distance de ce point par rapport aux réservoirs existantsest de 500 m. environ ; lors de ma visite, la tranchée de l'anciensiphon était encore ouverte jusqu'au sommet de la côte, dans leurdi rection.

Profondeur maxima à prévoir

D'après les coupes géologiques 2 et 5 dont l'intersection a étéprécisément placée en ce point, une profondeur maxima de l'ordrede 120 à 130 m. peut être attendue si l'on désire exploiter toutela série des nrès du Trias inférieur jusqu'au contact du soclegranitique.

Même dans le cas où le débit nécessaire à la Ville seraitobtenu à plus faible profondeur, il serait certainement avantageuxde poursuivre 1'apprufondissement jusqu'au granite afin d'ouvrirau maximum la caractéristique. Il en résulterait une diminution dela dépression de pompage susceptible, à lungue échéance, d'allégerles charges de l'exploitation. Il est possible, d'autre part, quela découverte par forage des assises inférieures de la formationaquifère (dont la cote se relève progressivement jusqu'aux limitesSW et SE du bassin alimentaire) áoit accompagnée d'une remontée pro-gressive du niveau statique et peut-être d'un écoulement artésien.

Niveau piézométrique

Selon les conditions de circulation qui s'établiront entre lesassises recoupées par le forage et les affleurements de la zonealimentaire í soit en direction du SW vers le massif d'Olima, soitvers le SE et la vallée de la Moselle, le niveau statique pourraitêtre obtenu à" une cote comprise entre la surface et la profondeurlimite de 15 à If mètres.

- 18 -

II n'est pas possible de lui assigner a priori des limites plusprécises. Mais l'absence de toute manifestation aquifère au dessousd'une vingtaine de mètres de profondeur pourrait être considéréecomme un indice inquiétant pour le succès même de la recherche,compte tenu des observations géologiques faites au cours de cettepré-reconnaissanee .

Dans ce cas, cependant peu probable, le déplacement de larecherche dans un secteur au Nord de la faille de la Beaudenotteserait à envisager.

Prévisions pour la coupe géologique

La nature pétrographique des diverses formations ayant étéprécédemment détaillée, sera seule indiquée leur situationd'ensemble.

0 - 5 m . Formations superficielles, éboulis, alluvions

5 - 10 "Grès à Voltzia"

10 - (50) "Couches intermédiaires"

(50)-{110/l30) Conglomérats des Couches intermédiaires et Grès

au-dessous

vosgien

Substratum granitique

etLes profondeurs respectives des différentes formations,notamment la cote d'atteinte du granite ne peuvent être donnéesqu'à titre indicatif. Elles devront être précisées au fur et àmesure de l'avancement par l'étude des terrains réellement ren-contrés : a) d'après l'examen des échantillons recueillis mètrepar mètre, b) par toutes indications utiles consignées par lechef-sondeur sur les rapports de chantier (dureté des terrains,couleur du curage ou de l'injection, vitesses d'avancementmoyennes, usure du trépan, etc...)

Plan d'exécution

II est schématisé par le croquis Annexe V, établi en relationavec les prévisions géologiques :

0 - 2 5

Colonnede

captage

Forage trépan 520 à 550 mm.

Tubage 433 à 450 mm. 0 intérieur, rivé et soudé, aciersemi-inoxydable, épaisseur 5 mm.,ow 16", acier ordinaire, étiré sans soudure, épaisseur10,25 mm.centré par guides inférieurs.Gaine ciment - Portland ordinaire, en coulis pur,dosage 25 à 30 litres d'eau par sac.Bouchon = 2 à 3 m. Gaine injectée par tiges descenduesdans l'espace annulaire au voisinage du fond de l'espaceà garnir.

- 19 -

25 - 110/130 Forage trépan 420 à 430 mm.

En principe cette partie du forage ne seyait pastubée.

