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ETUDE HYDROGEOLOGIQUE EN VUE D'UN CAPTAGE AGRICOLE A MAINVILLIERS (LOIRET)

par CI. MARTINS

R 32745 GEN 4S/91

Mai 1991

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

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Cl. MARTINS 1991 ETUDE HYDROGEOLOGIQUE EN VUE D'UN CAPTAGE AGRICOLE A MAINVILLIERS (45) R 32745 CEN 4S/91 10 pages dont 4 figures

(auteur, année d'édition, titre, nature et numéro du document, nombre de pages, de figures, de tableaux, de planches, d'annexés).

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r i c h e d e c o n t r o l e nchfla d e l e c t u r e

Rapport n° : R 32745 CEN 4S/91

Opération n" : 93 158 20526

Contrat n' :

TABLE DES MATIERES

1 - INTRODUCTION 1

2 - CONTEXTE GEOLOGIQUE 3

3 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE 5

4 - CONTRAINTES 7

5 - AVANT PROJET DE FORAGE 7

6 - RECOMMANDATIONS 7

7 - CONCLUSIONS 10

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Plan de situation 2 Figure 2 : Carte piézométrique de la nappe du Stampien 6 Figure 3 : Coupe prévisionnelle 8 Figure h : Coupe prévisionnelle 9

ETUDE HYDROGEOLOGIQUE EN VUE D'UN CAPTAGE AGRICOLE A MAINVILLIERS (LOIRET)

Mr LEPRETRE Yannick Auteur : Cl. MARTINS N° R 32745 CEN 4S/91 N* PR : 93 158 20526

RESUME

BUT

Mr LEPRETRE habitant à MAINVILLIERS souhaite irriguer ses cultures à partir des eaux souterraines.

Les besoins exprimés sont de l'ordre de 70 m3/h pour une surface irrigable de 60 ha.

OBJET

Le BRGM-CENTRE a été chargé de :

- la vérification de l'absence de contraintes

- la synthèse des données sur les aquifères régionaux (géologie, productivité, caractéristiques hydrodynamiques, hydrochimie)

- l'établissement de la coupe prévisionnelle du futur forage

RESULTATS

La recherche d'eau pour l'irrigation des cultures peut être envisagée soit par le captage des eaux du Calcaire d'Etampes et des Sables de Fontainebleau, soit par le captage des eaux des Calcaires de Brie et de Champigny.

La première solution conduirait à un débit de l'ordre de 40 m3/h

La seconde pourrait fournir un débit de l'ordre de 100 m3/h.

Etant donné les moyens à mettre en oeuvre par la première solution pour se prémunir d'arrivée de sable, la deuxième solution a priori plus prometteuse, peut ne pas se révéler d'un coût plus élevé.

Outre ce résumé, ce rapport contient 10 pages dont 4 figures

- 1 -

1 - INTRODUCTION

BUT

Mr LEPRETRE, agriculteur à MAINVILLIERS (Loiret) souhaite irriguer s terres à partir d'un forage qui serait implanté au Sud de la commune MAINVILLIERS au lieu-dit "Les Pointes" au Sud à 1 km (cf. figure 1).

OBJET

Le BRGM-CENTRE a été chargé de :

- la vérification de l'absence de contraintes

- la synthèse des données sur les aquifères régionaux (géologie, productivité, caractéristiques hydrodynamiques, hydrochimie)

- l'établissement de la coupe prévisionnelle du futur forage

Rapport BRGM N" R 32745 CEN 4S/91 - Mai 1991

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. Rapport BRGM N° R 32745 CEN 4S/91 - Mai 1991

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Forage

Forage

Projet

Dlan de

A.E.P

agiicol

Situation

e

ECHELLE, 1/7 5000

- 3 -

2 - CONTEXTE GEOLOGIQUE

La zone d'étude est entièrement située sur le bassin versant de la Seine à la limite Nord du département du Loiret. Elle est essentiellement constituée par les formations continentales d'âge miocène (Aquitanien supérieur ou Calcaire de Pithiviers) avec un recouvrement limoneux souvent argileux ou argilo-sableux, lambeaux résiduels, témoins du dépôt des argiles et sables du Burdigalien.

