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Rapport de la phase II du projet CORBIERES - Infoterre

1. HUE oa es 1s ap sed au HIedeo 1 100 bester 0010054005 az XNE JUOS s p is D zuepos 180 9208 2 521 UONOE QUI SIUEJSIP SUNPUOO sangu 0 JNS OL ai 29552 150 mei Uondiosqe p e7 EH 06 LH Dopgnus edf sensay _ suopipuog steen GH Zeen ad s3131q109 ej poddey Rapport de la phase du projet Corbi res b Approche hydrog ochimique et isotopique La probl matique des interactions entre le karst et les aquif res du Plio quaternaire peut tre abord e par l approche g ochimique qui est pertinente pour mettre vidence les ph nom nes de m langes d eau de qualit s diff rentes Dans le but de caract riser les interactions entre le karst et les aquif res poreux d
2. Omega T_SPF 2 935281 0 05 4 71 ee 0 00 0 05 D calage en jours Illustration 112 R ponse impulsionnelle d Om ga la pluie et variable climatique L observation des s ries chronologiques de conductivit et de temp rature des eaux de la source du Verdouble permet de mettre en vidence des caract ristiques d infiltration et d coulement li es la structure du syst me En effet les variations de la conductivit sont singuli res Illustration 113 on observe au moment de la mont e du de crues des diminutions significatives jusqu 100 uS cm Ce ph nom ne doit tre rattach au ph nom ne de dilution par une infiltration direct d eau de pluie La conductivit suite ces diminutions importantes en d but de crue augmente d s le d but de la d crue et atteint un maximum apr s le pic de crue en d but de d crue L volution de la conductivit est par la suite similaire celle des d bits Les eaux retrouvent une conductivit proche des valeurs d tiage 480 1S cm en moyenne 4 semaines apr s les crues 216 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Verdouble Conductivit estim e Conductivit mesur e 01 09 03 21 10 03 10 12 03 29 01 04 19 03 04 08 05 04 27 06 04 16 08 04 100000 0 60 055 _ 10000 4
3. 159 4 3 3 Statistiques descriptives des d bits de la source des Adoux 161 4 3 4 Analyses des d bits class s de la source des 163 4 3 5 Analyses des courbes de r cession la source des Adoux 166 4 4 CARACTERISATION DU FONCTIONNEMENT HYDROCHIMIQUE 169 4 4 1 Suivis de la temp rature et de la conductivit des eaux des Adoux 169 4 4 2 Suivis g ochimiques des eaux des Adoux et de la rivi re Boulzane 171 4 4 3 Faci s g ochimiques des eaux des Adoux et de la rivi re Boulzane 173 4 4 4 Informations sur les conditions d coulements au sein du syst me karstique des Adoux p riodes des basses et hautes 179 4 4 5 Informations apport es par les isotopes 181 4 5 ANALYSE QUANTITATIVE DU FONCTIONNEMENT DU SYSTEME KARSTIQUE DES ADOUX PAR L APPROCHE DE MODELISATION GLOBALE LOGICIEL TEMPO 4 541 ste E 182 4 5 2 D marche adopt e et donn es utilis es 4 5 3 Mod lisation inverse des relations pluie d bit pour le syst me karstique des Adoux 4 6 SYNTHESE DES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DU SYSTEME PERSPECTIVES EN TERME D EXPLOITATION ET DE GESTION DE LA RESSOURCE BRGM RP 54708 FR Rapport final 9 Rapport de la phase II du projet Corbi res 5 Caract ristiques d
4. 891919109 7002 21 80 89919109 002 0 26 891919109 8000000 7002 90 72 821n0S 89919109 591919100 8000000 7002 20 8 591919100 6000000 00 21 81 821n0S 89919109 6000000 00 60 91 821n0S 89919109 00 0 90 821n0S 89919109 00 11 20 89919109 0100000 0100000 082802 0 00 90 01 00 80 12 591919100 591919100 52 AS98 1S18 Sa121q109 ei uoddey Rapport de la phase du projet Corbi res Annexe 5 Base de donn es hydrologiques sur CDRom pour l ensemble des syst mes karstiques tudi s BRGM RP 52920 FR Rapport final 289 bra pour une Terre durable Centre scientifique et technique Service EAU 3 avenue Claude Guillemin Unit RMD BP 6009 1039 rue de Pinville 45060 Orl ans Cedex 2 France 34000 Montpellier France T l 02 38 64 34 34 T l 04 67 15 79 90
5. de faci s de la s rie s dimentaire compr hensive des termes calcaires marneux et marno calcaires telle qu il est possible de l observer sur le terrain 98 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 3 2 CARACTERISATION DU FONCTIONNEMENT DES PERTES DU VERDOUBLE ET DE Le syst me karstique tudi est un syst me karstique binaire aliment par les pr cipitations sur un impluvium de quelques 110 km et par une contribution importante des pertes de l Agly et du Verdouble Illustration 35 La contribution selon les premiers calculs des ces derni res est de l ordre de 60 l chelle de la p riode d observation 1997 2003 Cette contribution moyenne est variable au cours du temps en fonction des conditions hydrologiques et de la capacit d absorption du karst au droit des pertes Des incertitudes persistent sur la d termination de cette fonction d entr e du syst me elles sont li es aux donn es hydrologiques disponibles sur les cours d eau concern s Les pertes de l Agly sont appr ci es partir de la station de jaugeage de Mas de Jau mais des incertitudes restent concernant l apport du Maury Les pertes du Verdouble sont estim es partir de la station de jaugeage situ e bien en amont de la zone concern e Tautavel et notamment partir de donn es ponctuelles de jaugeages la sortie des gorges proximit de la confluence avec l Agly Illu
6. E vanne pour la vidange de la chambre captage Photo 6 r servoir de la chambre de captage 2 de la source des Adoux prise d eau de la commune Fenouillet D buse raccord e la chambre de captage 1 c Descriptif du syst me de mesure mis en place la source des Adoux Les caract ristiques techniques des am nagements r alis s pour suivre les d bits de la source des Adoux sont pr sent es en annexe 2 Le dispositif mis en place permet de suivre en continu le d bit des trop pleins des chambres de captage de la source des Adoux ainsi que les d bits pr lev s au niveau des diff rentes conduites AEP BRGM RP 54708 FR Rapport final 153 Rapport de la phase II du projet Corbi res 4 2 CONTEXTE GEOLOGIQUE Le syst me karstique des Adoux se d veloppe dans la partie occidentale du synclinal de Boucheville Le synclinal de Boucheville appartient la zone nord pyr n enne du point de vue structural Il est situ au nord de la zone axiale et au sud du synclinal de St Paul de Fenouillet Les deux synclinaux cit s sont s par s par des formations du massif hercynien de l Agly avec notamment les granites de Saint Arnac et d Ansignan et des gneiss au niveau de la partie centrale et orientale du synclinal de Boucheville Au niveau du syst me karstique des Adoux le synclinal de Boucheville est limit au nord par un accident au niveau du contact entre les formations cal
7. 7 k spe A gt gt A eines 10913194 moe ej voa Jos enb ejjenb a JUELOS EI 21 PRRI 00 x08 006 00 a apen el 150 uordiosqe p ej synpuoo ai 5 1 ue XNEJUOZUOU sen s f 02 JNS stoe JUOS 507 08 LH Sp 150 5 081 opp e seued se s w 60 3 6 8 Wen 1 sed uos eu 0 3 9 18 Se s EL 91 eu Sege
