brgminfoterre.brgm.fr/rapports/68-sgn-050-bdp.pdfla zone ©st d© l'usine, apparaissant sous...
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BRGM
BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET hTNIERES
7k, rue de la Fédération - 75 PARIS (15") Tél. 783-94-00
DIRECTION DU SERVICE GEOLOGIQUE ET DES LABORATOIRES
ALIMENTATION EN EAU SOUTERRAINE
DE L'USINE D'ENGRAIS DE L'ILE DE FRANCE
A GRANDPUITS ( Se ine-et -Marne )
par
Cl. MEGNIEN et G. RAMPON
Service géolo^^lque régional
Bassin de Paris
65 I rue du général Leclerc
BRIE-COMTE-ROBERT
( Se ine -e t -Marne )
Tél. 405-01-46
68, SGL-50 BDP 18 Avril 1968
-SOMMAIRE-
Pages
RESUME '. 1
INTRODUCTION 2
FORAGE 1 6
FORAGE 511
FORAGE 217
FORAGE 618
FORAGE k21
FORAGE 325
RESULTATS GENERAUX ET PROSPECTIVE 29
UTILISATION DES FORAGES 30
CONCLUSIONS37
QUELQUES DEFINITIONS HYDROGETDLOGIQUES 39
FIGURE N»1 - SITUATION DES FORAGES ET PIEZOMETRES ,... 5
FIGURE N'2 - ZONES DE RABATTEMENT ET D'INFLUENCE DES
FORAGES33
FIGURE N»3 - RABATTEMENTS ET ZONE DE DEPRESSION CAUSEE
PAR LES POMPAGES 3k
FIGURE N'4 - RABATTEMENTS ET ZONE DE DEPRESSION CAUSEE
PAR LES POMPAGES 35
ANNEXES - DE 1 à 24
RESUME
La Société des engrais de l'Ile de France (seIF)
a fait exécuter une campagne de forages en vue de l'alimen¬
tation en eau souterraine de son usine installée sur le
territoire dos communes de Grandpuits, Quiers et Ozouer-le-
Repos (Seine-et-Mkrne) près de Nangis .
Cette campagne de 6 forages et 7 piézomètres a
montré que :
- le réservoir aquifère est extrêmement hétérogène et permet
suivant les forages des débits variés.
8,5 m de rabattement
15 m de rabattement
3,2 m de rabattement
2,5 ni de rabattement
8 m de rabattement
2,5 ni de rabattement
- la zone ouest de l'usine est beaucoup plus favorable que la
z one est.
Les différents essais do débit réalisés sur ces fo¬
rages et les résultats qu'ils ont apportés ont permis de définir,
en tenant compte des influences relatives de chacun des forages î
- un débit d'exploitation adéquat pour chaque captage :
F.l 95 m^/ii F. 4 15 tn^/hF. 3 205 mVh F. 5 50 mVh
- une zone à l'intérieur de laquelle ces pompages ainsi que
ceux, voisins de la CORIF, créeront un cône de dépression.
Un système de survoillanco composé de 2 piézomètres
situés entre l'usine et les captages communaux a été implanté
et réalisé.
F.l
F. 2
F. 3F. 4
F. 5F. 6
200 Tí?/h.3,5 m3/h
200 m3/h27,5 ra3/h
95 m-^/h20 m3/h
- 2 -
INTRODUCTION
Co présont rapport rend compte des renseignements
apportés du point de vue hydrogêologique par la campagne do
forages réalisée par la Société dos engrais do l'Ile de Fran¬
ce en vue do l'alimentation en eau de son usine installée près
de la Raffinerie de l'Ile de France à Grandpuits (Soine-ot-
Marne), région de Nangis,
La campagne de forages dans la nappe des calcaires
de Champigny a été entreprise en juin 1967 à la suite d'un
rapport préliminaire intitulé :
"Rapport sur les possibilités d'alimentation ©n oau sou¬
terraine do l'usine d'engrais do l'Ile de Franco près do
Grandpuits ( Seine-et-Marne) par Cl. MEGNIEN et G. RAMPON"rapport B,R,G.M. D..S,G.R, 67 A 32 du 2 juin 1967
Ce rapport pour lequel furent exécutés des essais
de débit sur les forages do la CORIF (Raffinerie de l'Ilo
de France) du l4 mai au 1 juin 1967 apportait des conclu¬sions provisoires ot définissait les bases do réalisation
de la campagne do forages.
Un arrêté préfectoral du 24 Juillet 1967 autorise
l'installation de l'usine avec les réserves suivantes con¬
cernant l'alimentation en ©au :
Proscriptions relatives à l'alimentation on eau
1") le permissionnaire s'efforcera de limiter au maximum les
besoins en oau de l'usine,
2") il y aura lieu d'exploiter au maximum les ressources four¬
nies par les eaux pluviales et do surface ot de constituer
à cet effet des réserves suffisantes,
3*) les quantités d'eau à prélover dans les nappes souterrai¬
nes feront l'objet d'un arrêté complémentaire après examen
ot avis du conseil départemental d'hygiène sur lo vu du
résultat dos essais ot études qui doivent êtro offoctués
préalablement à la mise on exploitation do l'usine à la
diligence d© la SEIF sous 1© contrôle des services concer¬
nés.
En tout état do cause los pompages dans la nappe sou-
t©rrain© du calcair© d© Champigny no devront pas portor attein¬
te à l'allmontatlon d©s captages communaux et privés, utilisés
pour les besoins en eau potable d©s populations qui atxront un
caractère prioritaire.
- 3 -
4") si des perturbations do la nappe dos calcaires do Champigny
étaiont constatées du fait du fonctionnement de l'usln© se
traduisant par une baisse Important© de son niveau, l©s
prélèvements autorisés pourront êtro révisés en cours d'ex¬
ploitation,
A cet effet d©s piézomètres m\inis do limnigraphes onregis-
tr©urs (2 au minimum) p©nn©ttant do suivre co niveau serontinstallés aux frais d© la SEIF aux emplacements qui seront
fixés par le service des mines,
5") un compteur volumétrique devra être installé sur chaque
puits permettant à tout moment un contrôle dos débits
pompés ,
Le type do forag© standard déterminé pour ces re¬
cherches est le suivant j
- forag© de 0 à 25 m environ (toit d© calcair© de
Champigny) en 20"l/2- tubage cimenté en 18"
- forage de 25 à 65 m en l6"l/2
- tubage do 0 à 65 m en 320 mm intéri©ur, crépine
sur 1 8 m de hautour à 3 m do la base
Trois forages sont tout d'abord implantés! F.l, F, 2
F. 5 (1), Ces forages sont situés aux oxtrémités du terrain del'usine pour que la distance entre chacun d'ouxcsoit maximal©.
Ils donnent les résultats suivants j
- F.r Foré on juin-juillet 1967; testé du 24 juilletau 28 août 1967, 200 m^/h avec 8,5 m de rabat-tem©ni pendant 1 mois
Rayon d'action apparent au bout d'un mois :
500 m
- F, 5 Foré en s©ptembr©-octobre 1 967 , tosté du 1 2
octobre au 9 novombr© 1967, 95 m-'/h avoc 7 md© rabattement pondant 18 jours, 120 m3/h avoc1 0 m de rabattement pendant 48 heiires ensuite.
Rayon d'action apparent au bout d'xin mois :
400 m
- P^2 Foré en octobre 1967, abandonné 1© 8 novembre
1967 après des essais d' instrum©ntation, 3,6
m3/h avec 1 5 m do rabattement.
(1) Los numérotations, l'implantation des forages n'a rion avoir avoc lour ordre d'exécution ni do situation (voir plan
ci- joint ) ,
- 4 -
Devant los résultats du F, 2, ot, toujours dans l'op¬
tique d'écarter le plus possible les forages ^ fut implanté
F, 6 au passago à niv©au d© Grandpuits (parc©lle do terrain appar¬tenant à la SEIF),
- F. 6 Foré en novembre 1967» testé du 1 1 décembre
1967 au 4 janvier 1968, forage traité à l'ho-
xamétaphosphato ot à 1' acido chlorhydrique,
ayant donné momentanémont 50 m^/h, puis à lasuit© d'éboulement d'argile ot d© marne 20 m3/hen fin d'essai, abandonné à co stade à cause
du faibl© rapport do son débit comparé à la
distance do l'usino.
