BRGM L'ENTREPRISE AU SERVICE DE LA TERRE

SCEÂ DE LA PERRINE

ETUDE HYDROGEOLOGIQUE PREALABLE A LA REALISATION D'UN FORAGE D'EAU POUR IRRIGATION SUR LA COMMUNE D'AUTHEUIL (28)

Par

J.M. BOIRAT R 31466 CEN 4S/90 SEPTEMBRE 1990

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J.M.BOIRAT 1990 SCEA DE LA PERRINE - ETUDE HYDROGEOLOGIQVE PREALABLE A LA REALISATION D'UN FORAGE D'EAU POUR IRRIGATION SUR LA COMMUNE D'AUTHEUIL (28) R 31466 CEN AS/90 J4 pages, 9 figures

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Rapport n' : R 31466 CEN 4S/90

Opération n* : 93 158 20473

Contrat n* :

BRGM

SCEA DE LA PERRINE

ETUDE HYDROGEOLOGIQUE PREALABLE A LA REALISATION

D'UN FORAGE D'EAU POUR IRRIGATION

SUR LA COMMUNE D'AUTHEUIL (28)

N' Rapport : R 31466 CEN 4S/90 Auteur : J.M. BOIRAT N* PR : 93 158 20473

RESUME

Monsieur G. CORNUAU (SCEA de La Perrine) projette la création d'un forage d'eau pour irrigation sur la commune d'AUTHEUIL (Eure-et-Loir). Il a demandé au BRGM-CENTRE de réaliser l'étude hydrogéologique préala­ble dans le but de sélectionner le site le plus favorable pour l'im­plantation du forage et de solliciter une subvention de l'Agence Finan­cière de Bassin.

Compte tenu du contexte géologique et hydrogéologique, la meilleure possibilité pour un forage d'irrigation au droit du site étudié est de capter la nappe de la craie du Sénonien. Les raisons en sont les sui­vantes :

- faible profondeur,

- nappe en liaison hydraulique avec la nappe alluviale du Loir, donc susceptible d'être réalimentée en permanence et de présenter des variations piézométriques faibles,

- bonne productivité sous réserve d'une implantation au droit d'une zone fissurée ou karstifiée.

Nous conseillons donc de forer jusqu'à au moins 60-70 m de profondeur de façon à recouper l'aquifère crayeux et à atteindre le Turonien. La nappe dont la surface se situe vers 30 m de profondeur sera recoupée sur une trentaine de mètres de hauteur. La zone qui nous apparaît la plus favorable se situe dans l'axe du vallon de Sainte Appoline qui, du fait de son origine structurale probable, joue le rôle de drain pour les eaux souterraines.

Outre ce résumé, ce rapport contient 14 pages, dont 9 figures

Table des Matières

INTRODUCTION 1

1 - GEOLOGIE 4

2 - HYDROGEOLOGIE 8

2.1 - LA NAPPE DE LA CRAIE DU SENONIEN 8

2.2 - LA NAPPE DES SABLES DU CENOMANIEN 11

CONCLUSIONS 12

Liste des Figures

FIGURE 1 : Situation de l'étude (échelle 1/1 400 000) 2

FIGURE 2 : Localisation du site étudié (échelle 1/25 000) 3

FIGURE 3 : Géologie du site (échelle 1/50 000) 5

FIGURE 4 : Courbe isohypse du toit du Cénomanien (échelle 1/250 000) 6

FIGURE 5 : Piézonétrie de la nappe du Cénomanien (échelle 1/100 000) 6

FIGURE 6 : Piézonétrie de la nappe de la Craie (échelle 1/100 000) 9

FIGURE 7 : Variations du niveau de la nappe de la Craie à CLOYES-SUR-LE LOIR DE 1974 à 1978 10

FIGURE 8 : Localisation des secteurs favorables (échelle 1/2 500) 13

FIGURE 9 : Coupes lithologique et technique prévisionnelles 14

- 1 -

INTRODUCTION

Monsieur G. CORNUAU projette la création d'un forage d'eau pour irriga­tion sur les terres lui appartenant sur la commune d'AUTHEUIL (Eure-et-Loir) (Figures 1 et 2). Il a demandé au BRGM-CENTRE de réaliser l'étude hydrogéologique préalable dans le but de sélectionner le site le plus favorable pour l'implantation du forage et de solliciter une subvention de l'Agence Financière de Bassin.