8. Profondeur Estagel Profondeur Salses Illustration 55 Evolution temporelle de la pi zom trie du r seau de suivi au niveau du syst me karstique du synclinal du Bas Agly Les volutions sont compar es la pi zom trie de l ouvrage d Estagel implant proximit de la zone des pertes du Verdouble et de l Agly BRGM RP 54708 FR Rapport final 125 Rapport de la phase II du projet Corbi res 70 14 60 12 T lt so 10 lt S S 5 5 BE 30 6 8 8 2 Z 20 E 10 2 01 12 04 01 03 05 30 05 05 28 08 05 26 11 05 24102106 Baixas_NGF Contr le Estagel o Contr le Salses Illustration 56 Evolution temporelle de la pi zom trie aux ouvrages d Estagel Baixas Roboul et Salses ouvrage nouveau cf rapport BRGM RP 53727 FR L impact des variations de d bits de l Agly et donc des pertes suite la modification des volumes d eau rel ch s par le barrage de Caramany est nettement perceptible aux ouvrage de Baixas et 4 et dans une moindre mesure au pi zom tre Roboul Illustration 56 L effet est galement visible au pi zom tre 104 Illustration 57 situ proximit de l ouvrage de Salses dans la Combe Fran aise et au pi zom tre 102 situ proximit de la source de Fontdame Illust
9. Rapport de la phase Il du projet CORBIERES D s Rapport final vm JS e KH BRGM RP 54708 FR octobre 2006 SP G osciences pour une Terre durable Hel eau NA AN AN OX o Rapport de la phase du projet Rapport final BRGM RP 54708 FR octobre 2006 tude r alis e dans le cadre du projet de recherche EAUR15 COMPLEX AQUI axe Karst N D rfliger B Ladouche Avec la collaboration de P Le Strat C Ch Mar chal B Aunay J Cubizolles J L Izac V rificateur Approbateur Nom Marchal Jean Pierre Nom Pennequin Didier Date 25 octobre 2006 Date 10 novembre 2006 Original sign par J P Marchal Original sign par D Pennequin SR Va 4 G osciences pour une Terre durable agence et b de l eau AUDE rgm Mots cl s Corbi res Pyr n es Orientales Aude syst mes karstiques hydrog ologie ressource en eau activit s En bibliographie ce rapport sera cit de la fa on suivante D rfliger N Ladouche B 2006 avec la collaboration P Le Strat J Ch Mar chal J Cubizolles et J L Izac rapport la phase Il du projet Corbi res BRGM RP 54708 FR 289 pp 130 ill 30 Tab 5 ann BRGM 2006 document ne peut tre reproduit totalit ou partie sans l autorisation expresse BRGM Rapport de la phase du projet Corbi res Synth se e projet Evaluation des ressources en eau souterraine des syst m
10. lentement jusqu ce que le d calage atteigne 65 jours environ puis faiblement de mani re plus ou moins exponentielle pendant plus de 250 jours Illustration 100 L allure de unitaire de la Mouill re voque la recharge puis la vidange de deux r servoirs dont le temps de r gulation est de l ordre de 50 60 jours pour le premier et beaucoup plus important pour le second L allure de l hydrogramme unitaire ne sugg re pas la pr sence d un r servoir pikarstique l infiltration lente ou retard e semble pr dominer dans le fonctionnement du syst me Le temps de transit moyen de l eau de l ensemble de l hydrogramme est estim 82 jours ce qui permet de qualifier ce syst me karstique de tr s inertiel Mod le et observations S 0 10802E 02 Ve R2 0 964 Nash 0 9169 250 200 150 100 50 0 01 01 2002 10 06 2002 17 11 2002 26 04 2003 03 10 2003 Mod le Moull res Illustration 101 Comparaison du d bit mod lis au d bit mesur la source de la Mouill re cart type 108 1 5 96 4 de la variance totale expliqu e Nash 0 916 Les r sultats de cette simulation ont t obtenus l aide des param tres suivants contribution de la pluie la pluie efficace 48 surface de bassin d alimentation 3 2 km2 Le ruissellement de surface est consid r comme n gligeable l chelle de l impluvium
11. Annexe 2 Caract ristiques des travaux mis en uvre pour mesurer les d bits de la source des Adoux 273 Annexe 3 Donn es hydrochimiques et du syst me karstique des Adoux Las Bordes Ge 281 Annexe 4 Donn es hydrochimiques du syst me karstique du Verdouble 285 5 sur CDRom pour l ensemble des syst mes karstiques tudi s GC SEN 289 BRGM RP 54708 FR Rapport final 19 Rapport de la phase du projet Corbi res 1 Introduction 1 1 RAPPEL DES OBJECTIFS Le projet Evaluation des ressources en eau souterraine des syst mes aquif res karstiques des Corbi res initi au cours du premier trimestre 2001 a pour objectif d valuer les ressources souterraines des syst mes karstiques des Corbi res Orientales d augmenter les connaissances sur le fonctionnement des principaux syst mes karstiques et de proposer des solutions pour assurer un d veloppement durable et respectueux de l environnement et pour s curiser l approvisionnement actuel et assurer les besoins futurs en eau potable besoins de 1 m s pour le secteur du littoral Ce projet a t motiv par la demande des Conseils G n raux des Pyr n es Orientales et de l Aude au vu des probl mes de ressource en eau auxquels est confront un certain nombre de collectivit s ou au vu des attentes exprim es qualit et quantit
12. capacit d absorption maximale et minimale Dans le cas o il a qu une seule station hydrom trique l amont des pertes sur le cours d eau concern il est n cessaire pour estimer le d bit journalier des pertes de poser plusieurs hypoth ses simplificatrices Hypoth se 1 les d bits des pertes peuvent tre reli s aux d bits amonts par une relation cette relation peut tre de type puissance Hypoth se 2 la capacit maximale d absorption du karst au niveau des pertes du cours d eau est fix e partir des donn es ponctuelles et de la courbe d hyst r sis L volution temporelle des d bits journaliers des pertes peut tre ainsi calcul e partir des donn es de la station hydrom trique amont BRGM RP 54708 FR Rapport final 71 Rapport de la phase II du projet Corbi res Cette d finition des chroniques des pertes alimentant un syst me karstique binaire a t confront e un calcul des d bits journaliers en int grant des donn es de suivi en continu au niveau d affluant et au niveau d un pi zom tre situ dans la zone des pertes La comparaison telle qu expliqu e dans le chapitre 3 paragraphe 3 2 est remarquable la m thode d estimation des pertes avec ses hypoth ses est ainsi valid e L valuation des diff rentes composantes des coulements l aide des s ries temporelles des pr cipitations et des pertes des cours d eau est effectu l aide de mod lisa
13. 231 Illustration 123 Evolution du rapport 87Sr Sr des eaux Verdouble du Gourg de de la source de Soulatg de la source Th ron et de la source thermale d Alet les Bains en fonction du rapport molaire 9 9 2 233 Illustration 124 Evolution du rapport 87Sr Sr des eaux du Verdouble du Gourg de de la source de Soulatg de la source Th ron et de la source thermale d Alet les Bains en fonction du rapport molaire 504 57 234 Illustration 125 Evolution du rapport 7Sr Sr des eaux du Verdouble du Gourg de de la source de Soulatg de la source Th ron et de la source thermale d Alet les Bains en fonction du rapport molaire Si Sr 235 Illustration 126 D limitation du bassin d alimentation la source Verdouble sur fonds g ologique gauche partie principale du bassin et droite partie amont du bassin d alimentation au niveau des calcaires du D vonien dissoci du reste 240 Illustration 127 Evolution de la temp rature et de la conductivit lectrique la source de la 244 Illustration 128 Evolution de la conductivit lectrique et du d bit de la source la Tiroun re 245 Illustration 129 Droites repr sentatives des d bits class s pour la source de la Tiroun re 246 Illustration 130 Bassin d alimentation suppos e du syst m