Toutefois, la tenue des terrains pourrait imposer, selon leaconditions réellement rencontrées t

en variante a) la pose d'un tubage de soutènement intermédiaire(crépine ou mixte) entraînant une réduction dediamètre à partir de la tête des conglomérats,

en variante b) après forage poussé en 420—430 jusqu'au granite,l'établissement d'un massif filtrant derrière colonnecrépinée 12" (0 extérieur manchons = 354 mm.)

Ce massif filtrant pourrait comporter une gaine degravier calibré soit siliceux, soit calcaire (massifde neutralisation de l'eau in situ).

Il va de soi que la mise au point d'un tel dispositif resteraitétroitement liée à l'étude méthodique des terrains et de la nappeaquifère au fur et à mesure de l'approfondissement.

ContrSle d'étanchélté de la colonne de captage

Après un temps suffisant pour la prise du ciment (4 à 5 jours)le forage ne sera poursuivi que sur résultats satisfaisants dûmentconstatés de cet essai : le forage ayant été entièrement vidé de

résultat de l*essai sera considéré commed'eau dans la colonne demeure inférieur

l'eau qu'il renferme, lesatisfaisant si l'affluxà 5 litres/minute.

Exécution du forage

Le forage pourra être exécuté à l'injection d*eau lourde Jusqu'àla tête des conglomérats.

Au—delà, et selon la position constatée du niveau statique,l'injection d'eau claire ou mieux le procédé'à sec* seraient vivementà recommander* II serait intéressant que le marché comporte cesdifférents prix ainsi que celui correspondant à une prise decarotte de contrôle de 2 mètres de long.

Etude des conditions hydrogéolofliques rencontrées

Un essai de débit par épuisement à la soupape, soit à la pompelégère (Peerless par ex.) serait avantageusement effectué avant miseen place de la colonne de captape, afin de se rendre compte despropriétés de la nappe superficielle et de la qualité des eauxcondamnées par cimentation.

- 20 -

Au cours de 1'approfondissement ultérieur il serait souhaitabled'effectuer des essais périodiques avec le même matériel pendant unedurée d e 3 à 6 heures, soit chaque semaine, soit après chaque passede 10 à 15 mètres 9 pour étude de la caractéristique et de ses varia-tions en fonction de la qualité des eaux.

Un essai de débit plus prolongé (12 h. à 24 h.) serait à prévoir,selon les résultats des essais de reconnaissance, dès que le sommetdes conglomérats aura été atteint.

L'essai de pompage final (durée = 72 heures) serait exécutélorsque le forage aura touche le socle granitique, soit avant, soitaprès la mise en place du massif filtrant éventuel.

Au cours de ces essais qui seront en principe suivis, ainsique les opérations de cimentation par un technicien du B.R.G.G.M.muni de ses appareils, les éléments suivants feront l'objet demesures f réquentes^ en principe toutes les demi-heures»

Niveau de l'eau : par sonde électrique. L'établissement d'unecolonne de mesures étanche, à l'abri des ruissellements de la paroià niveau du découvert,par tubes 0 intérieur 1" à 2", pourra êtredemandé à l'entreprise. La remontée de l'eau après épuisements oupompages serait, dans chaque cas, observée de très près.

Débits de pompage : les mesures pourront être effectuées soitpar compteur (en cas de mise en oeuvre d'une turbo-pompe), soit àl'aide d'un chronographe et d'un récipient jaugé de capacité conve-nable, si possible de forme élevée à section constante. La capacitéde cette cuve sera fonction du débit du pompage ; exprimée en litres,elle sera voisine de 10 à 12 fois le débit à mesurer, exprimé enmètres cubes.

Température de l'eau : thermomètre au l/lO° de degréRésistivité " : mesures au pont PHILIPS B.R.G.G.M., sur pré-

lèvements systématiques en principe tputesles heures. •'

Observation du fer ; l'entreprise sera invitée à prévoir undispositif permettant l'écoulement normal en chute à l'air libre del'eau pompée sur les tests en biscuit de faïence blanche qui serontfournis par le B.R.G.G.M.