Rapport BRGM N* R 31466 CEN 4S/90 - Septembre 1990

2 - Figure 1

Situation de l'étude.

ECHELLE 1/1400000 Ckm 0 10 2D 30 O 50km

B. R. G. M. REGION CENTRE

Rapport BRGM N» R 31466 CEN 4S/90 - Septembre 1990

- 3 -

Figuré Z LOCALISATION DU SITE ETUDIEasse

Extrait de Lacart* topographique I.ON. a 1 / 25 000 500 1000m

Rapport BRGM N* R 31466 CEN 4S/90 - Septembre 1990

- 4 -

1 - GEOLOGIE

La Figure 3 donne la géologie du site. La colonne stratigraphique comprend de haut en bas :

• les calcaires lacustres blancs en plaquettes d'âge Ludien à Oligo­cène (e7-g3) : cette formation affleure à l'extrémité Sud de l'aire étudiée et sous l'agglomération d'AUTHEUIL. Son épaisseur y est très réduite entre 2 et 4 m.

• les calcaires marneux blancs à niveaux d'argile verte du Lutécien (e5) dont l'épaisseur variable est évaluée autour de 8 m dans le secteur d'AUTHEUIL.

• l'Eocène détritique continental (e) : cette formation affleure largement de l'Ouest au Nord d'AUTHEUIL où elle constitue en majeure partie le substratum des terrains exploités par Mr CORNUAU. Son épaisseur variable est d'au moins une dizaine de mètres. Elle s'y présente sous plusieurs faciès : des argiles à silex, des sables, grès et conglomérats (perron).

• la formation argilo-siliceuse du Crétacé supérieur (Cs) : cette formation constituée d'argiles blanches, jaunes à grises, plasti­ques aussi bien que silteuses ou sableuses provient de l'altération de la craie sous-jacente. Dans la région d'AUTHEUIL, ces argiles sont carbonatées et peuvent représenter un intermédiaire entre la craie et les argiles à silex. Leur épaisseur est extrêmement variable et liée à l'influence de la tectonique. En moyenne, elle est comprise entre 5 et 10 m.

• la craie du Sénonien (Santonien) (C5) : dans la région étudiée, cette formation affleure dans les falaises bordant le Loir en rive droite entre SAINT HILAIRE-SUR-YERRE et CLOYES-SUR-LE-LOIR. Elle atteint une épaisseur qui peut être évaluée à 40 m.

• la craie du Turonien (C3), glauconieuse, sableuse puis marneuse respectivement dans ses parties supérieures, moyennes et inférieures. Cette formation n'affleure pas dans la région. Elle atteint près de 100 m d'épaisseur.

• les sables du Cénomanien : cette formation est profonde au droit du site. Son toit est à la cote - 25 m soit à 160 m de profondeur (Figure 4).

Rapport BRGM N" R 31466 CEN 4S/90 - Septembre 1990

FIGURE 3 : GEOLOGIE DU SITE (échelle 1/50 000)

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Colluvions de pénis alimentées par le» Silex, perrons et argiles éocenet

Ce1» - Coliuvions de pente alirnentéei par le* silex et argiles crétacé*

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CM* sur formations du Cénorriamen

Limon des plateaux argile iilteuM ou marne argileuse brune

L P Epaisseur supérieure* 1 m

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Alignions modernes graviers, sable et argile limoneuse

de couleur généralement brune

Ail uvions récentes sable, cailioutis de silex, et lin argile un de couleur ocra

Aituwîons anciennes • sable grotiwr. si la», perron

dans une matrice d'argile ruMf lée

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Burdtgeiien - «able quartzo-feldspathiqua "gros sal" ai argile rouat*

Formation lacustre •

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Lutétien - Calcaire de Morancei calcaire tendra gris blanc. qualqtMS niveaux induré*