14. recherche identifier et caract riser l origine de la salinit comme t moigne la litt rature scientifique r cente Barth 1993 Vengosh et al 1999 Kloppmann et al 2002 L association de ces isotopes aux informations apport es les rapports isotopiques 89 225 et 0 0 des sulfates dissous dans l eau et des rapports isotopiques permet de bien identifier l origine des sources de salinit des eaux notamment lorsque le milieu pr sente des niveaux argileux ou gypsif re Fritz et Fontes 1986 Exemple d interpr tation de donn es hydrochimiques et isotopiques Dans le cadre de l essai de pompage Cases de P ne les donn es des param tres physico chimiques et les donn es hydrochimiques et isotopiques devaient permettre d infirmer ou de confirmer une relation hydraulique entre le forage sous sollicitation par BRGM RP 54708 FR Rapport final 57 Rapport de la phase II du projet Corbi res pompage et l Agly et le Verdouble une contribution ou non des eaux circulant sur les niveaux marneux du Lias La temp rature et la conductivit ont t compar es d une part celle des eaux de surface et l eau de l exutoire la source de Font Estramar Les temp ratures du forage taient l g rement inf rieures celles de Font Estramar mais t moignant n anmoins d une circulation en profondeur La conductivit de l eau de Cases de P ne faiblement volu restant en moyenne de l ordre de
15. z 050 1000 z 0 45 5 5 100 L 0 40 Ph nom ne de dilution 10 0 35 100000 10000 z g 5 1000 E 100 10 6 01 09 03 21 10 03 10 12 03 29 01 04 19 03 04 08 05 04 27 06 04 16 08 04 Verdouble Temp rature estim e Temp rature mesur e Illustration 113 volution du d bit de la conductivit et de la temp rature des eaux de la source du verdouble au cours du cycle hydrologique 2003 2004 Quant l volution de la temp rature au cours du temps celle ci est galement marqu e par une forte diminution en d but de mont e de crue la temp rature passe ainsi en moyenne de 19 C 11 de mani re synchrone l augmentation des d bits D s le d but de la d crue la temp rature se met augmenter suivant une dynamique assez lente La source peut mettre plusieurs semaines pour retrouver une temp rature lev e de 19 C apr s de forts pisodes de crues Les valeurs lev es de temp rature en fin d tiage 19 C sont rattacher une contribution d eaux de circulations profondes BRGM RP 54708 FR Rapport final 217 Rapport de la phase II du projet Corbi res Les eaux du syst me karstique de la source du Verdouble sont caract ris es par d importantes variations de min ralisation et de temp rature comme on vu pr c demment Nous allons utiliser ces propri t s pour s parer les composantes de
16. le terrassement au droit du rejet des trop pleins pour la mise en place de l avaloir et du bassin le terrassement et le nivellement au pied du massif de b ton pour la pose du tube de mesure et de l l ment de mise en charge le creusement d une tranch e pour la pose de la conduite DN 200 pour le captage du griffon lat ral le creusement d une tranch e pour la pose de la gaine TPC et la chambre de tirage pour le cheminement des c bles des capteurs entre le local technique et le captage environ 45m la r alisation des avaloirs et bassins de captage en ma onnerie ainsi que les plots et massifs support du tube de mesure scellement des colliers de fixation et des potences pr paration et transports des tubes et raccords PVC et acier assemblage et montage du dispositif pose du capteur et de son capotage BRGM RP 52920 FR Rapport final 275 Rapport de la phase II du projet Corbi res pose des fourreaux et des regards mise en place des c bles comblement des fouilles et remise en tat du sol Source des Adoux Rae Sch ma d ensemble du dispositif en charge de captage et de mesure Section de captage Section de Section de mise en charge mesure Controleur de Tampon de visite 5 m tres Illustration 1 sch ma d ensemble du dispositif de captage et de mesure du trop plein de la source des Adoux 276 BRGM RP 52920 FR Rapport final R
17. 175316 Volume cumul million de m3 0 01 1270 11 09 72 23 06 74 03 0476 13 01 78 25 10 79 05 08 81 Font Estram ar 1984 1996 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 01 01 85 13 10 86 24 07 88 0505 90 14 0292 25 11 93 06 0995 Volume de r gulation 467 millions de m Volume curul mesur Volume moyen cumul 2257 15 Volume cumul million de m3 Font Estramar 1997 2003 400 350 Volume de r gulation 29 millions de m 300 250 200 Volume cumul 150 100 Volume moyen cumul 50 E 1783 1 5 0 01 01 95 12 10 96 24107198 04 05 00 13 02 02 25 11 03 Volume cumul million de m3 Illustration 8 Volumes de r gulation pour la source de Font Estramar pour diff rentes p riodes d observation BRGM RP 54708 FR Rapport final 49 Rapport de la phase II du projet Corbi res 2 3 3 Caract risation du fonctionnement hydrog ologique l aide des outils g ochimiques a Apport de l approche hydrochimique et isotopique L hydrog ochimie un outil pour l hydrog ologue est d finie comme tant la connaissance des caract ristiques chimiques des eaux souterraines des processus de leur acquisition et des lois qui r gissent les changes entre l eau le sol et le sous sol Castagny et Margat 1977 La r ponse chimique d un syst me karstique une pluie constitue un moyen d identification et de reconnaissance de l organisatio
18. Cases de P ne avait t sugg r e avec deux types d analyses les teneurs en et Br traceurs suppos s conservatifs de Cases de P ne taient du m me ordre de grandeur que celles du Verdouble la signature isotopique en oxyg ne 18 et deut rium DO et 2H de Cases de P ne tait proche de celle des eaux du Verdouble Les r sultats des isotopes du strontium Sr Sr ont montr que la signature des eaux de Cases de P ne est plus radiog nique que celle des eaux de l Agly et du Verdouble et que de plus ce caract re radiog nique a augment au cours de l essai de pompage Ces r sultats montrent donc qu il n y a pas d alimentation directe des eaux de l Agly et du Verdouble ce qui conforte les analyses chimiques Les teneurs en sulfates des eaux de Cases de P ne tr s inf rieures celles des eaux de surface Agly et Verdouble avaient diminu durant l essai de pompage de longue dur e L interpr tation de cette volution tait diff rente en fonction de l hypoth se de contact ou non des eaux de Cases de P ne avec le Lias marneux qui pourrait tre un terme source de sulfates 58 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res dans l hypoth se d une absence d interaction des eaux de Cases de P ne avec les niveaux marneux du Lias la baisse des teneurs en sulfates pouvait s interpr ter comme une augmentation de la part relative des eaux profondes iss
19. Rapport final 267 Rapport de la phase II du projet Corbi res g ologie d taill e du secteur des Adoux Las Bordes ainsi que du secteur du bassin d alimentation du Verdouble r alisation de deux coupes transversales partir des cartes g ologiques poursuite du suivi hydrologique du syst me du synclinal du Bas Agly avec notamment la poursuite du r seau de suivi spatial auquel a t int gr le pi zom tre r alis la confluence Verdouble Agly CORBO09 Faisabilit d exploitation du syst me karstique des Corbi res d Opoul Synclinal du Bas Agly Dans le cadre de cette t che de la phase II les actions suivantes ont t r alis es au cours de l ann e 2005 et d but 2006 pr paration d un CCTP pour appel proposition d entreprises de forage pour la r alisation du forage de reconnaissance Espira de l Agly s lection de l entreprise de forage avec le service achats du BRGM suivi des travaux de forage r alis s par l entreprise FORASUD entre la p riode juillet et ao t 2005 r alisation d un essai de pompage de 48 heures en octobres avec pr l vements d chantillons pour analyses hydrochimiques par FORASUD et un suivi par un hydrog ologue du BRGM interpr tation de l essai de pompage r daction du rapport de fin de travaux de forage et d essai de pompage RP54523 FR f vrier 2006 observations compl mentaires de terrain sur le flanc nord du synclinal du Bas Agly interpr ta