Prélèvements pour analyse Chimique s Le3 analyses sommairesdes prélèvements issus des essais de reconnaissance pourraient êtreeffectuées par le Laboratoire de Chimie du B.R.G.G.M, (résidu sec105/110% dureté, sulfates, chlorures).

- 21 -

Les analyses relatives aux deux essais principaux pourrontêtre effectuées contradictoi rement par deux Laboratoires quiseront désignés en temps utile, selon entente avec la Ville.

Après les essais de débit, vérification de l'ensablement.

Emplacement de recherche n° 2

aude

Au caspoint N°

où les résultats de la première phase de la recherche1 donneraient 1 ieu à des inquiétudes fondées, (remontée

l'eau étudiée avec précision lors du pompage d'essai précédant lapose de la colonne de captage — observations du niveau de l'eau et deses variations dans le forage en cours d'approfondissement), le dé-placement du point de recherche serait à envisager au Nord de lafaille de la Beaudenotte.

Afin de réduire la profondeur au minimum et de bénéficier desmeilleures conditions d'exploitation, l'implantation de cette va-riante pourrait être conseillée dans une zone N° 2 située le long dutracé de la coupe 6, à l'Est de l'ancienne ballastièrc, de part etd'autre de la voie ferrée EPINAL-NANCY.

Le point de forage serait avantageusement choisi d'après lesrenseignements et les repères fournis par 1 à 3 sondages carottésà petite profondeur (10 à 20 m ) . Cette reconnaissance préliminaireaurait pour but de reconnaître sous les terrains superficiels et lesalluvions la position stratigraphique du MUSCHELKALK sous-jacentet de choisir la moindre épaisseur de couverture.

Dans l'hypothèse où les coupes 3 et 6 se trouveraient confirméespar ces core-drills, les prévisions géologiques et le plan d'exécutionde l'ouvrage pourraient être envisagés comme suit :

Coupe géologique attendue

0 - 5/10 Formations superficielles -Alluvions

"Couches grises"

"Marnes bariolées"

5/10

25/30

40/45

60/65

135/140

à

25/30

40/45

60/65

- 135/140

- 200/210

200/210

)( MUSCHELKALK moyen)

Grès et argiles sableuses du MUSCHELKALK inf

"Grès à Voltzia" et"Couches intermédiaires"

Conglomérats et Grès Vosgien

Granite - Fin du forage

- 22 -

Plan d'exécution

Le croquis Annexe VI propose, en fonction de cette coupe géolo-gique, une disposition de captage pour cette solution éventuelle.

Après traversée et soutènement des niveaux superficiels et desalluvions par un tubage-guide posé dans le MUSCHELKALK et renduétanche par une première cimentation, le forage serait Conduità l'injection d'eau lourde jusqu'au sommet du Grès à Voltzia.

Après délai de prise et durcissement de cette gaine, l'avan-cement serait poursuivi avec injection d'eau claire dans dos con-ditions analogues à celles qulont été indiquées pour la solutionn° 1.

Les mêmes investigations hydrogéologiques seraient à prévoiret le forage avantageusement poussé jusqu'au granite pour bénéficierde la plus large ouverture de la caractéristique»

On se trouverait ici devant un ouvrage notablement plus oné-reux que dans le cas de la solution n° 1, mais qui permettraitd'exploiter une réserve aquifore beaucoup plus étendue, dans desconditions probablement plus avantageuses (emploi possible, notam-ment, d'une pompe de surface)«,

II faut remarquer toutefois qu'une telle réalisation, quecommanderait seulement un échec au point 1, pourrait être limitéeen une première tranche de travaux, à l'obtention du débit minimumimmédiatement nécessaire à la ville sans recherche d'une caracté-ristique optima. Il resterait possible, à plus longue échéance,de reprendre l'ouvrage et de l'approfondir jusqu'au socle afind'améliorer ses conditions d'exploitation«

- 23 -

CONCLUSION!

Io) Un forage pour recherche d'eau execute à l'emplacement

N° 1 envisagé par la ville de GOLBEY, à 500 m de ses reservoirs,

dans le vallon de Grandrupt, doit, en toute probabilité, permettre

d'obtenir un débit de 30 à 40 mètres-cubes/heure sous rabattement

de 50 mètres environ. Le niveau de l'eau au repos ne devrait pas

être inférieur à la cote + 315/320.