La zone ©st d© l'usine, apparaissant sous des faciès
marneux et argileux, furent implantés, toujours dans le péri¬
mètre, F, 3 et F. 4, Il fut décidé qu© c©s forag©s, situés à
des distances des forages existants do 450 à 500 m seraient
testés et leur débit d'exploitation fixé ©n fonction dos rayons
d'influonc© relatifs do chaque captago,
- F, 4 Foré ©n décembre 1967, janvier 1968, tosté du
31 janvier au 7 février 1968, instrximenté à
l'hexaunétaphosphato ot pistonné du 7 au 1 3
févrior 1968, testé à nouveau du 13 au 21
février 1968, capable d'vm débit maximum do
27 t 5 m3/h avoc un rabatteraent do 2,5 m
- F, 3 Foré en janvier-février 1968, tosté du 22
févrior au 10 avril 1968. 200 m3/h avec 3,2 md© rabatt©m©nt p©ndant 1 mois,
»
Plutôt qu© d© procéder à un pompage simultané svùr
tous les ouvrages, nous avons préféré tester individué llomont
chaque forage; cetto method© ayant l'avsmtag© :
- de faire connaître les capacités et caractéristiques
individuónos, dès la réalisation do l'ouvra^©
- de permettre également, par \ine method© graphique,
de reconstituer le comportement d'©ns©mbl© de la
nappe lors d'un pompage groupé étant ontondu qu'un
©ssal simultané de pompage ne serait significatif
qu'après un© très longu© période d' obsorvation et
que les relevés systématiques qui seront exécutés
en cours d'©xploltation permettront lo contrôle,
La présent© noto reprend on détail ces essais de dé¬
bit effectués, les uns après les autres et ton tenant compte des
influences réciproqu©s d© chacun d'eux sur les suivants, dé¬
termine 1© débit d'exploitation des ouvrages satisfaisants.
A l'heure actuell© ost on cours, un forage F. 3 bis,
destiné à servir de forage de secours en cas do panne dans l'e»-
ploitation du forage F, 3
SITUATION DES FORAGES ET PIEZOMETRES1
Forages d'exploitation
Piézomètres d 'essa i do <u'bi
Foragew cominunaïiN;
Forages abandonne'?
P:U''/.omol res de surveiLJ nuce
Bai llj--Car rois
- 6 -
FORAGE 1
SITUATION
Le forag© F,1 est situé au nord du périmètro de l'u¬
sine (voir plan d© situation)'. Les deux piézomètres Z,1 ©tZ,0 sont respect iv©mont situés à l'est ot au sud-ost de celui-
ci.
;Niv©au plé-t
tzométriqu© : Diamètre
! initial :
! : Distança
: Profondeur! à F,1
: :
: Forag© F,1
: 259.1.53
! Piézomètre
: 259.1.54
'Piézomètre
: 259.1.55
; 38,50 m ¡
Z,1
Z,0
39.50 m 1
38,80 m I
t
320 mm
102 mm
102 mm
:
t
«*
:
65
50
45
m
m
m
«
f
«
t
-
62 m
370 m
Les points de pompage les plus proches sont les fo¬
rages de la C.0.R,I,F. situés à 1 400 et 1 6OO m de F,1,
Los variations du niveauj' d'eau de quatre captages
des environs ont été notés, ce sont :
le forage non utilisé do la forme Cochet à Bagneaux
à 760 m
lo forage communal de Bailly-Carrois à 4000 m
le forage communal de Mormant-Lady à 5OOO m
lo forage communal de Nangis à 8000 m
PROGRAMME D'ESSAIS DE DEBIT
, le forage F,1 ©st équipé d'iuio pompe KSB BPN 444,3 ali¬
mentée en courant électrique par un branchement provi¬
soire
, la mostire du débit est effectuée à l'aide d'un bac à
lame déversant© ti'iangulaire
, les mesures de niveau sont effectuées
. sur le forage à la sonde électrique OTT
, sur les piézomètres à l'aide de limnigraphe OTT X.43
, le refoulement se fait dans une tranchée reliant le bac
jaugour au rû d'Avon
-7 -
. trois paliers do 2 houros séparés chacun par un© r©mon-
tée de 2 heures,
premier palier à 80 m /h
deuxième palier à 1 35 ni3/htroisième palier à 1 68 m3/h
Après 13 heures d'arrêt, 1© pompage a débuté à 110 m3/hpendant 2 heures puis a été porté à 125 m3/h pendant 46 heures.
Après 24 heures d'arrêt, le pompage a débuté à
130 m /h, puis a été augmenté sur un laps de temps de 2 heuresà 130, 165, 180, 190 et enfin 200 m3/h, C© débit a été conser¬vé pendant 1 mois avec des variations très faibles de l'ordre
de jf 5 m-^/h. Il faut cependant noter que des arrêts de pompa¬ge dus à des pannes de courant ont eu lieu :
1©
1©
le
le
1
10
17
22
août
août
août
août
de
de
de
de
18 h 19
11 h 20
i4 h 05
5 h 03
5 h 30
5 h 54
17 h 55
à
à
à
a
à
a
a
18 h 24
11 h 55
l4 h 15
5 h 23
5 h 50
7 h 40
17 h 58
ce qui fait au total : 199 ran soit 3 h 1 9 im
représentant 0,35 % du temps de porapage
RESULTATS (voir graphiques en annexe)
a) Transmissivité "T"
Elle Indique le produit de la perméabilité par l'é*
paisseur de la couche aquifère sur la verticale des points
considérés et elle peut être calculée à partir de l'évolution
observée des rabattements dans le temps à différentes distan¬
ces y
Le tableau ci-dessous résume les résultats obtenus à l'ai¬
de de la méthode de Jacob,
- 8 -
descente
remontée
descente
remontée
desconte
remontée
descente
descente
remontée
descente
remontée
: Débit
; 80 m^/h
:135 mVb:
¡168 m^/h.-
1 1 1 0 m-'/h
¡125 mVb\ -
:200 m^/h
i
1
!
t
«9
Durée
2
2
2
2
2
2
2
46
24
h
h
h
h
h
h
h
h
1 mois
1 jour
: Forage ! Piézomètre Z,1
;5.9 X 10 '^m'^j?,?
î - ,.2 2 '5'^16,5 X 10 ''m7sj7,7
! --2 2 ¡Q'^;8 X 10 '^ m /s 9,6
: - «9.1
: - ¡6,4; - ;8,i
' - -2 2 '®'^:5.8 X 10 m/fe:4,1
: :
X
X
X
X
x
X
X
X
X
X
X
10
10
10
-210
10
10 ;
io"''
«n^/sm^/s2/
m^/s2/
m /s
2/m /s
2/
m /s
2/
m /s
Piéz
j4
¡3
.6
.0
,4
X
X
X
amètre Z.O
:
_
-
_i
-
10"^ m^/s-
10"^ m^/s10" ni /s
Les valeurs de transmissivité trot^vées sont dans l'en¬
semble assez h<3^;^ène8. Elles varient t
2pour le forage d© 5,8 à 9 x 10 o /s c'eat-à-dire de 1 à 1 ,4
i2pour lo plézoniètFe Z.I de 4,1 à 9,6 x 10 l » /s c 'ost-à-diro do
_¿ ¿ 1 à 2,3pour le piézomètre Z.O do 3,4 à 4,6 x 10 m /a c'est-à-dire de
l'onsonible des valeurs variant de 3,4 à 9 ,6 x tO m2/s c'est-à-
dire de 1 à 2,8
Nota betie ; on considère que les coeffici#ikts de transmissivitês
peuvent être classés comme sui^ i
10
10
-3-if
<
<
bons <
moyens <
faibles <
1^3 ^|/«
1 0 **. v&^/s
b) coeff iclentd 'emmagasinement "S"
Cett# valeur indique le pourcentA^ d'eau gravifique
pouvant être libérée par unité de volume aquifère. Les valeurs
trouvées sont les suivantes :
piézomètre Z.I
piézomètre Z.O
80 mVs
0,17 i>0,2 %
135 mVh 168 mVh 200 a?/h.
0,12 IL 0,18 ?è 0,11 i>
0.2 ^
Ces valexirs Aont très homogènes. Biles sont faibles
et Indiquent que dans la zone ëtudiae la nappe réagit comne
une nappe partiellement en charge, ce que nous avions déjà
noté au cours des relevés précédents sur les puits de la CORIF
et sur le puits de Bagneaux.
- 9 -
c) rayon d'action fictif
Etant donné l'hétérogénéité du réservoir et la mise
en charge de certaines strates, nous avons utilisé la méthode
graphique qui donne lo rayon pratique d'influence du forage.
tau bout de 2 heures tau bout d'iui mois
'z,i
:Z,0
] Bagneaux
1
t
:
80 m
350 m
n 'a pas
t
*
!
été atte
100 m
550 m
int
d) alimentation du forage par la nappe
On peut estimer l'alimentation de la nappe par les
observations sur les remontées. Il faut cependant, durant l'es¬
sai de longue durée , tenir compte des -variations propres de la
nappe. D'une part, comme il a été déjà indiqué la nappe se
comporte comm© un© nappe partiellement en charge, elle enregis¬
tre donc dans une certaine mesvure les variations de la pression
atmosphérique, d'autre part, dvurant l'essai de débit d'un mois
le niveau piézométrique moyen s'est abaissé de 40 cm.
Toutes ces variations étant défalquées, les niveaux
initiaux dans le forage et les piézomètres ont été retrouvés
au bout de 30 heures de remontée. Ceci semble indiquer que le
débit pompé était compatible avec les possibilités de la nappe.