20. Sr Sr des eaux en fonction du rapport 178 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 0 7106 0 7101 0 7096 l aval des pertes pr sum e 5 0 7091 Boulzane Montfort 0 7086 de m lange R 0 6441 0 7081 90 130 150 190 S04 Sr mmol l Adoux Bordes Boulzane Amont Montfort socle Boulzane Monfort Bouizane Gincla aval Gincla Lin aire Adoux Illustration 88 Rapport 7sr sr des eaux chantillonn es en fonction rapport SO4Sr 4 4 4 Informations sur les conditions d coulements au sein du syst me karstique des Adoux p riodes des basses et hautes eaux La signature chimique des eaux au cours des p riodes d tiages permet d acc der aux conditions d coulement des eaux au sein des syst mes karstique Bakalowicz 1979 Plagnes 1997 D une mani re g n rale les informations apport es par les param tres du syst me calco carbonique permettent de distinguer les syst mes pour lesquels l coulement des eaux dans la zone noy e se produit en partie surface libre les syst mes pour lesquels l coulement des eaux dans la zone noy e se produit en charge Dans le premier groupe 1 les eaux pr sentent des indices de saturation lev s vis vis de la calcite IS gt gt
21. la zone nord pyr n enne situ e au nord de la faille Nord pyr n enne avec le syst me du synclinal du Bas Agly avec les sources de Font Estramar et de Fontdame et les syst mes de la Mouill re de la Tiroun re et des Adoux et la zone sous pyr n enne situ e au nord du front nord pyr n en avec le syst me karstique du Verdouble Au vu de l h t rog n it des massifs carbonat s constituant les r servoirs aquif res l valuation des ressources la caract risation de la structure et du fonctionnement des syst mes karstiques qui s y d veloppent ont n cessit la mise en uvre d une m thodologie sp cifique Si la m thodologie utilis e repose sur une m thodologie formalis e dans les ann es fin 1990 Bakalowicz 1999 des d veloppements ont t effectu s dans les outils de caract risation utilis s 6 1 CONCLUSIONS METHODOLOGIQUES La m thodologie sp cifique de caract risation des syst mes karstiques comprend plusieurs phases i une phase d identification du type de syst me partir d une tude g ologique afin de d terminer l extension du syst me et l valuation des ressources du syst me partir notamment de l analyse des courbes de r cession valuation par d faut des r serves de l aptitude du syst me stocker des r serves ii une phase de caract risation avec la d finition d un mod le conceptuel de la structure et du fonctionnement des syst mes karstiques partir de l tude
22. r aliser une analyse en composante principale afin de d terminer les facteurs qui permettent d identifier et de s parer les diff rents types d eau en pr sence dans le secteur d tude L analyse a port sur les param tres suivants Ca Mg Na K 504 SiO2 B Br et Sr La projection dans l espace des individus permet de distinguer tr s nettement les diff rents types d eau et d interpr ter les r sultats en termes de m lange Illustration 11 On peut ainsi montrer que les eaux du Plio quaternaire chantillonn s au niveau d un certain nombre de forages pr sentent des signatures hydrochimiques tr s proches de celles des eaux du karst non sal Les eaux de l exutoire du syst me Font Estramar se distinguent par une min ralisation plus importante et se r partissent en fonction du contexte hydrologique entre le p le karst non sal et le p le karst sal tel que d fini l aide d un forage caract ristique Ces premiers r sultats sugg rent donc que le karst contribue de mani re notable l alimentation des r servoirs Plio quaternaire La v rification et la quantification des proportions de m lange sont abord es l aide des isotopes du strontium 7 5 Illustration 12 repr sentation de l volution des rapports isotopiques du strontium en fonction de l inverse des teneurs en strontium afin de distinguer les diff rents types d eau en pr sence dans le secteur d tude Il est pos
23. 0 1 4 Aiou 0 0 0 0 0 1 0 2 03 04 05 06 k Illustration 6 Classification des syst mes karstiques partir de l analyse des courbes de r cession Mangin 1975 i param tre d infiltration et k pouvoir r gulateur c Analyse corr latoire et spectrale Les analyses corr latoire et spectrale s inscrivent dans le cadre de l approche dite fonctionnelle de l tude des syst mes karstiques et se basent sur les techniques de l analyse statistique des s ries chronologiques Jenkins and Watts 1968 Box and Jenkins 1976 Mangin 1981 Le principe de base de ces m thodes est d assimiler le syst me karstique un filtre qui laisse plus ou moins passer l information contenue dans un signal d entr e l tat du syst me ne d pend que des entr es les plus r centes Dans cette approche l aquif re est assimil une bo te noire dont la pluie et le d bit l exutoire repr sentent respectivement l entr e et la sortie La m thode consiste donc analyser et comparer les signaux d entr e pr cipitation et de sortie d bit Les chroniques des signaux d entr e et de sortie peuvent tre trait es s par ment dans le domaine temporel analyse corr latoire simple ou dans le domaine fr quentiel analyse spectrale simple bien l un par rapport l autre analyses corr latoires et spectrales crois es L analyse corr latoire simple qui traduit la d pendance dans le temps des
24. F 0081 7 e i 0002 D 9979 0 5 802 0 ZH SUOREASS GO esuodoy Sa1e1q109 ei uoddey Rapport de la phase du projet Corbi res Dans un second temps on cherche reconstruire l hydrogramme unitaire d termin pr c demment l aide de la chronique Pluie D bit partir d une combinaison lin aire des r ponses impulsionnelles des flux pr v nementiel et v nementiel 1 Hydrogramme unitaire 2 Combinaison lin aire somme 0 8221 0 10 1 Hydrogramme unitaire Pluie D bit 0 06 2 Mod le X v nementiel 1 X Pr v nementiel 0 04 0 02 0 00 0 50 100 150 200 D calage en jour Illustration 116 Reconstruction de l hydrogramme unitaire partir d une combinaison lin aire des r ponses impulsionnelles v nementielle Temp rature et pr v nementielle conductivit somme 0 822 La reconstruction de l hydrogramme unitaire Illustration 116 partir d une combinaison lin aire des deux composantes ne permet pas de reproduire de mani re compl tement satisfaisante l hydrogramme unitaire Pluie D bit calcul pr c demment la somme tant de 0 82 au lieu de 1 Aussi nous avons t amen s consid rer une composante compl mentaire estim par le mod le sans que l o
25. OC sed SHAHONPUOD Woug 2 nesssini Woug 20 90 21 90 90 90 02 VO EL LO 0 0 61 0 60 8Z7 EO EO ZL ZO 80 PZ 20 0 80 10 40 08 1010 0 SL oz 92 92 99 Sr 99 os 92 SS SIAINS 2 jofoid eseud ej poddey gel luy poddey H4 80 7S dH NOUS 9002 10 18 LOOZ LO LO np ej ins 4 821N0S Sep ZOL SINSNEY S P 69 UOREHSNIII uoy ne ss n 02 sed WOYA 1 nesssin WOUS 20 SO ZL 90 80 5008 YO LL LO FObOgL 0 88 EO0 O ZL 20 80 20 20 80 10 0 08 10 00 00 SL V i Luz LT 97 z v Sei E H 91 9 hours ee ll WC ker 8 9