Cet ouvrage devrait être foré à grand diamètre, si possible

jusqu'au substratum granitique, soit une profondeur totale d'une

centaine de mètres.

Une cimentation de la colonne de captage à la profondeur de

25 mètres doit être suffisante pour éliminer les eaux superficielles

et alluvionnaires du vallon voisin0

Les eaux doivent être attendues peu minéralisées, acides et

agressives, ce qui justifierait l'emploi de matériaux ou de dispositifs

spéciaux de captage..

Les conditions géologiques et hydrogéologiques réelles fe-

raient utilement l'objet d'une observation permanente en cours !

d'avancement» En particulier, échantillons et rapports de chantier

seraient examinés au jour le jour par le géologue chargé de la

surveillance. La première phase du forage devra être suivie atten-

tivement afin de poursuivre la recherche en ce point en toute connais-

sance de cause.

- 24 -

2°) L'implantation du forage à proximité immédiate des réser-

voirs de la ville, vers la cote + 370, offrirait à peu près les mêmes

probabilités de succès que dans le vallon de Grandrupt, mais la pro-

fondeur de l'ouvrage et celle du niveau statique se trouveraient ac->

crues de 25 à 30 mètres. Ceci alourdirait à longue échéance les char-

ges de l'exploitation.

3°) En raison de l'incertitude qui plane sur la position du

socle vers le SW, l'exécution d'un forage pour exploitation intensive

dans le vallon d'Olima, en amont de la route CHANTRAINE-LES FORGES,

ne pourrait être retenuequ'à titre de recherche préliminaire.

4°) Dans le cas où des indices peu encourageants seraient

constatés au point N° 1, avant mise en place de la colonne de captage,

la recherche pourrait être déplacée au Nord de la faille de la Beaude—

notte. Les grès du TRIAS inférieur seraient atteints à 50-60 mètres ;

l'ouvrage devrait 'poussé, en une ou deux tranches, jusqu'à 200 m environ

pour bénéficier de conditions de débit optima.

Une implantation définitive serait utilement guidée par deux

ou trois reconnaissances a petite profondeur pour s'assurer d'une base

stratigraphique de départ avantageuse.

Cette solution, notablement plus onéreuse, nécessiterait en

tout état de cause, un complément d'étude et des délais d'exécution

beaucoup plus étendus.

G. UINOUX

Ingénieur-Géologue au B.R.G.G.MCollaborateur au Service de laCarte géologique de la France

6 Annexes

ANNEXE I

DONNEES CONCERNANT L'ALIMENTATION EN EAU POTABLE

DE LA COMMUNE DE GOLBEY (Vosges)

Population : 1939 : 6.136 habitants

1952 : 5.177

Extensions prévues :

1955-56 : mise en service ou en chantier de 150 logements H.L.M.

Un nouveau centre de 450 habitations particulières doit êtrecréé, à plus longue échéance, à l'Ouest de l'agglomération.

Plusieurs organisât ions d'intérêt collectif sont également encours d'aménagement ou en projet sur le territoire de la commune :Centre professionne.l du Bâtiment (Mai 1955) - Ecole ménagère d'agriculture - port fluvial avec secteur industriel en bordure du Canalde l'Est (zone écluse 9).

Ressources actuelles en eau (voir cartes Annexes II et III au1/I0.000e)

Le Service municipal des Eaux dispose, pour l'instant, de

deux réseaux indépendants, alimentés par cinq sources. Les étapes

successives de leur adduction sont ici rappelées :

a) réseau des quartiers bas ou de "la Plaine" :

S£ur£eMonéa (1890) (l)S o u r c e s d e G r a n d r u p t

Source Dorothée -(1902) ) " < 1 2 5 0 * e n V • S » S E d°Cote d'émergence : vers + 333/335Débit de l'ordre de 100 à 150 m /jour

(1) La position dela source Monéa sous un carrefour dont l'aménage-ment se poursuit à l'aide de décharges, paraît tout spécialementdéfavorisée.