Il faut remarquer d© plus que le niveau dynamique
©st resté r©lativ©mont constant durant l*©ssal alors qu© 1© ni¬
veau d'ensemble de la nappe s'abaissait do 40 cm. Ceci peut
s'expliquer par le décolmatage progressif du forage. Au cours
dos essais préliminaires et au début de l'essai de longue durée
le débit do 200 m3/h n'avait été obtonu qu© par paliers succes¬
sifs accompagnés à chaque fols d'une eau assez chargée,
e) conclusion des essais du forage F,1
Les essais de débit successifs effectués sur le fo¬
rage F.l et suivis sur les deux piézomètres Z.I et Z.O ont
permis de constater que lo réservoir est extrêmement hétérogène
aussi bien horizontalement que verticalement.
2 /m /s.
- 10 -
Los transmissivitês varient de 3,4 x 10 à9,6xiO
Le coefficient d'emmagasinement est de l'ordre de 0,2 /&
Lo rayon d'action fictif obtenu au bout d'un mois
d'après les rabattements sur les piézomètres est de l'ordre
do 600 m.
L'incompatibilité entre ces différents résultats peut
s'expliquer de la manière suivante t -ane seule couche conduc¬
trice privilégié doit fournir tout le débit alors que lo reste
de la roche forme un magasin anastomosé par un© fissuration en
petit.
En tout état de cause, le forage F.l a été testé à
200 m /h pondant 1 mois, lo rabattement étant stabilisé à
8,5 m dès le premier jo\ir do pompage dans le forage lui-même
©t à 0,65 m dans le piézomètre Z.O.
-11-
FORAGE
SITUATION
Le forage F. 5 (259.1 .56), est situé à l'ouest du pé¬
rimètre de l'usine (voir plan de situation). Le piézomètre
Z.5 (259.1.57) est situé à l'est de celui-ci à une distance
de 63 m.
Les points de pompage les plus proches sont les fo¬
rages de la CORIF situés à 1 900 mètres environ.
Les variations du niveau d'eau ont été enregistrées
dans les forages suivants :
le piézomètre Z.O situé à 1220 m
le forage non utilisé de la ferme Cochet à Bagneaux à
270 m.
Les variations du niveau d'eau ont été notées dans les
forages suivants :
le forage F.l situé à 900 ra
le forage communal de Bailly-Carrois à 5OOO ra
le forage communal de Mormant-Lady à 38OO m
le forage communal de Nangis à > 8500 m
PROGRAMME D ' ESS AIS_DE_DEBIT
. le forage F. 5 est équipé d'une pompe KSB 444-3 alimentée en
courant électrique par un branchement provisoire
. la mesure de débit est effectuée à l'aide d'un bac à lame
déversante triangulaire
. les mesures de niveaux sont exécutés
sur le forage à la sonde électrique Rossignol
sur les piézomètres à l'aide de limnigraphes OTT X43 et
R.16
. le refoulement se fait dans une tranchée reliant le bac jau¬
ge xir' au rû d'Avon
ESSAIS PRELIMINAIRES DES 12, 1 3 ET l4 OCTOBRE 1967
pompage
porapage
pompage
de
de
de
h
h
h
21
21
21
h
h
h
lo
le
le
12
13
14
octobre
octobre
octobre
de
de
de
40
90
70
a
à
a
110
105
110
m^/hm^/bm-'/h
ces pompages étaient destinés à développer le forage
- 1 2 -
5Ë^dîË-?5?t;îîiîîîèîÇ55_55§_la_n_lZ-22I2255-.12§Z
. deux paliers de 3 heures séparés par une remontée de 2 heures
le i6 octobre
premier palier à 80 m /h
deuxième palier à 1 05 m3/h
, deux tentatives de départ de l'essai de longue durée le 17
octobre à 95 m3/h pendant 1 h 40 m, et 1 h 30 mn,
5SËèîË_25_i;i2îÎ9H5_2H5^?«2H>23_OÇTOBRE_AU_][0_NOVEMBRE_1_96^
5 jours après les essais préliminaires, 1© pompage à
95 rn /h a commencé le 23 octobre à l6 h. Le débit a été con¬
servé pendant 17 jours avec des variations très faibles de
l'ordre de ¿ 5 m-^/h. Il faut cependant noter que des arrêtsde pompage dus à *" des pannes de courant ont eu lieu :
le 26 octobre de 13 h 15 à 1 3 h 20
le 28 octobre de 11hl5 à 11hl8
le 31 octobre de 5 h 35 à 5 h 38
de 7 h 25 à 7 h 28de 7 h 55 à 7 b 58
le 1 novembre de 1 4 h 05 à 1 4 h 08
le 2 novembre de 12 h-30 à 1 2 h 35
de l4h15 à l4hl8le 8 novembre de 8h13 à 8hl6
le 9 novembre de 1 2 h 30 à 12 h 33
Ce qui fait au total : 35 ran représentant 0,18 % du teraps de
pompage
5ËËèi5_25_!t§_iî5ï55Ë«2^_lii_îî2y5^255«èH-.la_îi2Y5îi255_i2§Z
Après 4 jours d'arrêt, le pompage a repris à 120 m /h
le i4 novembre à 9h 25; il s'est poursuivi jusqu'au 16 novem¬
bre à 9 b 25 sans arrêt.
RESULTATS (voir graphiques en annexe)
Les différents essais de pompage sur ce forage sont
extrêmement délicats à interpréter; on effet, les terrains
traversés sont à dominante marneuse ou argileuse entre 40 ot
47 mètres de profondeur avec un passage de très mauvaise per¬
méabilité entre 40 ©t 42 m. Lo réservoir en ce point se com¬
porte donc comme lui réservoir multicouche.
- 1 3 -
a) Transmissivité "T"
Les graphiques de descente et de remontée (méthode
de Jacob) montrent tous une double inflexion permettant de
mettre en évidence la mauvaise perméabilité des terrains si¬
tués entire 40 ©t 47 m de profondeur.
Le tableau ci-dessous indique les principales valeurs
trouvées sur le forage F. 5 à la descente :
de 39,5 à 42,5m :de 42 à 47 m de :au delà de 47 m
de profondeur ' profondeur sde profondeur
86 m^b(24 l/s)
-32 ' 23,4xi0^m/8 :6,7xi0 m /s
-3 22 ,0 X 10 m /s
95 m-'/h(26 l/s)
7,3 X io" m^/s 9,7 X io~^ m^/s
110 m-^/h(31 l/s)
3,5 X 10"^ mVs -4 24,2 X 10 m /s 1 ,5 X 10"^ m^/s
120 m-'/h(33 l/s)
5,8 X io"-' m^/s -4 24,8 X 10 m /s 3,7 X io"-^ m^/s
Ces valeurs indiquent que :
- il existe entre 42 et 47 m une zone de perméabilité
beaucoup moins bonne correspondant au passage marneux
reconnu dans les échantillons
- la perraéabilité des terrains les plus perméables s'est
accrue au cours des différents essais par dégagement des
particules fines qui colmataient plus ou moins les fis¬
sures ,
Le tableau ci-dessous indique les principaux résul¬
tats trouvés sur le forage F, 5 à la remontée : (méthode do Jacob)
86 m^/h 110 mVb 120 m^/h
\T. moyen 1 ,7 X 10"-' m^/s 1 ,5 X lo"^ m^/s 1 ,2 X 10"^ m^/s
Nous avons indiqué les valeurs moyennes; elles mon¬
trent que la transmissivité des couches les plus perméables
est sensiblement égale à la transmissivité moyenne. On re¬
marquera sur les graphiques, des variations de^ pente de la
- 14 -
courbe de remonté© dues, comme à la desconte, au passage mar¬
neux situé entre 42 et 47 m. Les couches les plus perméables
sont appelées couches conductrices privilégiées, l'ensemble
des couches est appelée roche magasin.
Le tableau ci-dessous indique les principaux résultats
obtenus sur le piézomètre Z.5 au cours des différentes des¬
centes .
; 86 mVb ; 95 m'^/h ; 110 m^b ; 95 m^/h^ mm^^mmimÊmiÊa^^eimmmmmÊeÊÊeeemmeame^mmet^^eeimmm^em^Êmme^^mmtmmme^m^Ê^^^^eiim^^mm-em^^aem^mm^tm^meem^mmmmmÊÊmeÊÊem^mÊa^mm^ ^^i
* o^* oo* oo oo:1,2 X io" m^/fe 1 ,6 X io" m /al,4 x io" m /s : i ,2 x io" m /s
Ces valeurs montrent que le piézomètre est implanté
dans une zone beaucoup plus perméable.
Le forage de la ferme Cochet à Bagneaux a faiblement
mais nettement réagi aux essais de débit sur P. 5. Les varia¬
tions de niveau qui peuvent être imputées à ces essais sont
au maximum d© l'ordre de la trentaine de centimètres pour
les plus gros débits et ce au bout do 1 ou 2 jours.