La série stratigraphique se résume ainsi de haut en bas :

Miocène inférieur (formations résiduelles argilo-sableuses du

Burdigalien)

Calcaire de l'Orléanais

Marnes de Blamont )

Calcaire de Pithiviers ) AQUITANIEN SUPERIEUR

Molasse du Gâtinais AQUITANIEN INFERIEUR

Calcaire d'Etampes STAMPIEN SUPERIEUR

Sables de Fontainebleau STAMPIEN INFERIEUR

Molasse d'Etrechy

Calcaire de Brie " " (SANNOISIEN)

Marnes de Romainville " "

Marnes supra-gypseuses LUDIEN Calcaire de Champigny EOCENE SUPERIEUR Quelques ouvrages inventoriés dans la zone (figure 1) permettent de fixer la coupe géologique prévisionnelle :

293.6X.1013 - Césarville 1 bis

0 - 38 m - Calcaire de Pithiviers 38 - 107 m - Molasse du Gâtinais

Calcaire d'Etampes Sables de Fontainebleau Molasse d'Etrechy

107 - 114 m - Calcaire de Brie 114 - 134 m - Marnes supra-gypseuses 134 - 173 m - Calcaires de Champigny

Rapport BRGM N° R 32745 CEN 4S/91 - Mai 1991

- 4 -

293.6X.1033 - Césarville-Dossainville - Oinville

0,00 -11,00 -27,00 -53,00 -94,60 -97,30 -118,00 -

11,00 27,00 53,00 94,60 97,30 118,00 120,00

m m m m m m m

- Calcaire de Pithiviers - Molasse du Gâtinais - Calcaire d'Etampes - Sables de Fontainebleau - Molasse d'Etrechy - Calcaire de Brie - Marnes de Romainville

293.6X.1043 - Audeville - Emerville

0 - 14 m - Calcaire de Pithiviers 14 - 20 m - Molasse du Gâtinais 20 - 48 m - Calcaire d'Etampes

293-6X-1002

0,00 - 45,40 m - Calcaire de Beauce 45,40 - 96,30 m - Sables de Fontainebleau 96,30 - 103,00 m - Molasse d'Etrechy 103,00 - 109,50 m - Calcaire de Brie

293-6X-1004

0,00 - 10,00 m - Calcaire de Pithiviers 10,00 - 16,00 m - Molasse du Gâtinais 16,00 - 58,00 m - Calcaire d'Etampes 58,00 - 74,00 m - Sables de Fontainebleau

Rapport BRGM N° R 32745 CEN 4S/91 - Mai 1991

- 5 -

3 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE

Les ressources en eau souterraine se répartissent dans deux réservoirs principaux :

- réservoir de la nappe de Beauce qui concerne les assises du Stampien (calcaire d'Etampes, Sables de Fontainebleau et calcaire de Brie)

- réservoir de la nappe de Champigny dans les assises de 1'Eocène ; cette nappe est captive sous les argiles de Romainville.

Happe de Beauce (figure 2)

L'écoulement des eaux suit une direction générale SW-NE entre les cotes +100 m et +60 m.

Les vallées perennes drainent très fortement la nappe au niveau de la traversée des sables de Fontainebleau.

Dans la partie étudiée, la nappe des calcaires d'Etampes s'équilibrait en 1968 entre les cotes +97,5 m et +92,5 m. Au Nord d'une ligne Rouvres-St-Jean-Mainvilliers et La Brosse, les calcaires stampiens sont dénoyés.

A l'heure actuelle, après deux années sans réalimentation de la nappe, cette limite de dénoyage s'est déplacé vers le Sud-Ouest.

Un forage récent à Rouvres-St-Jean d'une profondeur de 44,5 m est sec, donnant une cote de la nappe à +93,50 m pour +85 m en 1968.

Compte tenu de ces observations, le niveau de l'eau à MAINVILLIERS se situe aux environs de 45 m.

Le débits spécifiques sont voisins de 50 m3/h/m.

Nappe des calcaires de Champigny

La nappe des calcaires de Champigny est captive sous les argiles de Romainville. Les débits spécifiques sont compris entre 20 et 90 m3/h/m dans les vallées, sous les plateaux ces débits sont de l'ordre de 2 à 3 m3/h/m.

Rapport BRGM N" R 32745 CEN 4S/91 - Mai 1991

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4 - CONTRAINTES

L'implantation d'un ouvrage (cf. figure 1) sur la propriété de Mr LEPRETRE ne soulève pas de problèmes particuliers :

• absence de périmètre de protection de captages publics,

• absence de ligne haute tension qui obligerait à déplacer le projet.

5 - AVANT PROJET DE FORAGE

Les divers renseignements analysés dans la zone étudiée permettent de dresser 2 coupes géologiques et techniques prévisionnelles (figures 3 et 4).

• La première solution nécessitant un forage de 75 m de profondeur captant la base des Calcaires de Beauce et la partie supérieure des Sables de Fontainebleau. Cette solution nécessite deux impératifs :

. l'emploi d'une crépine type JOHNSON dont les ouvertures seront déterminées par une analyse granulometrique des sables ,

. un pompage de développement à débits enchaînés.