26. Omega pluie amp Fonte Neige 0 10 1 Omega T_SPF 2 935281 7 0 05 4 Leer eneen m i 0 00 0 40 50 60 5 D calage en jours Illustration 95 R ponse impulsionnelle d Om ga la pluie et l ETP 190 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase Il du projet Corbi res Le mod le de transfert pr c demment tabli permet d assez bien reproduire le fonctionnement du syst me karstique des Adoux Dans cette tude nous avons utilis le mod le de transfert des Adoux afin d une part de reconstituer les d bits mesur s la source cause des lacunes d enregistrement et d autre part de simuler les d bits de mani re r troactive sur la p riode ant rieure avril 2003 date de mise en fonctionnement du syst me de mesure aux Adoux Les r sultats sont pr sent s en Illustration 96 Mod le Pr visionnel 600 D bit en l s 0 1 8 2002 1 9 2003 1 10 2004 1 11 2005 D bit total mesur Mod le Jaugeage Illustration 96 Simulation des d bits de la source des Adoux sur la p riode 2002 2006 Le mod le de transfert des Adoux permet de reproduire de mani re satisfaisante les jaugeages ponctuels r alis s tout au long de l tude Ce mod le appara t donc assez robuste les r sultats obtenus peuvent tre dor navant utilis s pour
27. amont imm diat des exutoires naturels du syst me et devra recouper le r seau de drainage principal du syst me Le d bit et les modalit s d exploitation de la ressource devront tre d termin s l issue d un essai de pompage de longue dur e qu il conviendra d effectuer lors de la p riode estivale Concernant la Tiroun re au vu des r serves importantes de ce syst me karstique l exploitation de ce syst me par pompage permettrait de proc der une gestion active afin d exploiter le syst me des d bits sup rieurs aux d bits d tiage La r alisation d un forage interceptant le r seau karstique et au del serait n cessaire ainsi que la r alisation d un essai de pompage de longue dur e en p riode d tiage pour d finir les conditions d exploitation Les conditions d exploitation de ce syst me devraient prendre en consid ration l volution des teneurs en sulfates Une dilution des eaux du forage l aide de celle de l Agly ainsi qu un traitement des eaux devrait tre tudi e en fonction de l volution des teneurs en sulfate lors d une exploitation par pompage 6 3 3 Syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly Le syst me karstique des Cobi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly est un syst me karstique aux r serves importantes mais affect es par des intrusions salines au niveau des sources La mobilisation de la ressource doit in vitablement se faire ainsi l aide
28. calculer l hydrogramme unitaire Illustration 92 et le seuil Om ga de pluie efficace Illustration BRGM RP 54708 FR Rapport final 187 Rapport de la phase II du projet Corbi res 93 de telle sorte que le mod le soit le plus proche possible du d bit des pertes observ Illustration 94 Ce seuil Om ga est estim partir de la pluie et d une variable climatique temp rature de l air St Paul de Fenouillet de fa on que seule la hauteur de pluie situ e au dessus de ce seuil g n re un d bit l exutoire Il est calcul partir d une r ponse impulsionnelle la pluie et la temp rature de l air Illustration 95 galement obtenue par inversion 0 12 Maximum t 2 jours 1 1 1 1 oen EE EE EE EE 0 06 0 04 LA Fin de la recharge par les pr cipitations 45 jours environ 0 02 0 00 F 0 50 100 150 200 250 300 D calage en jour Vidange de la zone noy e Recharge par les pr cipitations efficaces Illustration 92 Calcul de l hydrogramme unitaire normalis de la source des Adoux r ponses impulsionnelles globales du syst me Les r sultats de la mod lisation sont pr sent s l Illustration 94 Le mod le permet de reproduire assez fid lement l volution observ e Les pics de crues et le tarissement sont globalement bien reproduits Le mod le permet d expliquer 89
29. enbiuoiyo ued ej pL open 9002 21 61 9002 20 2 002 v0 0 002 90 90 2002 80 10 Anel us eBeleseq 0 09 02 0 000 00 005 000 gg 55 SE 2088 5 5 osl 56 GER 58 15 55 de 0002 roga vn S Su LU apoy 0092 so 000 ozo 90 0S8S 0 USEN ELO 24 suonemasqo 19 IPPON aqua sesuodoy s 131q109 Jefoid 5 ei ap Loddex leuy poddey 4 80279 022 enbluouys e ejuesoduos GLL SOOZ ZL 6L ememr 002 0 0 00 90 90 See melus Seen ss Le D LES ooz 000 00 009 soo 5 EE lt den A 008 a 5 000 oro Se a mei D r Si 4 009 E apon t
30. leuy poddey H4 02625 dH NOHS 882 VNN EI S999843 Gino sep senbidojosi sefjeue sep 2 6 SO0Z L0 0Z 8000000 696 0 0 S00Z 60 67 Congo 89919109 000000 876202 0 9002 80 20 9 89919109 8000000 1 6 0 0 9002 90 20 e 89919109 6000000 276202 0 9002 20 72 enuy o 89919109 591919100 GEES SEL os LS O0Z 0L ZZ 591919100 2988020 18000000 7108020 7002 90 92 enue nog 89919109 8000000 270802 0 7002 0 26 POOL 89919109 8000000 080 0 91 7002 90 92 89919109 1 18020 Lv 0OZ ZO EZ 205 89919109 8000000 0278020 1900 60 62 821n0S 89919109 6000000 797802 0 9002 80 20 821n0S 89919109 20000070 9002 90 20 821n0S 89919109 8000000 00Z vO LZ 600000 0 922802 0 1900 0 7 821n0S 89919109 9002 10 02
31. uy anws e0 1990 euoz epidey lt 0 pinova sdy 082 002 091 00 09 0 000 00 g 8 suoneydioaid d 8 0001 np 221n0 S P 6002 0 55929 4 que uy sd zue INUS 1870 4199 q 7 epidey insew 0 sdy 002 05 001 05 0 siew RED Sep 002 2 s 131q109 Jefoid 5 ei yoddey Rapport de la phase II du projet Corbi res Les principaux r sultats de l ensemble des analyses des courbes de r cession sont pr sent s au sein du Tableau 24 D but r cession 040303 040504 08 02 05 Fin r cession 10 09 03 09 11 04 04 09 05 cart type Dur e recession en jour 190 189 208 d coulement rapide Tps de fin d infiltration rapide en jour D bit d infiltration rapide t 0 dh t rog ne d coulement lent x Tps de fin d infiltration Len
32. 01 03 03 17 09 03 04 0 4 04 21 10 04 09 05 05 25 11 05 500 400 p 300 2 KI H 200 Q 100 0 Temp rature D bit total sce Adoux Illustration 81 Evolution temporelle du d bit et de la temp rature moyenne journali re de l eau de la source des Adoux D bit 600 400 8000 380 i i i i GN T d il 300 d Lag 200 EM S L 320 100 0 300 01 03 03 12 01 04 24 11 04 08 10 05 D bit total Adoux Conductivit Adoux Illustration 82 Evolution temporelle du d bit et de la conductivit moyenne journali re de l eau 170 de la source des Adoux BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 4 4 2 Suivis g ochimiques des eaux des Adoux et de la rivi re Boulzane a Pr l vements d eau la source des Adoux et la source Las Bordes Les pr l vements d eau de la source des Adoux en vue d analyse hydrog ochimique ont t r alis s en sortie du dispositif de mesure mis en place dans cette tude Au total entre 2002 et fin 2005 31 pr l vements ont t effectu s en vu d analyses hydrochimiques et isotopiques Sur ces 31 pr l vements 12 chantillons ont t s lectionn s vu d une analyse chimique Les analyses syst matiquement effectu es outre les param tres physico c