Le piézomètre Z,0 n'a pas réagi aux essais de débit
sur le forage F, 5.
b) Coefficient d'emmagasinement
Il n'a pas été possible de noter avec suffisamment
do précision le retard des variations des niveaux dans le
forage Cochet par rapport aux débuts des essais, ni de dres¬
ser des courbes de descente , Il est donc impossible de cal¬
culer le coefficient d'emmagasinement, cependant le retard
est faible (inférieur à 30 mn) ce qui indiquerait que lecoefficient d'emmagasinement doit être lui-même très faible
et que la nappe réagit comme une nappe en ehflRtga,
Par contre, les mesures sur le piézomètre Z,5 mon¬
trent que le coefficient d'emmagasinement est de l'ordre de
1 i>.
Il y a là une incompatibilité qui peut s'expliquer
de la manière suivante : la présence des niveaux marnetix si¬
tués entre 42 et 47 m dans le forage F. 5 divise la nappe en
deux parties superposées, une partie qui réagit comme une
nappe libre ot avec laquelle est en relation le piézomètre
Z.5 et une ps qui réagit comme une nappe «n pression avec
laquelle est en relation le forage de la ferme Cochet.
- 15 -
c) Rayon d'action fictif:^ -
Les résultats obtenus sur le piézomètre Z,5 n'étant
pas comparables avec ceux obtenus sur le forage de la forme
Cochet nous retiendrons seulement de ces essais que leur
action sur le niveau piézométrique du forage Cochet a été
de l'ordre de la trentaine de centimètres pour les plus gros
débits (120 m3/h) au bout do 1 à 2 jours. Nous rappelons quele piézomètre Z,0 n'a visiblement pas été influencé. Ces ré¬
sultats, bien qu'incomplets montrent que le rayon pratique d'in¬
fluence de F. 5 6st de même ordre que celui de F.l.
d) Alimentation du forage par la napp©
La variation du niveau piézométrique général de la
nappe, pendant la période du 12 octobre au 23 novembre au
cours de laquelle se sont effectués les essais do débit et les
mesures les accompagnant, est de 40 cm. Cet abaiss©ment étant
défalqué, les niveaux piézométriques initiaux dans le forage
et les points de contrôle ont été retrouvés au bout de moins
de 24 heures de remontée. Ceci semble indiquer que les débits
pompés étaient compatibles avec les possibilités de la nappe.
e) Amélioration du forage
Au cours des différents e&sals, le forage s'est
amélioré
- essais des 12, 13 et l4 octobre
- 110 m3/h pour un rabattement de 15,5 m-105 m3/h pour un rabattement de 15 m
puis 110 m3/h pour un rabattement de 1 5 m
- essais des 16 et 17 octobre
- 110 ra3/h po\ar un rabattement de 10,5 m- 95 m3/h pour un rabattement de 7,5 m
- essai du 23 octobre au 1 0 novembre
- 95 m3/h poiur un rabattement de 7 m stabilisé
- essai du l4 au 16 novembre
-120 m3/h pour un rabattement de 10 m stabilisé
f ) Conclusion des essais du forage F. 5
Les essais de débit successifs effectués sur le fo¬
rage P,5 et suivis sur 1© piézométr© Z,5 ©t 1© forag© d© la
ferm© Cochet à Bagn©aux ont permis d© constater que le réser¬
voir est oxtrétiioBiont hétérogène verticalement.
- i6
Le système aquifère doit se présenter comme suit :
\m niveau marneux situé entre 40 et 47 m do profondeur, cloi¬
sonne la nappe en deux parties superposées et limite les é-
changes entre la partie haute qui réagit comme une nappe li¬
bre et la partie basse qui réagit comme un© nappe ~éti cîiarfe.ceci permet d'expliquer les incompatibilités trouvées dans
les résultats, en effet, suivant qu'un forage s'adresse à la
partie haute ou la partie basse, les caractéristiques aquifères
des terrains changent. Les transmissivitês sont de l'ordre
de 1 0""3 m /s dans l'ensemble aquifère alors que la zone
marneuse semble avoir une transmissivité de l'ordre de
4 X 10"^ m2/8.
Les rabattements obtenus sur les puits de contrôle
varient eux aussi énormément ¿n fonction de la distance et de
la profondeur du forage, il est donc très malaisé de définir
un rayon d'influence du forage F. 5» nous retiendrons que,
au bout de quelques jours, le rabattement sur le forage de
Bagneaux était de 30 cm environ, et que le piézomètre Z.O
n'a pas eu de rabattement notable.
En tout état de cause, le forage F, 5 a fourni 95 m^/hpendant 12 jours av©c un rabatteraent stabilisé dès les premiè¬
res heures à 7 m puis, 120 m3/h pendant 48 heures avec un ra¬battement stabilisé dès les premières heures à 10 m.
- 17 -
FORAGE
SITUATION
Le forage F, 2 (259,1,58) est situé à l'est du péri¬mètre de l'usine (voir plan de situation), le piézomètre Z,2(259,1,59) est situé à l'ouest de celui-ci à 75 m»
Les points de pompage les plus proches sont les fora¬
ges de la CORIF situés à 800 m et 1000 m.
Le piézomètre Z.O est situé à 570 m à l'ouest de F. 2,
-0-0-0-0-0-0-0-0-
PROGRAMME__D¿ESSAI_DE DEBIT
Le forage F. 2 a été exécuté dans les mêmes conditions
que les deux précédents, mais la rencontre de nombreux passages
marneux a augmenté les difficultés. Ce forage a été acidifié
comme les précédents, mais alors que sur les forages F.l ©t
F. 5, les essais à l'air lift donnaient entre 15 et 20 m3/havec 2 ou 3 mètres de rabatteraent, les essais sur le forage
F. 2 ont donné :
1 ,8 m-^/h après nettoyage du trou pour 20 m de rabatte-ment
2,8 m /h après la première acidification pour 20 m
de rabattement
3,5 m-^/h après la deuxième acidification pour 20 ra
de rabattement
Après \an essai de passage à l'hexamétaphosphate suivi
d'un pistonnage, il n'y a pas eu d' £iraél loration du débit.
-0-0-0-0-0-0-0-0-0
Les essais ont été abandonnés le 1 6 novembre 1967 sans
résultat .
- 1 8 -
F0RAGE_^6
SITUATION
Le forage F. 6 (259.2.40) est situé à l'est du ter¬rain do l'usine près du passage à niveau de Grandpuits (voir
plan de situation). Le piézomètre Z,6 (259.2.41 ) est situéà l'ouest du forage à une distance de 50 m.
Les points de pompage les plus proches sont les fora¬
ges de la CORIF situés à 1100 et 1 300 m.
Les variations du niveau d'eau ont été enregistrées
dans les forages suivants :
le piézomètre Z.O situé à l400 m.
Les variations du niveau d'eau ont été notées dans les
forages suivants ;
le forage F.l à 1 800 m
le forage commvtnal de Bailly-Carrois à 2300 m
1© forage communal do Mormant-Lady à 56OO m
le forage communal de Nangis à 6000 m
PROGRAMME_D¿ESSAI_DE^pEBIT
A' la suite de l'échec du forage F. 2 et devant les dif¬
ficultés rencontrées en coiu:s de forage, il avait été décidé
de procéder à différentes instrumentations avant de tester le
forage :
1 - nettoyage du trou
2 - opération à l'hexamétaphosphate
3 - trois acidifications sous pression successives
Les différentes opérations ont donné les résultats
suivants : le forage qui donnait au début 4,5 m3/h avec 13 mde rabattement, en donnait à la fin 12,5 m3/h avefc 2,? m derabattement à l'air lift.
Les essais ont été menés de la façon' suivante i
m
- le forage P. 6 est équipé d'une pompe KSB 444.3 iimnorgée ali¬
mentée en coturant par xin groupe électrogène diesel
- la mesure- du débit est effectuée à l'aide d'un bac à lame
déversante triangulaire
- les mostires de niveaux sont exécutées :
. sur le forage à la sonde électrique OTT
. sur le piézomètre Z,6 à l'aide de limnigraphe OTT X 43
- lo refoulement se fait dans un fossé rejoignant le rû. d' An-
coeur,
-19-
ESSAI DU 19.12.1967
Pompage do 3 h 22 à 31 m-'/h arrêté pour panne de
pompe (des arrêts similaires s'étaient déjà produits lors des
essais sur le forage F, 5, Us sont dus à des silex bloquant
la pompe), à la suite de cette panne, la pompe est hors ser¬
vice, elle est remplacée par une pompe à axe vertical.
5ËËdï-2!i-.26^1^2^1[967
Palier de 2 h à 35 m /h suivi d'une remontée de 2 h
20 mn.