Eocàne détritique silex roulés jaspés. «rgil«lsriS-i>unearMig*tirMiue.argilegi

1 • perron conglomérat polygénique

2 - gtèt lustrés à cimeni silice un

Crétacé supérieur indétermine a laciès argilo- Siliceux

Turonien-Sânonien

ci - Samonien (biozones d e ] Craie de Chaieaudun : craie e Lsmellrbranche*

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Cii - Turonren Coniociin non différenciés

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$tt~\ Cil» - Turonien moyen craieinduréegrisblancitilea

Ci, - Turonien inférieur craie blanche merneuaei silex brun

Rapport BRGM N# R 31466 CEN AS/90 - Septembre 1990i

M»I

- 6 -

FIGURE 4 : COURBESISOHYPSESDO TOIT DU CENOMANIEN (cote NGF en m) (Echelle 1/250 000)

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FIGURE 5 : PIEZOMETRIE DE LA NAPPE DU CENOMANIEN (Situation Oct-Nov. 1980) (Echelle 1/100 000)

Rapport BRGM N° R 31466 CEN 4S/90 - Septembre 1990

- 7 -

Du point de vue structural, les étages du Crétacé supérieur (formation argilo-siliceuse, craie du Sénonien et du Turonien) sont affectées par des failles majeures d'orientation moyenne NO-SE. L'observation des photographies aériennes ainsi que celle des documents topographiques et géologiques révèle l'existence d'une direction mineure orientée ENE-OSO probablement d'origine tectonique. C'est le cas en particulier du vallon qui au Sud-Ouest d'AUTHEUIL rejoint le Loir en aval de CLOYES-SUR-LE-LOIR (vallon dit du Bois de Sainte Appoline) (Figure 3).

Rapport BRGM N° R 31466 CEN AS/90 - Septembre 1990

- 8 -

2 - HYDROGEOLOGIE

Outre les calcaires lacustres (aquifères mais trop peu épais voire absents au droit du site) et l'Eocène détritique continental (dont les niveaux détritiques peu argileux peuvent contenir des petites quantités d'eau), les formations géologiques qui constituent le sous-sol du site étudié contiennent deux nappes superposées : celle de la craie du Sénonien et plus profondément celle des sables du Cénomanien.

2,1 - La nappe de la craie du Sénonien

Compte tenu de la présence à l'affleurement de la craie du Sénonien dans les falaises bordant le Loir, il apparaît que les alluvions du Loir reposent directement sur la craie. Il en découle que la nappe alluviale et la nappe de la craie sont en liaison hydraulique (il y a continuité de l'une à l'autre). Au droit du site, cette nappe est captive du fait de son recouvrement par un écran imperméable constitué par les argiles à silex.

Piézométrie - Direction d'écoulement : la carte piézométrique (iso altitude de la surface de la nappe) de la Figure 6 donne les cotes moyennes de la nappe au droit du site (de 97 m à 104 m) et ses direc­tions d'écoulement (vers le Nord-Ouest au Nord ; vers l'Ouest et le Sud-Ouest au Sud). Compte tenu des cotes topographiques extrêmes sur le site (de 127 m à 137 m ; Figure 2) la profondeur moyenne de la nappe est de 30 m au point coté 127 (extrémité Sud du site) et de 33 m au point coté 137 m (extrémité Nord du site).

Les variations du niveau de la nappe de la craie enregistrées de 1974 à 1978 à 6 km à l'Ouest du site sont données en Figure 7. La courbe met en évidence :

• de faibles variations piézométriques annuelles (< 2 m) ; ces variations sont directement liées à l'importance des pluies effi­caces c'est-à-dire la fraction des pluies qui pénètre dans le sol et participe à la recharge de la nappe,

• de fortes variations piézométriques pluriannuelles.

La nappe de la Craie dans la zone étudiée présente donc les caractéris­tiques d'une nappe à réserve pluriannuelle. Des étiages sévères sont à craindre aux termes de plusieurs années successives de médiocre re­charge.