33. Aunay et al 2003 D rfliger et al 2006 Le postulat de d part du d veloppement de cette m thodologie repose sur le positionnement d un syst me karstique dans un environnement g odynamique de bassin s dimentaire 28 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Du point de vue g ologique l approche descriptive d un massif karstique a pour objectif localisation de cavit s fossiles ou actives avec circulation d eau Cette approche ne peut tre mise en uvre que lorsqu il existe des donn es sp l ologiques nombreuses Li s l volution du niveau de base certains r seaux karstiques restent inaccessibles noy s ou enfouis sous des formations plus r centes Une approche g ologique l chelle r gionale s impose ainsi pour retracer le cadre de l volution dans laquelle s inscrit le d veloppement du karst Le karst est ainsi replac dans un contexte de g odynamique de bassin s dimentaire Erreur Source du renvoi introuvable Karst replac dans un cadre de g odynamique de bassin Karst et G odynamique r gionale Karst int gr au profil de d p t g omorphologie Enregistrement selon un continuum terre mer e Enregistrement s dimentaire du bassin s dimentaire du karst stratigraphie datations analyses Gen se et volution s quentielle g n tique e v nement tectonique accommodation et ou de stabilit des pal osurface
34. Bakalowicz M 2000 tude Leucate 98 Recherche de l origine de la contamination bact riologique de l tang de Salses Leucate BRGM RP 50003 FR Ladouche B D rfliger N avec la collaboration de J L ac J Cubizolles Du Cou dic Aunay P Thomson 2004 Synth se de la caract risation des syst mes karstiques des Corbi res orientales Rapport final de la phase du projet valuation des ressources en eau des Corbi res Volume 2 Caract risations g ologique et hydrog ologique du syst me karstique du synclinal du Bas Agly BRGM RP 52919 FR 198 p 109 ill 5 ann BRGM RP 54708 FR Rapport final 261 Rapport de la phase II du projet Corbi res Ladouche B Le Strat P Duvail C et al 2003 tude NO3 Pia D termination de l origine des nitrates dans l aquif re du Roussillon par le tra age isotopique des sources d azote Commune de Pia Pyr n es Orientales BRGM RP 52745 FR Ladouche B D rfliger N Pouget R Petit V Thiery D Golaz 2002 Caract risation du fonctionnement des syst mes karstiques nord montpelli rains Rapport du programme 1999 2001 Bu gres BRGM RP 51584 FR 200 p 111 fig 9 tabl 3 photos 4 ann Ladouche B Mar chal J C D rfliger N Lachassagne P Lanini S Le Strat P 2005 Pompage d essais sur le syst me karstique des Cent Fonts Cne de Causse de la Selle H rault Pr sentation et interpr tation des donn es recuei
35. La relative stabilit des teneurs en carbone organique dissous CMTD des eaux indique que le syst me karstique du Verdouble n est pas affect par une source de CO gazeux d origine profonde La faiblesse des pressions partielles de CO pCO renforce cette interpr tation Un apport de profond se serait traduit pas une nette l vation du CMTD et des pCO notamment en tiage Les indices de saturation vis vis des phases min rales contenant de la silice quartz calc doine apparaissent tr s l g rement sous satur s pour la calc doine et sont globalement proche de l quilibre o tr s l g rement sur satur s pour le quartz Ce r sultat sugg re donc que les eaux ont r sid plusieurs semaines dans le syst me afin que les r actions thermodynamiques puissent avoir lieu 2315 indice de saturation calcul l aide du logiciel PhreeqcV2 Parkhurst and Appelo 1999 BRGM RP 54708 FR Rapport final 237 Rapport de la phase du projet Corbi res D bit mg 15 15 15 15 15 Date js mmol kg PCO2 Aragonite Dolomite Quartz Chalcedoine Sce Verdoube 210302 177 783 4818 037 053 0 38 079 018 0 28 Sce Verdouble HE 09 04 02 200 725 5235 135 001 016 0 84 009 2037 Sce Verdouble FE 10 0502 100 707 5824 209 016 031 134_ 01 0 37 Sce Verdouble __ ___24 07
36. Sa1e1q109 ei uoddey leu poddey H4 80 S dH NOHE 9002 LO LE 1002 1010 epoued ej ins Sep 4 nea p Sep L9 el wins WOYA enbueg NESAN NESAIN 90 21 90 FOLZ ZOIZLIZZ LOL LO LO LO DL 00 LL 49N 2 4 nes oz ST 1eWUB1 S3 U04 SIAINS s 131q109 Jefoid 5 ei ap Loddex leuy poddey 44 80 5 1 9002 10 18 LOOZ LO LO ej INS 4 LJ Sep 29 enbueg s uuop ineugjue el unof 1990 poooz 919 5 ysy uonses ej UOSIEJ
37. de la variance totale observ e ce qui constitue un bon r sultat crit re de Nash 0 79 La r ponse impulsionnelle de la recharge Illustration 92 montre un maximum tr s prononc le 2 jour puis d cro t progressivement jusqu ce que le d calage atteigne 45 jours environ A cette date la recharge par les pluies efficaces devient nulle Le temps de transit moyen de la recharge barycentre de la r ponse impulsionnelle est de 7 jours Le temps de fin d infiltration 45 jours est compatible avec celui d termin par l analyse de la courbe de r cession du cycle 2004 2005 Rappelons que lorsque que le d calage atteint 45 jours la contribution de la recharge d termin e par cette m thode devient tr s faible lt 10 1 5 La vidange de la zone noy e est tr s lente le coefficient de tarissement est de 0 0035 valeur comparable celui obtenu 0 004 j lors de l tude de la courbe de 188 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res r cession du cycle 2004 2005 4 3 5 Le temps de transit moyen est 151 jours ce qui permet de souligner la nature inertielle de ce syst me karstique Seuil de pluie efficace Omega mm 120 100 80 60 40 20 01 08 02 01 09 03 01 10 04 01 11 05 _ pluie amp Neiges Omega Illustration 93 volution du seuil de pluie efficace Om ga et de pluviom trie Les informations comp
38. tude Verdouble avant la confluence avec l Agly quation 1 Q pertes Qverdouble Tautavel QVerdouble confluence Les calculs ne sont possibles que pour la p riode comprise entre ao t 2004 et d cembre 2004 p riode pour laquelle les donn es et sont disponibles Nous pr sentons sur l Illustration 39 l volution temporelle des d bits mesur s l amont et l aval des pertes du Verdouble ainsi que les d bits des pertes calcul s BRGM RP 54708 FR Rapport final 103 Rapport de la phase II du projet Corbi res 12000 10000 8000 6000 Pertes l s 4000 2000 D bit Verdouble en amont et aval des 04 N 26 06 04 25 08 04 24 10 04 23 12 04 D bit Verdouble Tautavel D bit Verdouble l aval des Pertes 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 D bit des Pertes du Verdouble l s cl 26 06 04 25 08 04 24 10 04 D bit des Pertes du Verdouble 23 12 04 Illustration 39 Evolution temporelle des d bit mesur s l amont et l aval des pertes du Verdouble L volution des d bit des pertes est galement report e 104 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Sur la p riode tudi e 29 07 04 au 31 12 04 le d bit journalier des pertes a vari
39. tudier son fonctionnement plus dans le d tail L hydrogramme mod lis a t d compos en ces deux composantes recharge par les pr cipitations et vidange de la zone noy e Illustration 97 Sur l ensemble de la p riode de calcul le volume total coul est estim 7 9 millions de la part de l eau issue de la recharge est estim e 2 4 millions de m 30 le volume restant BRGM RP 54708 FR Rapport final 191 Rapport de la phase du projet Corbi res 5 5 millions de tant issue de la vidange des r serves de la zone satur e Ce volume repr sente pr s 70 de l coulement total En moyenne sur une ann e le volume total coul mod lis est estim 3 8 millions de la part de l eau issue de la recharge est estim e 1 2 millions de m le volume restant 2 6 millions de tant issu de la vidange des r serves de la zone satur e Ces premi res estimations sont vraisemblablement surestim es car le cycle hydrologique 2003 2004 appara t fortement exc dentaire en pr cipitation Si l on suppose que le d bit moyen en contexte hydrologique normal est plus faible de l ordre 100 Us soit 3 1 millions m le volume d eau issue des r serves de la zone noy e serait alors de l ordre de 2 2 millions de soit 70 1 5 600 r Mod le 500 zone noy e du 400 syst me Recharge par les luies effica