Essai commencé à 50 m /h puis ramené au fil des jours
à 20 m /h, afin de ne pas dépasser un rabattement de 9 m. Cha¬
que changement de débit a été effectué à la suite d'une baisse
rapide du niveau dynamique , le plus souvent accompagnée par le
rejet d'eau trouble. Il semblerait que le forage se soit dégradé
petit à petit par colmatage des crépines par les marnes et ar¬
giles du terrain.
Les essais ont été arrêtés le 3. 1.1 968, le débit ob¬
tonu n'étant pas suffisant pour une rentabilité de l'installa¬
tion.
RESULTATS
Les essais de débit du forage F. 6 malgré les inci¬
dents techniques dus aux mauvaises qualités du terrain ont
permis néanmoins d'obtenir quelques résultats dont la valexir
permet d'avoir une idée des caractéristiques du terrain.
a) Transmissivité
La quasi totalité du débit vient d'un niveau situé
entre 42 et 43 m. Co niveau confère pendant quelques minutes
à l'ensemble du réservoir une transmissivité de l'ordre do2 X 10"'3 in2/s
Descentes
26.12.1967
29.12.1967
Remontées
19.12.196726.12.1967
35 m^/b50 m:;/h20 m-^/h
31 m^/h35 mVh
T = 1,8 X 10"^ m^/sT = 2,8 X 10":? mpaT = 1 ,1 X 10"-^ m /s
T = 2,7
T = 2,7
X 10
X 10
-3 2 ,
-3 m^/s
- 20 -
Par contre, dès que le niveau productif est lui-même
dénoyê, la transmissivité baisse rapidement pour être de l'or¬
dre de 10~5 ra2/s.
b) coefficient d'emmagasinement
Le piézomètre Z.6 étant colmaté, 11 n'est pas possible
d'évaluer le coefficient d'emmagasinement cependant celui-ci
doit être faible, de l'ordre de 0,2 %, en effet, le forage
F. 6 réagit aux variations do la pression atmosphérique et la
nappe se comporte comme luie nappe en charge.
c) rayon d'action fictif
Nous n'avons pas d'élément pour l'estimer étant donné
que le piézomètre Z.6 n'a pas fonctionné.
d) conclusions
Le forage F. 6 a rencontré des terrains do faible
transmissivité (en moyenne 10"^ m2/a). la quasi totalité dudébit vient par une couche privilégiée de faible importance.
Celle-ci permet d'obtenir un débit de 20 m3/h maximvim.
Los opérations de développement effectuées sur ce
forage n'ont pas apporté les améliorations du débit escomptées
au contraire au cours des essais et par brusques venues de pro¬
duits fins, les qualités du forage se sont détériorées.
Ce forage a été abandonné le 3.1,1968, il servira
dorénavant de piézomètre do surveillance à l'extérieur du
périmètre de l'usine.
- 21 -
FORAGE4
SITUATION
Le forage F. 4 (259.1,60), est situé au nord-est du pé¬rimètre de l'usine (voir plan de situation) . Le piézomètre Z,4
(259,1,61) s© trouve situé au nord de F. 4 à 60 mètres.
Les points de pompage les plus proches sont les fora¬
ges do la CORIF situés à 1200^ mètres environ.
Les variations du niveau d'eau ont été enregistrées
dans les forages suiveuitst :
le piézomètre Z,0 situé à 300 mètres
le forage non utilisé de la fermé Cochet à Bagneaiix
à l400 mètres
Les variations du niveau d'eau ont été relevées dans
les forages sulvsmts ;
le piézomètre Z.2 situé à 35O mètres
le forage commtmal de Bailly-Carois à 3500 mètres
lo forage communal de Mormant-Lady à 5OOO mètres
le forage commiinal de Nangis à 7300 mètres
PROGRAMME_D¿ESSAlS_DE_pEBITS
Le forage F, 4 est équipé d'une pomp>e immergée ali¬
mentée en coiufant électrique par un branchement provisoire.
La mesure du débit est effectué© à l'aide d'iui bac
à lame déversante triangulaires.
. Les mesures de niveau sont exécutées :
. sur le forage à la sonde électrique OTT et Ros¬
signol
, sur les piézomètres à l'aide des limnigraphes
OTT X 43 et R,l6
Le refoulement se fait par une tranchée reliant le bac
jaugetm au rû d'Ane cour,
55ËitîË-£Ç5tîî5îîèï55Ë-22_31_iè5Yî25_àli_2_PEVRiER__i^968
le 31 janvier pompage del4hài6hà30 m /h - remontée de
16 h à 17 h 10
lo 31 Jimvier pompage de I7hi5ài9hl5à40 m-'/h - remon¬
tée de 19 h 15 à2l h 15
- 22 -
<>
le lor février pompage de 8 h 35 à 15 h, de 35 à 40 m /h - re¬
montée del5hàl6h
les 1 et 2 février pompage del5hàlOh d© 40 à 20 m /h - re¬
montée de 10 à 11 h
ESSAIS DE DEVELOPPEMENT DU 2 AU 21 FEVRIER 1968
Le forage ne tenant pas 40 m /h, il avait été déci¬
dé de le développer petit à petit. Les différentes étapes se
décomposent comme suit :
le 2 février 1968
les 2 et 3 février 1968
les 3 et 4 février 1968
le 4 février 1968
les 4 ot 5 février 1968
les 5 et 6 février 1968
lo 6 février 1968
le 6 février 1968
le 6 février 1968
le 6 février 1968
les 6 et 7 février 1968
le 7 février 1968
du 7 au 1 3 février 1968
de 1 1 h 00
do 12 h 00
de 9 h 30
de 8 h 00
de 10 h 30
de 19 h 05
de 8 h 00
de 9 h 30
do 10 h 00
do 11 h 00
de 14 h 30
de 10 h 00
Pistonnage
à 12
à 9
le 1 3 février
le 1 3 février
le 1 3 février
les 13 et l4
le l4 février
le l4 février
le l4 février
les l4 et 15
le 15 février
les 15 et 16
le 16 février
le 1 6 février
les 16, 17. 1vrier 1
les 19 et 20
le 20 février
les 20 et 21
le 21 février
1968
1968
1968
février
1968
1968
1968
février
1968
février
1968
1968
8 et 19
968
février
1968
févrior
1968
de 10 h 00
de 11 h 00
do l4 h 00
1968 de 17h30
de 6 h 00
do 8
de 11
de 12
de 11
do 11
à 12
de 12
00
00
00
00
0500
00
fé-de 1 3 h 30
de 7 h 30
de l4 h 24
do 14 h 45do 10 h 30
à
à
à
a
à
à
à
à
à
à
et
à
à
à
à
à
à
à
à
à
k
à
a
à
à
à
a
00
30
00
30
05
30
30
00
00
30
00
00
pompage 40 m:^/h
pompage 25 m /h
pompage 27,5 m /hpompage 30 m3/hpompage 27,5 m^/harrêt du pompage
à 30 m3/hà 27,5 m3/hà 37 m3/hà 30 m3/hà 27,5 m3/hremontée
nott
1 h
4 h
h
h
8 h
1 h
oyago à l'hexaméta¬
phosphate o
à 25 m /h
à 27 m:J/hà 30 m:J/hà 27 m;^/h
h
h
h
h
h
h
h
h
h
h
00
00
30
00
00
00
00
00
05
00
30
30
25
4530
00
à 27 m-/n
à 28 m:j/hà 29 m:J/hà 30 m^bà 32 m-'/h
arrêt de la pompe
à 32 m3/harrêt de la pompe
à 32 m3/h
à 25 m^/h
à 27,5 mVbarrêt de la pompe
à 27,5 mJ/bremontée
On a^ constaté que les arrêts du 15 ©t 16 février ont
été néfastes au développement du forage , Les à -coupe donnés au
terrain ont créé un appel dos marnes qui ont dû colmater les
petites fissures existantes, car il faut noter que l'eau s'é¬
coulait chargée et trouble et qu'à la suite de ces arrêts, elle
est devenue claire.
- 23 -
RESULTATS (voir graphiques en annexe)
a) Transmissivité "T"
Le tableau ci-dessous indique les principales valeurs
trouvées sur le forage F, 4 à la descente
; 40 mVb ' 40 puis 35 xá^/h. ' 40 puis 20 mVb
"«-^^rJ^rT!J-T
I i,4xi0m/s 11,5x10 m /s : 1,9 x 10 m /s
Ces résultats très homogènes montrent que le puits
est implanté dans une zone peu perméable, la coup© géolo¬
gique venant le conf irmer, les différentes couches étant à do¬
minantes marneuses et argileuses.
Le tableau ci-dessous indique les principaux résultats
trouvés sur le forage F, 4 à la remontée.
31.1.1968 31.1.1968 1.2,1968
30 mVb¿. 40 mVh . 40 puis. 35pm^/h9 X 10" m /s 6,3 X 10 m /s 3 x 10-^ m /s
2.2.1968 7.2.1968 21.2,1968
40 puis 20 m^/h Débits divers Débits divers1,3 X IQ-^ m /s 5,5 X 10"^ m2/s 7,7 x lO"^ m2/s
-4 2Ces résultats de2à9xi0 m /s confirment ceux
obtenus précedemnent.