Rapport BRGM N* R 31466 CEN 4S/90 - Septembre 1990

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FIGURE 6 : PIEZOHETRIE DE LA NAPPE DE LA CRAIE (Echelle 1/100 000)

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/ 100 Hydroisohypse de la nappe de la craie (cote NGF en m)

Rapport BRGM N' R 31466 CEN 4S/90 - Septembre 1990

- 10 -

FIGURE 7 : VARIATIONS DU NIVEAU DE LA NAPPE DE LA CRAIE A CLOYES-SUR-LE-LOIR (Ferme de la Grande Audrière) DE 1974 à 1978

1 1 i ^ 1974 1975 1976 1977 1978

Rapport BRGM N* R 31466 CEN 4S/90 - Septembre 1990

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Productivité : irrégulière. Elle est liée au développement dans la craie d'une perméabilité secondaire de type karstique. Les débits spécifiques (débits rapportés à 1 m de rabattement) des forages captant cette nappe à l'Est du Loir sont compris entre 10 et 40 m3/h par mètre de rabatte­ment (hors les échecs liés aux conditions techniques de réalisation).

Hydrochimie : eau de bonne qualité physico-chimique utilisée pour l'alimentation en eau potable des populations.

2.2 - La nappe des sables du Cénomanien

L'aquifère qui contient cette nappe est profond au droit du site (envi­ron 155 m). Le niveau moyen de l'eau (qui ne correspond pas au toit de l'aquifère du fait du caractère captif de la nappe) se situe à la cote de 110 m NGF (Figure 5) soit 135 m au-dessus du toit de la formation des sables du Cénomanien. La productivité de cette nappe dans la région considérée est moyenne à faible.

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CONCLDSIONS

Compte tenu des données géologiques et hydrogéologiques présentées ci-dessus, la meilleure possibilité pour un captage d'irrigation au droit du site étudié est de capter la nappe de la craie du Sénonien. Les raisons en sont les suivantes :

• faible profondeur,

• nappe en liaison hydraulique avec la nappe alluviale, donc suscep­tible d'être réalimentée en permanence et de présenter des varia­tions piézométriques faibles,

• bonne productivité sous réserve d'une implantation au droit d'une zone fissurée ou karstifiée ce qui est probablement le cas dans l'axe du vallon dit du Bois de Sainte Appoline.

Nous conseillons donc de forer jusqu'à au moins 60-70 m de profondeur de façon à recouper l'aquifère crayeux et à atteindre le Turonien. La nappe dont la surface se situe vers 30 m de profondeur sera recoupée sur une trentaine de mètres de hauteur. La zone qui nous apparaît la plus favorable se situe dans l'axe du vallon de Sainte Appoline en particu­lier le point coté 127 (Figure 8). Ce vallon par son origine structurale probable joue le rôle de drain pour les eaux souterraines.

La Figure 9 présente les coupes lithologique et technique prévision­nelles du forage. La foration pourrait être réalisée au marteau fond de trou (MFT) en 0 12" 1/4 (311 m). Un développement du forage par injec­tion d'acide est conseillé dans le but d'accroître le débit spécifique de la craie si celui-ci était insuffisant.

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FIGURE 8 : LOCALISATION DES SECTEURS FAVORABLES (Echelle 1/ 500)

Rapport BRGM N* R 31466 CEN 4S/90 - Septembre 1990

- 14

Commune : AUTHEUIL Lieu-dit : Bois de Ste Appoline

N classement Désignation

FIGURE 9

F.PREV

COUPE LITHOLOGIQUE COUPE TECHNIQUE

10

20

30

40

30

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70

BO

90

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CALCAIRE LACUSTRE .^UOIEf^XIGOÇENE).

CALCAIRE MARNEUX (LUTECIEN)

EOCENE DETRITIQUE CONTINENTAL

o.M

3.00 .

FORMATION AR6IL0-SILICEUSE

CRAIE OU SENENIEN

11.00 .

21.00 .

30.00 .

Tuba acifp 296 m m Claentttlon do 0.00 i 15.00 m

15.00

Wivfta^ d e .ao

Créplna 298 m m

M.F .T . 311 m m

50.00

70.00

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