L'exploitation de la nappe des sables est très délicate (débits critiques de l'ordre de 40 m3/h) nécessitant une réalisation dans les règles de l'art.

• La deuxième solution préconisant la réalisation d'un forage captant les eaux des Calcaires de Brie et de Champigny.

6 - RECOMMANDATIONS

Si la première solution est choisie, elle implique de ne jamais dépasser le débit critique obtenu lors des essais, sous peine de détérioration de 1'ouvrage.

La deuxième solution nécessite une cimentation sur toute la hauteur jusqu'à la pénétration d'une profondeur minimum de 2 à 3 m dans la Molasse d'Etrechy afin de s'affranchir des venues de sable.

Rapport BRGM N" R 32745 CEN 4S/91 - Mai 1991

FIGURE 3 : COUPE PREVISIONNELLE - tí -

Commune

Lieu-dit

MAINVILLIERS

Les Pointes

N classement

Désignation

0293-BX-8888

Forage

C O U P E LITHOLOGIQUE

I I

W CALCAIRE DE PITHIVIERS (Calcaire at sarna)

¿ I I I

-SS «Mo .5 •=• 1 7 1 7: MOLASSE DU 6ATINAI3

i ~ 1 ~ I- (Marne arg Ileus«) o _ 1 1 11: k f j-T-j-1 m 5S 'I ' I ' I'

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CALCAIRE O'ETAMPES (Calcaire et aarne)

COUPE TECHNIQUE

a.oo

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90.00

SABLE DE FONTAINEBLEAU (Sable fin)

%

•3

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£

Tube acier 300 m m Claentatlon de 0.00 I 40.00 m

38.00 notary 445 m m

Tube inox 275 m m 40.00 41.00

Niveau d'eau i 45.00 m )

Crépine 275 m m ( 2 centreurs )

Massif filtrant 1 .7 - 1 Jram

DATE (S) D'EXECUTION

Début : 01/06/91

Fin : 31/12/91

LOCALISATION

X : 595.825

Y : 65.325

Z sol : 130.00

PIEZOMETRIE

km

km

m

NS/sol

Hep/sol

I Z rep.

I Cote piézo

45.00

0.00

130.00

85.00

73.00 — Tube Inox 275 m m t 75.00 ;

Rapport BRGM N° R 32745 CEN AS/91 - Mai 1991

FIGURE 4 : COUPE PREVISIONNELLE - 9 -

Commune

Lieu-dit

: MAINVILLIERS

: Les Pointes

COUPE LITHOLOGIQUE 0,- W

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-3Z3X

CALCAIRE DE PITHIVIERS (CALCAIRE ET MARNE)

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MOLASSE OU SATINAIS (MARNE AR6ILEUSE)

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CALCAIRE O'ETAMPES (CALCAIRE ET MARNE)

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SABLES DE FONTAINEBLEAU (STAMPIEN INFERIEUR)

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L CALCAIRE DE CHAMPIGNY

XZI 1 ' I • I

N classement :

Désignation :

0293-6X-9999

Forage

COUPE TECHNIQUE

3.00'

15.00

90.00

AR6ILE (MOLASSE O'ETRECHY)

MARNES DE ROMAINVILLE

DATE (S) 0'EXECUTION

Début :

Fin :

01/06/91

31/12/91

LOCALISATION

x :

Y :

Z 9ol :

595.825 km

65.325 km

130.00 m

Tubs acier 300 m m

Rotary 445 m m Clientat ion de 0.00 à 105.00 m

104.00 105.00

Crépine 194 m m ( 2 centreurs )

Tube inox 194 m m Rotary 275 m m

Massif filtrant ( 5 - 9 ) m m

Crépine 194 m m ( 2 centreurs )

149.00

Rapport BRGM N° R 32745 CEN 4S/91 - Mai 1991

- 10 -

7 - CONCLUSIONS

La recherche d'eau pour l'irrigation des cultures peut être envisagée soit par le captage des eaux du Calcaire d'Etampes et des Sables de Fontainebleau, soit par le captage des eaux des Calcaires de Brie et de Champigny.

La première solution conduirait à un débit de l'ordre de 40 m3/h

La seconde pourrait fournir un débit de l'ordre de 100 m3/h.

Etant donné les moyens à mettre en oeuvre par la première solution pour se prémunir d'arrivée de sable, la deuxième solution a priori plus prometteuse, peut ne pas se révéler d'un coût plus élevé.

Rapport BRGM N° R 32745 CEN 4S/91 - Mai 1991