Le piézomètre Z,4 a réagi avec une heure de retard,
aux essais de débit du 13 février, il a accusé une baisse de
quinze centimètres environ.
Les autres forages ou piézomètres n'ont marqué auctino
réaction.
b) Coefficient d'emmagasinement
Il n'a pas été possible do calculer le coefficient
d'eoimagasinement , no connaissant pas la transmissivité à l'a¬
plomb du piézomètre. Cependant, le niveau piézométrique de
ce dernier variant fortement avec la pression atmosphérique,
il y a lieu de noter que la nappe est en charge d'où xin coeffi¬
cient d'emmagasinement très faible.
- 24 -
c) rayon d'action fictif du forage F, 4
Seul le piézomètre Z.4 a réagi après une heure de
pompage le 1 3 février, réaction due sans doute au décolmatage
de certaines fissures. L'abaissement a été d'une quinzaine de
centimètres pour un débit de 25 à 30 m-'/h,
d) alimentation du forage par la nappe
La variation du niveau piézométrique général de la
nappe, pendant la période du 31 janvier au 21 février au cours
de laquelle se sont effectués les essais de débit et les me¬
sures les accompagnant, est de 10 cm environ. Cet abaissement
étant défalqué, le niveau piézométrique initial du forage a été
retrouvé au bout de que Ique s -heure s de remontée. Ceci semble
indiquer qu'un débit de 25 m /h est compatible a vec les possi¬
bilités de la nappe,
e) amélioration du forage
Au cours des essais du 13, l4 et 15 févrior, le forage
a-vait tendance à s'améliorer, le débit passant de 25 à 32 m3/h.Malheureusement les arrêts successifs du 15 et du 16 affectè¬
rent ce développement progressif,
f ) conclusions des essais du forage F, 4
Corroborant les résultats géologiques, les essais de
débit effectués sur le forage P. 4 ont permis de constater que
le réservoir silicocalcaire est très hétérogène et qu'il pré¬
sente de nombreuses intercalations argilo-marneuses , intercala¬
tions qui, sous l'effet de bascule des arrêts, colmatent les
fissiiros du forage F, 4.
Nous retiendrons que seul, le piézomètre Z.4 a réagir
le rabattement étant de l'ordre d'une quinzaine de centimètres,
«4 2Les treuismissivités de l'ordre de 1 0 ' m /s dans l'en¬
semble aquifère, sont identiques à celles trouvées pour l'hori¬
zon marneux du forage F, 5.
En tout état de cause, le forage F, 4 a fourni 25 m-^/hpendant l4 Jours avec un rabattement de 2,50 m. Au delà de
25 m^/h le rabattement atteint vite 8 à 9 mètres et le foragene peut soutenir le cubage.
- 25 -
FORAGE 3
SITUATION
Le forage F, 3 (259.1.62) est situé à l'ouest du pé¬rimètre de l'usine (voir plan d© situation) , Le piézomètre
Z.3 (259,1,63 ) est situé à l'ouest do celui-ci à 60 m. .
Los points de pompage les plus proches sont les
forages de la CORIF situés à 1 5OO et 16OO m de F. 3,
Les variations du niveau d'eau ont été enregistrées
sur les forages suivants :
le forage F. 5 situé à 480 m
le piézomètre Z.O situé à 750 m
le forage de la ferme Cochet à Bagneaux situé à 460 m
le forage F, 6 situé à 2100 m
Lès variations du niveau d'eau ont été notées sur
les forages suivants :
le forage F.i situé à 470 m
1© forag© communal d© Bailly-Carroi à 4500 m
1© forag© commiuial de Mormeuxt-Lady à 4000 m
le forage communal de Nangis à 8000 m
PROGRAMME_p¿ESSAI_DE_pEBIT
Le forage F. 3 est équipé d'une pompe à axe vertical
alimenté on courant par un groupe électrogène,
La mesure de débit est effectuée à l'aide d'un bac à
lame déversante triangulaire.
Les mesures du niveau sont exécutées
- sur le forage à la sonde électrique Rossignol
- sur les piézomètres à l'aide de limnigraphes OTT
X 43 et R,l6
Le refoulement se fait par une tranchée reliant le bac
jaugeur au rû d'Avon,
552diË_25-.P55ïî-22_22_FEVRIER_i968
, pompage de 1 8 mn à 40 m-^/h arrêté par rupture de joint de
vanne
. pompage de 2 h 20 à 65 m /h suivi d'une remontée de 1 h05mn
. pompage de 1 h 30 à 1 20 m3/h suivi d'un pompage de 2 h à150 m3/b
- 2.6 -
ESSAIS DE DEBIT DU 23 FEVRIER 1968
. trois paliers do 2 h à 18O, 220 et 238 m-'/h séparés par desremontées de 2 heures ot 1 heure.
?E5eiE,2^_ii2SSH5_-2y5£5_o_ie5Ii2»P2-26_FEyRiER__2268_
- du 26 à 9h30 au 28 à 7h30 pompage à 200 m-'/h- reprise le 28 à 1 8h30 jusqu'au 1 mars à 6h10, arrêt pour
panne de moteur de pompe .
- reprise le 8 mars à I0h30 jusqu'au 10 avril à 9h35 avoc un
arrêt du 15 mars à 22h au 1 6 mars à 1 2h40 ot vm arrêt du
21 mars à 22h40 au 23 mars à 22hl5
pendant tout l'essai de longue durée, le débit do 200 m-^/h aété tenu avec des variations inférieures à 5 /6.
Entre le 8 mars à 1 Oh30 et le 10 avril à 9h45 , les
arrête pour panne ou pour vérification et entretien, des
motoiir.s de groupe ou do pompe ont été les suivants :
45 h 50 mn sur un temps total de 791 h 15 mn
ce qui représente ; 5,8 % de temps total. Ce pourcentage assez
important est dû, rappelons-le à l'utilisatlGn d'un groupe é-
lectrogène diesel qu'il faut vidanger et vérifier ainsi qu'à
ime panne du moteur électrique de la pompe.
RESULTATS
a) Transmissivité
Les descentes et remontées effectuées d'après les dif¬
férents pompages ont donné les résultats suivants :
Forage F. 3 DESCENTES REMONTEES
120 m^/h150 m^/h180 m^b
220 m^/h240 m:'/h
'200 m:J/hÎ2OO rnVb
6,12
X 10 m /s
6,92,8
3,6
5,1
6.3
X
X
X
X
X
10
10
10
10
10
-2
-2
-2
-2
-2
«n^/sn»;/s
«n^/sm^/sm /s
7.4 X io~^ m^/s
7.0 X io"Î ml/s6.5 X 10" m /s
4.6 X 10" m^/s
Ces valeurs sont homogènes et donnent comme médiane
6,0 X 10 var/a.
- 27 -
Il n'a pas été possible de calculer la transmissivité
au piézomètre Z.3. en effet, celui-ci a très mal fonctionné,
les influences du pompage ont été extrêmement amorties.
b) Coefficient d'emmagasinement
Il n'est pas possible de lui donner une valeur pré¬
cise puisque le piézomètre le plus proche n'a pas fonctionné
correctement, cependant il est faible en effet, d'une part,
le niveau piézométrique enregistre les variations de la pres¬
sion atmosphérique, d'autre part, le forage F. 5 sur lequel
un limnigraphe était installé réagissait extrêmemement rapide¬
ment lors des débuts ou des arrêts de pompage,
c) Rayon d'action fictif
Il est impossible de calculer le rayon d'influence
du forage F. 3, H n'est permis que de noter les abaissements
causées par le pompage sur les forages voisins :
cet abaissement a été de 40 cm sur les forages F. 5, F.l, Z.O
et le forage de la ferme Cochet à Bagneaux, Il faut signaler
que cet abaissement a été obtenu rapidement (en moyenne 2 Jours)
et est resté stable jusqu'à la remontée qui a été rapide.
Le forage F, 6 n'a pas réagi,
d) Alimentation du forage par la nappe
On peut l'estimer par les observations svir les re¬
montées. Au cours des essais svu' le forage F, 3, la nappe est
restée étale; il n'y a pas eu de variation régionale de niveau,
il a donc été plus aisé de noter les fluctuations dues au pom¬
page lui-même. Les niveaux initiaux dans le forage F. 3 et dans
les forages et piézomètres l'entovirant ont été retrouvés au
bout de 20 heures de remontée en moyenne. Ceci semble indiquer
que le débit pompé était compatible avec les possibilités d©
la nappe.