40. v nements affectant la chronique selon des intervalles de temps de plus en plus 44 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res grand permet de tester le caract re r p titif des s ries temporelles et leurs ventuelles natures cycliques Le degr de ressemblance d une s rie avec la m me s rie d cal e dans le temps est d termin l aide de la fonction d autocorr lation d finie comme la valeur de la corr lation lin aire entre les valeurs des deux s ries Sur les chroniques de d bit cette analyse permet de caract riser a l effet m moire de l aquif re qui traduit la d pendance dans le temps des valeurs de d bit en pr sentant une d croissance plus ou moins rapide de la corr lation En d autre terme l effet m moire est directement li du syst me l effet m moire tant d autant plus grand que le filtrage introduit par le syst me est important L effet m moire est d fini comme le nombre de jour n cessaire pour que la fonction d autocorr lation rx atteigne la valeur de 0 2 Mangin 1981 Ce param tre peut tre utilis pour d crire les r serves dynamiques qui s coulent de l aquif re et pour classifier les aquif res karstiques Mangin 1982 1984 Muet 1985 Marsaud 1996 Grasso 1999 L analyse spectrale simple densit spectrale de puissance DSP permet d identifier les diff rentes composantes de la variance totale en fonction de
41. 0 et des pressions partielles en pCO qui diminuent BRGM RP 54708 FR Rapport final 179 Rapport de la phase du projet Corbi res lorsque l indice de saturation de la calcite augmente Ce ph nom ne indique que les ph nom nes de d gazage sont favoris s car l eau commence perdre une partie du dissous avant l mergence De fa on simultan e le carbonate de calcium peut commencer pr cipiter concr tion calcaire travertin par exemple Ce ph nom ne se produit lorsque l coulement des eaux se fait en partie surface libre dans des conduits potentiellement p n trables Dans le second groupe les eaux apparaissent sous satur es ou l quilibre vis vis de la calcite 15 lt 0 15 0 et l volution des pressions partielles en n appara t pas corr l e l volution de l indice de saturation de la calcite Les ph nom nes de d gazage ne sont pas favoris s ce qui indique que l coulement des eaux se produit dans des r seaux en charge non p n trables except s par des plongeurs lorsque des vides de grandes tailles sont pr sents dans le syst me Nous pr sentons dans le Tableau 20 les indices de saturation IS des eaux des sources des Adoux et de Las Bordes Les indices de saturation des eaux vis vis de la calcite et de l aragonite en tiage apparaissent proches de l quilibre IS 0 ou correspondant des eaux tr s l g rement sous satur es IS lt 0 C
42. 110 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res la troisi me partie 3 du 01 12 04 au 31 12 04 correspond la p riode de hautes eaux qui fait suite notamment la crue du 09 12 04 Au mois de d cembre 2004 les d bits des pertes de l Agly pr sentent d importantes variations le d bit maximum tant 2800 5 Au cours du mois de d cembre 2004 le d bit moyen des pertes est 1390 Us 2sigma 625 l s Pour 2005 les p riodes 1 et 2 d crites pr c demment sont galement perceptibles Illustration 44 Qpertes Agly Q somme des entr es 3000 Capacit d absorption 7 maximale p riode de crue 2500 4 P 4 2500 Us environ observ e apr s les 4 KR fins d tiages estivaux S EO D 1 ve 2004 Kai ers L OG 2 vi E Evolution type de la capacit d absorption 1500 d une zone de pertes 2 Wi au ours d un cycle hydrologique Q 22 P TZ K 1000 Fur La 500 4 Capacit d absorption minimale Ne en fin de p riode de hautes eaux 150 300 I s environ 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Q Sommes Entr es 1 5 Illustration 45 Fonctionnement hydrog ologique des pertes de l Agly De mani re similaire au Verdouble le fonctionnement de la zone des pertes de l Agly peut tre tudi en confrontant le d bit des pertes
43. 2001 ont t int gr s dans un cadre g ologique et dans un mod le g om trique Corbi res Roussillon Les objectifs de l identification g ologique sont d une part de faire la synth se de l histoire g ologique s dimentaire et tectonique de la r gion d tude de replacer les syst mes karstiques dans un contexte g odynamique de d terminer les p riodes favorables au d veloppement de la karstification r seau karstique et d autre part de proc der des synth ses et tudes de terrain compl mentaires au niveau local l chelle des syst mes l chelle de l ensemble de la zone d tude une carte g ologique de synth se a t tablie au format num rique vecteur sch ma structural et carte num rique lithostratigraphique permettant des repr sentations th matiques sous syst me d information g ographique Arcview Arcinfo ou Mapinfo La carte g ologique de synth se des Corbi res a t tablie en utilisant les feuilles g ologiques et minutes de terrain suivantes carte g ologique France 1 50 000 feuille et notice de Capendu 1060 1 50 000 feuille et notice de Narbonne 1061 1 50 000 feuille et notice de Quillan 1077 1 50 000 feuille et notice de Tuchan 1078 1 50 000 feuille et notice de Rivesaltes 1090 carte g ologique France 1 50 000 feuille et notice de Perpignan 1091 carte g ologique France carte g ologique France carte g ologi
44. 28 991 SZ 692 Lg er e T T Z00Z 90 7002 0 92 7002 20 02 vO0Z OL vz S9p10g 527 905 2 SUEZINOg epulo ueznog 7002 20 02 CSF gt 9 0 SL 89 SL 9 869 gt ep L 9 ESC e z less orleo __ 72 Jor fe CSL Lok feo foo free er Joo Jee fhi ro SEL 291 76 ST ke ITT Ke II fse re e 2002 20 6 O0Z OL ZZ UEZINOg 205 eueznog 91205 yopuow aueznog 90 90 19 jefoud uoddey ut poddey H4 02625 H INOHE vez JW s sseq 38 07 gt 6000000 9880 0 ee orhe fet EE S1 5 39 805 8000000 96880 0 89 6 2002 80 70 79 0 39 205 1000000 880 0 H 2002 90 20 51 LL 805 6000000 72800 GOOZ EO rT S I OLZ 0 205 1900 10 02 5 855 WOOZ OL LZ 5 38 905 01
45. 72 a A Fos oz s s weq s 131q109 Jefoid 5 ei yoddey leuy poddey Y4 802pS dY W9Y8 900Z LO LE L00Z L0 LO epoued INS WOH NP LOHNIOAZ 99 oa W9ug 201 s p 20 ne s p 99 90 21 90 90 90 02 00 70 70 61 0 60 87 EOIEOIZL 0 80 20120190 00 20 02 Sing 00 ES 000 00001 DCL Sa1e1q109 ei ap uoddey Rapport de la phase du projet Corbi res La superficie de l impluvium des calcaires affleurants permettant la recharge par les pr cipitations est d environ 165 km2 Ce bassin est d limit partir des connaissances g ologiques et des connexions hydrauliques prouv es ou suppos es par essais de tra age artificiels Les limites de l impluvium des calcaires affleurant sont les suivantes au Nord Est les fen tres tectoniques sur le Trias au Nord et Nord Ouest la limite a t tablie sur le contact des calcaire