VILLE OE GOL6Ey Í\ÍOM) Source MONBA

tV-

V«LLE OE ÔOtSty

Source_miÜtaÍ£e_de_¿a_Poudri.6re (1905/1908)

(une fraction du débit) ( 1.600 m env . S.SE. de l'église)

Cote d'émergence : + 337,40

Débit maximum concédé : 172 m /jour- pratique utilisé : 100 -

b) réseau des quartiers hauts :

Sources d'Olima N° 1 et 2 (vers 1913)

adduction directement (4.800 m SE de l'église, à lagravitaire à l'origine limite du territoire des

FORGES et de CHANTRAINE)

Cote d'émergence : + 375,80 — + 375,65

Débit totalisé de l'ordre de 432 m3/jour

En 1932, deux réservoirs de(250) m ont été créés pour ce ré-

seau dont l'interconnexion avec le premier s'avère difficile, :

Des fluctuations saisonnières affectent sensiblement l'en-

semble de ces ressources exclusivement gravitaires.

Des éléments de contamination mis en évidence dans les eaux

des captages de Grandrupt ont conduit la Municipalité à prévoir la

suppression de ces deux réserves, d'ailleurs situées dans une zone

en cours de peuplement.

Un cubage journalier de 530 à 550 mètres-cubes reste donc pra-

tiquement disponible. La ville doit rechercher, surtout pour la

saison d'été, un appoint de 500 à 800 m /jour (5 à 9 litres/seconde).

Diverses solutions ont été étudiées ou envisagées à cet effet :

a) renforcement de l'adduction gravitaire par captage de trois

nouveaux groupes de sources dans les vallons d'OIima et Bois—le-Duç î

Cotes Débit d'étiage

Groupe I Sources hautes 1 à 4 > + 397 3,5 l/sec

- . II Sources d'altitude moyenne5, 6, 7, voisines des cap-tages actuels ^+ 380 2f5 —

III Sources basses 8 et 9 ^+ 370 2

soit un débit d'étiage totalisé de 8_

Par suite de l'âge, du diamètre insuffisant et des imperfect

tions de la conduite d'adduction des anciennes sources d'Olima (l);

ce projet entraîne notamment l'établissement de nouvelles canalisa-

tions et des frais de captage élevés. En 1953, l'évaluation des dé-

penses relatives à ces deux postes était la suivante :

1 ère phase Captage et adduction de 5-6-7 15.343*900 Br

- 8-9 6.551.400

2 eme phase - - - - 1-2-3-4 20.000^000

41a895.300 &

La réalisation d'une partie de ce programme reste d'aiileurs

subordonnée jusqu'en 1958 à l'existence d'une option sur le groupe II

au bénéfice d'une commune voisine.

(l) diamètre : 150 ma, ensablages1 déjà constatés

» 4 "

La qualité chimique et bactériologique des eaux de toutes ces

sources est satisfaisante dans l'ensemble. Toutefois, leurs pro-

priétés agressives obligeront à créer 1 ou 2 stations de neutrali-

sation nécessitant un supplément d'investissement de l'ordre de

2 millions.

b) recherche et utilisation de la nappe alluviale de Moselle :

Les formations alluvionnaires récentes qui occupent le fond

de la vallée de la Moselle, à l'aval immédiat de l'agglomération

spinalienne, entre Saut-le-Cerf et la Côte Olie sont essentiellement

constituées par des sables, graviers et galets siliceux exploités

pour matériaux de construction dans le secteur de "la Plaine", en

bordure Ouest de la rivière.