Le forage F. 3 possédait de très bonnes qualités dès
le début des essais; ces qualités se sont maintenues au cours
des pompages.
c) Conclusion sur l'essai de débit du forage F. 3
Los essais de débit sur le forage F. 3 suivi égale¬
ment sur les forages et piézomètres l'environnant ont permis
de conclure que t
2- la transmissivité au forage ©st égale à 6 x 10 m /s
- 28 -
- l'influence du pompage sur les forages environnants s'est
faite sentir rapidement et l'abaissement constaté dos ni-
veavix piézométriques a été sur ces forages de 40 cm,
- les remontées de niveaux ont été rapides.
Ceci permet de conclure qu© 1© forage F, 3 est
implanté dans un réservoir calcaire et a rencontré une zone
largement fissurée. Comme dans les essais précédents, la nappe
réagit comme une nappe en charge et ceci doit être dû à
l'hétérogénéité verticale des terrains.
En tout état de cause, les essais de débit sur le
forage F. 3 ont permis de pomper 200 m-^/h pendant 1 mois avecun rabattement stabilisé des les premières heures à 3,20 m.
- 29 -
RESULTATS GENERAUX ET PROSPECTIVE
2àîi2è5îÎ2_22_?)25è5?§
La campagne de forages povir l'alimentation en eau
de l'usine d'engrais de l'Ile de France s'est déroulée entre
juin 1967 et avril 1968, Elle a nécessité lo fonçage de 6
forages et 7 piézomètres, La technique de recherche était
celle du coup par coup; chaque forage nouveau apportait sa
somme de renseignements.
Cette campagne a montré que les terrains étaient
très hétérogènes aussi bien verticalement qu'horizontalement.
Le territoire de l'usine peut être divisé en deux
zones, en première approximation ;
- une zone est à dominante marneuse dans laquelle les possi¬
bilités ponctuelles d'exploitation sont faibles. Cette zone
présente une transraissivité moyenne de l'ordre de 1 0~^ m2/s,
- vuie zone ouest à dominante calcaire dans laquelle les possi¬
bilités ponctuelles d'exploitation sont fortes. Cette zone
présente une transmissivité moyenne de l'ordre de 1 0~2 m /s,
Verticalement, les terrains aquifères rencontrés
sont formés par vme succession do calcaire, de marne et d'ar¬
gile. Cette disposition conduit à une anisotropie vertical©
dont l©s manifestations principales sont les suivantes :
- en tête de la partie noyée, la nappe est plus ou moins libre
suivemt la disposition des fissures des calcaires siliceux
qui la baignent
- sous cette frange d'oau do 1 à 2 m se présente vme couche
de faciès variable mais à dominante argileuse do 3 à 6 m
d'épaisseur. Cette couche met en charge la nappe dans les
terrains sous-jacents,
- ces terrains sous-jacents sont eux mêmes constitués par une
alternance de bancs calcaires plus ou moins fissurés, de
marnes ot d'argiles. Les bancs calcaires servent de couches
conductrices privilégiées alors que le reste du réservoir
forme roche magasin. De la puissance et de la fissuration
de ces bancs calcaires dépondent toutes les qualités des
forages qui les traversent. En effet, d'vme part une fai¬
ble puissance relative des niveavix favorables augmente
les difficultés de développement du forage, les parties
argileuses tendant à colmater plus ou moins les vides,
d'autre part, du nombre et de la taille des fissures dé¬
pend directement l'importance du débit pompable, ces fis¬
sures servant de drains collectevurs.
F.l
F, 2
F. 3
F. 4
F. 5
Débit
200 mVb
(3,5 mVb)200 ra^/h
25 mVb
95 mVb
Rabbattement
8,5 m
(20 m)
3,2 m
2,5 m
7,0 m
- 30 -
UTILISATION DES FORAGES
Les essais de débits sur les différents forages ont
permis d'obtenir les résultats suivants :
Transmissivité Points
observés
5 X io"^ m^/s Z.I - Z,0Bagneaux
(10"^ m^s ?) Z.2
6 X i0~^ m^/s F. 5 - F.lZ.O - Z.3
Bagneaux
io" raVs Z.4 - Z.O
(lO m /s) Bagneaux
Z.4 - Z.O
F, 6 20 m-^/h environ 3m lOm/s Z,6
Tous ces résultats permettent de conclure que :
- le réservoir est extrêmement hétérogène aussi bien horizonta¬
lement que verticalement;
- les forages ayant donné \m débit satisfaisant ont rencontré
un niveau calcaire de 3 à 5 mètres d'épaisseiu* entre 45 et
55 m de profondeur;
- la nappe incluse dans le réservoir se comporte comme une nap¬
pe en charge, elle réagit aux variations de la pression at¬
mosphérique. Tout se passe comme si une couche conductrice
privilégiée détenait les caractéristiques d'ensemble du ter¬
rain, le reste d© la mass© des terrains noyés formant roche
magasin,
- pour chaque essai de débit ot spécialement pour ceux qui
ont doxuié des débits importants, le niveau en pompage s'est
rapidement stabilisé; il est à noter, de plus, qu^il en est
de même pour les rabattements sur les forages d'observation
Ceci permet d'admettre qu'une sorte do régime permanent s'im¬
pose au bout d'vm covirt laps de temps. Ce régime propre a
chaque forage est certainement fonction du nombre et du dia¬
mètre des fissvires.
C'est à partir de toutes ces données que nous pouvons
essayer de définir un programme de pompage d'utilisation en
continu, d'évaluer le rabattement qu'il en résulterait et la
zone influencée .
- 31 -
CHOIX DU DEBIT D'EXPLOITATION DES FORAGES
Les forages n'ayant pas les mêmes caractéristiques,
il est tout d'abord nécessaire de les comparer entre eux, et
par exemple, de choisir les débits correspondants à un même
rabattement. En ce qui concerne le forage F, 4 une exploitation
de 1 5 à 20 m-^/h semble possible :
: Rabattement
', 5 m
'. ^»5 m4 m
: 3,5 m
.* 3 m: 2,5 m
'. 2 m
F.l
135 m^/h120 m^h
110 m^h
95 m^/h80 m:'/h70 m:;/h55 m-'/h
F, 3
250 m^/h235 m:'/h220 m:'/h205 m:J/h190 m:J/h170 m:^/h150 m-'/h
F. 5
75 mi'/h65 m:'/h60 m3/h50 m:'/h45 m^/h35 ra:'/h30 m-'/h
Débit total
460 m^/h420 m^h390 ra3/h350 m^h315 m:J/h275 mij/h235 m-'/h
Le débit possible étant compris entre 3OO et 400 m-^/h,semblerait que l'on puisse fixer le rabattement à 3,5 m, ce
qui autoriserait les débits de pompage, ci-dessous, de :
95 m;:/h sur le forage F,1
205 m^b sur le forage F. 3
50 m::/h svur- le forage F. 5
1 5 m /h sur le forage F , 4
IMPORTANCE DU RABATTEMENT ET INFLUENCE RECIPROQUE DES FORAGES
Jusqu'à présent, nous n'avons considéré que le pom¬
page des forages isolément les uns dos autres, ceci pour plus
de simplicité et afin d'avoir de meilleurs résultats. Tout en
restant dans l'hypothèse d'un régime permanent, si nous pompons
maintenant simultanément sur les trois forages les influences
réciproques des pompages vont s'additionner. Il est possible
de dét©rminer le cône d'influence et le rabattement subordon¬
nés à ces pompages. Nous ferons, également Intervenir dans ce
calcul, les prélèvements effectués sur les forages do la CORIF
qui, rappelons-le consistent en un pompage moyen do 120 m3/havoc vm rabattement de 3,5 m. Ce prélèvement s'effectue soit
sur le forage CORIF I soit sur le forage CORIF II, c'est pour¬
quoi, nous remplacerons ces deux captages par vm captage vir¬
tuel d© même caractéristique situé entre eux.
Pour ce faire, nous avons porté sur un plan (figure
2), les rabattements mesurés aux points de contrôle tels qu'ils
,ont été notés au cours des différents essais (, Ceci permet d'ob¬
tenir des cercles d'équi-rabattement qui se recoupent en ad¬
mettant qvio le terrain soit isotrope horizontalement. Il est
- 32 -
possible alors de construire géométriquement les lignes d'équi-
rabattement théorique déterminé par ces pompaigos.
On voit bien, dans ces conditions pour des débits de
95, 205, 15, 50 et 120 m3/h respectivement sur les forages F.l,F, 3, F, 4, F, 5 et CORIF les rabattements correspondants seraient
de :
F,1
F, 3F, 4
F. 5
AAAA
=3 4,0 m
= 4,2 m
= 3,75 m= 4,0 ra
CORIF = A = 3,75 mBagneaux = A = 1 ,5 mZ.O = A = 1 , 3 m
Quelles peuvent être les causes d'errevu: dans nos
hypothèses et quelles marges peut-on leur accorder 7
- nous avons supposé le terrain isotrope horizontalement:
nous savons que ce n'est pas le cas puisque nous avons ren¬
contré des faciès extrêmement différents entr© l'est ot 1'
ouest du périmètre de l'usine, cependant dans la zone où
sont Implantés P,1, F, 3 et F, 5 les corrélations géologiques
des couches se font ass©z facilement ©t les épaissevurs dos
niveavix favorables sont relativement constantes. Néanmoins,
les courbes de rabattement des figures 2, 3 ©^ 4, sont cer¬
tainement plus complexes dans la réalité que nous ne l'avons
supposé.