Ce matériel alluvionnaire renferme une proportion importante

d'éléments roulés de grande taille, ce qui lui confère une perméa-

bilité élevée. L'établissement de puits permettrait d'obtenir de la

nappe aquifère qui s'y constitue, par pompage à faible profondeur,

des débits probablement importants. Mais il y a lieu de redouter

avec les eaux mêmes de la rivière, des relations dont l'importance

irait croissant avec le régime d'exploitation en un seul point de

captage,

un tel risque pourrait être évidemment réduit par la création

de plusieurs puits à grande section en des points aussi éloignés

que possible vers le Nord, après une campagne de recherche par fo-

rages d'essais, ainsi qu'il semble avoir déjà été tenté en 1934- sur

le territoire de la commune de DOGNEVILLE,

En dehors de la nécessité d'étendre le réseau de canalisa-

tions sur une assez grande distance, cette solution impliquerait

une surveillance bactériologique permanente des eaux. La perspective

d'une stérilisation ne saurait être exclue, ce qui justifie toutes

les réserves de la Municipalité devant une recherche dans cette

nappe des alluvions récentes de la Moselle.

c) utilisation des ressources aquifères de la haute-terrasse

de la Moselle.

Un forage a été exécuté pour la conimune en (1951 ) dans le

Bois de la Louvroie, en bordure de la route des FORGES, 2,300 km

environ SW de l'église. Cet ouvrage d'une profondeur de (13,70 tn) a

donné en essai prolongé (100 heures : 20/24-7-53) un débit progres-

sivement décroissant stabilisé à 3,15 m /heure à - 13 m pendant les

dernières 24 heures de pompage (niveau statique-8 à-9 mètres).

Un projet est actuellement en cours d'étude pour l'utilisation

de cet appoint de l'ordre de 1 litre/seconde dont la permanence ne

paraît pas absolument assurée.

1) par l'entreprise PORAC, DOMPAIRE (Vosges).

ANNEXEE

IA1NK • \rEEXlTOIRE

CHANTRAINE o* GOL BE YR£S£A U A.

Etktlk 4/looœ*

A.E.Po do la Ville de GOLBEÏ (Voagee) ANNEXE YAVANT-PROJET D ' U N FORAGE AU S VOSGIEN

Emplacement N°l dans le vellón de Qrandrupt

Cote de 1» orifice

Forage en 520/550 mm

Tubage en 4-35/445 mmrivé, àp.5mmacier epmicentré p. guides

Gaine ciment

Forage en 420/426 mm

variante a) 0 420/426maintenuJusqu'au fond

variBnte b) 0 330/350a pertir de{50) mètres

En principe, cette partiedu forage ne serait pas

tubée

Le oas éohéant :

variante a) tube or épine l£F0 ext» manohons s

354 mm

gaine gravierisilioeux Teoutenernt)calcaire )

variante b) tube crépine350 à 400 mm 0de -20 à -50 m(soutènement)

t

t

50

tiI

Îi

7

S X

+335 environFormations superf.

"Grès à Voltsia"

• f •>

Conglomérats

des C I .

Grès

vosgien

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Granite

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A . E . ? . de le Ville de OOLBEY (Yoegea)

AVAUT-PROJET D'OT FORAGE AU ORES VOSGIEW

ANNEXE!

Emplacement dans \B zone 2 au N* de Is faille de le BEAUDENOTTE

Cot© d'orificeForage en 600/630 nmTubage rive 550 ramGeine ciment Portland

Forage en 500/54-0 mm

Tubage vissé 18"épaiss. 00,25

* 9 int. 428 mm

Gaine oiment SUPERCHERinjection exlale

Forage en 420 mm

éventuellement :

Tubage plein et crépine0 int. 400 rmépaisseur 4 mmrivé ou soudé

Forage en 350/390 mm

en principe, oettepartie du forage neserait p«8 tubée.

-o-!t1Tit

-15Ö-It1

tI

1200

-50-

I ri ¡Tíi ii i

+ 330 à + 330

•10T.V. Alluvions

"Couches grisée"

"Hfernea bariolées"

MUSCHELKALK inférieur

à Voltzla"

\

Couohea intermédiaires

(14O)

Conglomérats

des C.Io

et

Qree

voegien

X V Granit©

4-Ji.

A N N E X E S P H O T O G R A P H I Q U E S

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