- nous avons supposé des pompages en régiôié permanent :
tous les essais que nous avons effectués ont conduit à vine
stabilisation rapide du niveau dynamique. Il faut remarquer
cependant que ces essais n'ont duré qu'un mois. Néanmoins
la remontée rapide des niveaux en fin de pçmpago incite à
penser que le potentiel de la nappe n'a pas été touché.
- nous avons traité isolément chaque forage en laissant suppo¬
ser implicitement que chacun réagissait indéi>endammont des
autres. En effet, l'hypothèse par laquelle les trois forages
F.l, F. 3 et F. 5 seraient sur le même "courant" souterrain
conduirait à obtenir des résultats sensiblement homothétlques
sur les forages et piézomètres de svirve illance , ce qui n'est
pas le cas,
- nous avons supposé Implicitement que le niveau piézométrique
régional de la nappe ne variait pas, en fait les variations qui
ont atteint entre mai 1967 et a-vril 1968 une amplitude do
1 ,30 m ne mettent pas en cause les caractéristiques des fo¬
rages; en effet, les couches conductrices privilégiées qui
se situent entre 45 et 55 m sont toujours noyéss.
Figure n° 2KFLUENCE DES FORAGES
\
\
SNCC
ZOXKS DE ItABATTEMKM !•] - 33 *
Forn^e d ' e x p l o i i n t ion
cif;e non ut iJ î . - -c
• ^ Rabat temonl 'te 1 m
. ^ ^ lïaba t touicnt <\o 0 ,3 m
, ^ Rnl i t tomerit de 0,25m
Rabat 1 ornent mt'e'L L^ea-
Rabattements et zone de agression causée par les pompagesFigure n° 3
afves d ' exp lo i t a -
FortiKo non u t i l i s e
— liabîittornant de 2r.i
1 .
Rabattements fit zone do dépression causée par lo« pompagesFigure n° h
0 Forage d'exploitation
o Forage non utilise
# Forage communal
_,l_Pi('zomètre de surveillance
•> A
Bailly-Carrois
- 36 -
En tout état d© caus© et dans l'attente do l'expé¬
rience et des informations nouvelles que pourra apporter la
première année de pompage, nous pensons que l'influence des
pompages constitués par l'ensemble SEIF-CORIF devrait se li¬
miter à ime zone de la surface indiquée sur la figure 4 (plan
au 1/25.000), c'est-à-dire une surface sensiblement triangu¬laire de 2,5 km environ .à l'intérieur de laquelle la dépres¬
sion sera supérieviro à 50 cm.
Par ailleurs et conformément aux termes de l'arrêté
préfectoral d'autorisation du 24 Juillet I967, nous avons dé¬
terminé l'emplacement des piézomètres de svurveillanco de la
nappe, extérieurs au périmètro de l'usine. Ces devix piézomè¬
tres, maintenant exécutés, ont été implantés, sur 1* ex-forage
F. 6 et près de la ferme Tribouleau à Mormant , entre la zone
dépressive de pompage et les captages commvuiavix à svirvelller.
- 37 -
CONCLUSIONS
Au cours de la campagne de forages réalisé© on -vue
de l'alimentation en eau do l'usine do l'Ile de Franco, des
difficultés ont été rencontrées dans les forages de la partie
est du périmètre de l'usino. Ces difficultés étaient unique¬
ment dues aux faciès marneux et argileux du réservoir. Par
contre, de bons résultats ont été obtenus dans la partie
ouest du territoire do la SEIF.
Au covirs des essais de débit de longue durée des
forages F.l, F. 3 et P. 5 une stabilisation rapide (24 à 30
hovures) du niveau dynamique de ces forages ainsi que des
piézomètres de surveillance, a permis de penser qu'il s'ins-
tavirait au bout de co laps de temps vm régime d'écoulement
permanent. Ceci laisse à penser que les débits pompés durant
les essais étaient compatibles avec les possibilités de la
nappe. Cetto assertion est d'aillevirs corroborée par le fait
que les remontées de niveau à la suite de l'arrêt des pompa¬
ges sont elles aussi très rapides, les niveaux piézométriques
initiaux, variations régionales défalquées, étant récupérés
généralement au bout d'une trentaine d'heures au maximvim.
En fonction dos caractéristiques particulières de
chaque forage productif, des influences réciproques mises en
évidence et du débit d'exploitation recherché, nous proposons
d'exploiter les forages F.l, F. 3, F. 4 et F, 5 respectivement
au débit voisin de 95, 205, 15 et 50 m3/h. Ces prélèvementsauxquels il convient d'ajouter ceux effectués par la CORIF
(l20 m3/h) créeraient sur ces forages les rabattements do
niveau suivant :
F,1 = 4 m - F, 3 = 4,2 m - F, 4 = 3.75 m - F. 5 = 4 m -
CORIF = 3,75 m
Ces pompages groupés entraîneraient la formation
d'vm cono de dépression dont les effets suivant les résultats
connus se limiteraient à une zone d'une surface analogue à
celle indiquée sur la figure 4 (aire triangulaire do 2,5 km
environ) ,
Néanmoins, et dans un but de surveillance, les dis¬
positions suivantes sont nécessaires :
- installation svir chaque forage, et ceci on accord avec l'ar¬
rêté préfectoral d'autorisation du 24 juillet 1967, do comp¬
teur volumétrique destiné à connaitre à tout moment le vo¬
lume et le débit pompé,
- installation d'appareil enregistrevir des variations du ni¬
veau d'eau sur le piézomètre Z,0 à l'intérieur de l'usine
- 38 -
et sur lo forage de la ferme Cochet à Bagneaux,
installation d'appareil enregistreur des variations .du ni¬
veau d'eau sur les piézomètres lointains, extérieurs à l'u¬
sine, spécialement créés à cet effet, forage P,6 au passage
à niveau de Grandpuits ot piézomètre do la ferme Tribouleau
à Mormant ,
Le B,R,G.M, , en contact avec le service des mines,
pourra se charger du relevé et de l'exploitation des résul¬
tats recueillis, spécialement au cours de la première année
de fonctionnement.
- 39 -
QUELQUES DEFINITIONS HYDROGEOLOGIQUES
- Perméabilité :
- la perméabilité est la propriété du matériau aquifère à
transmettre l'eau sous pression
- la perméabilité peut êtro définie comme le volume d'eau
gravifique qui percole, pendant l'unité de temps, à tra¬
vers l'unité de surface d'une section de terrain, sous un
gradient hydraulique égal à l'unité
- le coefficient de perméabilité Darcy est vm paramètre qui
a la dimension d'une vitesse (longueur/temps L T-l),
- Transmissivité ;
- la transmissivité est lo produit de la perméabilité par la
puissance de l'horizon aquifère dans la section transversale
à l'écoulement considéré
- la transmissivité a les dimensions d'une vitesse par une
longueur (l2 T"^ ) ce qui est analogue aux dimensions durapport d'un débit par vme longueur.
Coefficient d'emmagasinement :
- le coefficient d'emmagasinement d'vin système est le rapport
entre la hauteur de la tranche d'eau souterraine restitua¬
ble par le système sous l'effet d'une depression créée dans
la couche aquifère et la hautevir d'abaissement du niveau
piézométrique correspondant à cette dépression
- le coefficient d'emmagasinement est un nombre sans dimension,
Il s'exprime généralement en %.
Régime d'équilibre ou d'écoulement permanent :
- régime d'écoulement d'eau souterraine stabilisé. Invariable
dans ^ le temps
Pompage -^n régime permanent :
- pompage permanent effectué dans des conditions telles que
le régime d'écoulement de la nappe vers le forage est sta¬
bilisé, invariable dans le temps.
Regime de non équilibre ou d'écoulement provisoire t
- x<égime dFécoulement variable dans le temps, non stabilisé
- 40 -
Pompage en régime transitoire :
- pompage permanent effectué dans dos conditions telles que
le régime d'écoulement de la nappe vers le forage n'est
pas encore stabilisé, varie dans le temps.
Strate conductrice d'eau privilégiée :
- couche perméable d'un système, détentrice de la transmissi¬
vité hydraulique du système en quasi totalité mais d'épais¬
seur négligeable par rapport à celle de l'ensemble des
couches aquifères
Couche magasin d'eau !
- couché aquifère d'un systèrae recelant la réserve d'eau
souterraine en quasi totalité mais de transmissivité hy¬
draulique négligeable par rapport à celle de l'ensemble
du système
Rayon d'action fictif
- distance qui délimite pratiquement la zone d'écoulement de
la nappe vers le forage lors d'un pompage en régime perma¬
nent ,
-ANNEXES-
- 1 -
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