46. Compte tenu des incertitudes qui p sent sur les quantit s de pluie pr cipit es sur le bassin d alimentation de la Mouill re on estime que la surface du bassin d alimentation du syst me karstique est de l ordre de 3 km 1 voire un maximum 5 Une interpr tation des analyses hydrochimiques a t effectu e dans le cadre de la phase 1 aucun chantillon suppl mentaire n a t pr lev au cours de la phase II Les BRGM RP 54708 FR Rapport final 199 Rapport de la phase II du projet Corbi res principaux r sultats concernant le faci s hydrochimique et surtout l origine de la min ralisation des eaux de la Mouill re sont rappel s dans le paragraphe ci dessous 5 2 3 Synth se des connaissances en termes de structure fonctionnement et ressources a Contexte g ologique La source de la Mouill re est une source issue des formations carbonat es du flanc nord du synclinal de St Paul de Fenouillet le pendage de ces formations est orient vers le Sud Le synclinal de St Paul de Fenouillet appartient la zone nord pyr n enne chevauchant la zone sous pyr n enne avec le front nord pyr n en accident d importance crustale Les formations carbonat es s tendent du Lias au Cr tac inf rieur Leur paisseur est de l ordre de 500 m tres Elles sont limit es leur toit par les marnes albiennes La source de la Mouill re merge au niveau des marnes albiennes Les eaux circulent dans ces format
47. Illustration 16 Carte du synclinal du Bas Agly avec la localisation de la flexure du flanc nord en rouge des directions d coulement par essais de tra age en vert et les deux principales directions des plans de drainage issues de la m thode ERASO rose de directions au centre de l illustration Illustration 17 Localisation des 5 photos a riennes analys es au niveau du flanc nord du synclinal du Bas Agly Illustration 18 Contact lithologique entre les formations conglom ratiques de l Oligoc ne et les formations s dimentaires m sozo ques Montpins Illustration 19 Les marnes de l Albien 7 Haute du Mas M ric formant la d pression visible au premier plan ZC Illustration 20 Calcaires argilo gr seux du ne sur la route d partementale 059 entre Cases de P ne et Illustration 21 d tail du faci s n6b Illustration 22 Affleurement des marnes et marno calcaires orbitolines 153 m tres du n6a2 Gargasien sup rieur marqu au niveau de la morphologie par une d pression entre les termes plus calcaires au Mas Illustration 23 Surface d arr t de s dimentation au toit du Mas Illustration 24 Vue sur le ns B doulien sup rieur marnes et marno calcaires 121 m tres dans le secteur du Mas M ric En arri re plan les reliefs sont constitu s des formations
48. Illustration 69 Extrait de carte g ologique avec trois secteurs pour forages de reconnaissance au niveau de la flexure du flanc nord et au niveau de l axe de la vo te anticlinale du Correc del Reco 144 Illustration 70 Localisation du secteur de priorit 3 pour l implantation d un forage de reconnaissance secteur Coma d en Marens Mas Rolland 145 Illustration 71 Localisation des secteurs de premi re et deuxi me priorit pour l implantation d un forage de reconnaissance EE de Chique et entre Mas Romani et les ruines du Mas PR 145 Illustration 72 localisation des sources sur la commune de Fenouillet 149 14 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Illustration 73 Coupe g ologique simplifi e d orientation S N en amont hydraulique de la source des Adoux et les Bordes mergeant au niveau d un accident au contact avec les marnes albiennes le socle est figur avec les ast rix rouges 5156 Illustration 74 Extrait de la minute g ologique la carte g ologique St Paul de Fenouillet sur le secteur de Nautes l Est de Salvezines au centre fen tre tectonique avec formations de socle et le Gibradou l Ouest Les formations en vert clair correspondent aux calcaires rudistes n2 5a les formations en bleu aux calcaires du Kimm ridgien et Tithonique 156 Illustration 75 Courb
49. acceptable ce qui permet une exploitation des r sultats obtenus Le coefficient de tarissement appara t tr s faible 0 004 ce qui indique que la zone noy e du syst me se vidange lentement Le temps de fin d infiltration rapide relativement court 6 jours et la vitesse moyenne d infiltration relativement lev e 0 167 indique qu une partie des eaux de pluie infiltr e rejoint rapidement la zone noy e du syst me via un r seau de fissures connect es la zone d infiltration pikarst En termes de flux la composante rapide de l infitration pour cette r cession ne repr sente que 10 0 01 million de du volume total de l infiltration par les pluies efficaces 0 1 million de m Notons galement que l infiltration rapide ne contribue que pour 10 Us au d bit total de la source 3 jours apr s le d but de la r cession L essentiel de l infiltration par les pluies efficaces appara t assur par l infiltration lente o retard e au travers d un r seau de fissures mal connect es la zone noy e du 166 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res syst me Le volume d eau associ la composante lente de la recharge par les pluies efficaces repr sente 0 09 million de m soit environ 90 du volume d infiltration Le temps de fin d infiltration de la composante lente se situe vers 73 jours mais la contribution relative commence devenir tr s faible lt 10 5 entre 4
50. bles et capteurs sismiques et 1 aide topographe 34 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res ii mat riel utilis 1 laboratoire SERCEL SN388 1 lectronique 416 1 v hicule porte laboratoire 1 vibrateur Mertz 22 1 v hicule assistant laboratoire 200 bretelles constitu es de 6 g ophones 10Hz 4 rallonges 120 bo tiers SU 1 1 v hicule topographie 2 v hicules dispositif mat riel d implantation et de lev 1 lot de mat riels de s curit et 1 lot de mat riels de bureau A l chelon topographique l implantation de la sismique a consist mat rialiser sur le terrain pour le profil les barycentres des traces une trace est compos de 6 capteurs et des points vibr s l aide de fiches en plastique et points de peinture La distance entre deux traces successives tait de 15 m tres La distance entre deux points vibr s successifs tait de 7 5 m tres Les points vibr s tant situ s entre deux traces Le profil a t implant pour un lin aire de 3345 m tres au niveau de la plaine du Roussillon et flanc nord du synclinal du Bas Agly Le lev du profil sismique a t effectu au moyen de station r ceptrice GPS de type Trimble 4000 munie d une antenne Trimble L1 L2 en utilisant les techniques IGS International GPS for Geodynamic Service Apr s avoir effectu des tests pour d terminer la borne de basse fr quence les param tres enregistr s par le laborat
51. d bits exprim s l s BRGM RP 54708 FR Rapport final 107 Rapport de la phase II du projet Corbi res avec a 1858 et b 1 794 La courbe de tarage a t tablie pour les hauteurs d eau inf rieures 0 4 m alors que les mesures effectu es indiquent des hauteurs d eau sup rieures 3 5 m lors des crues L extrapolation de la courbe de tarage pour les hauteurs d eau comprise entre 0 5 m et 3 5 m conduit des valeurs d bit compris entre 535 l s et 17600 5 Les valeurs de d bit inf rieur 3850 Us lt 1 5 m sont jug es vraisemblables L extrapolation de la courbe de tarage tablie pour les hauteurs d eau sup rieure 1 5 m est seulement donn e titre indicatif Nous pr sentons sur l Illustration 43 l volution temporelle des d bits mesur s et calcul s l aide de la courbe de tarage pr c demment d fini Sur la p riode tudi e 03 06 04 au 02 01 06 le d bit journalier du Maury vari entre 38 Us minimum et 6112 1 5 maximum le d bit moyen tant 238 1 5 7000 2 5 6000 4 2 0 5000 4 8 4000 PISE 5 SZ 3000 168 2000 4 0 5 0 0 0 01 06 04 30 08 04 28 11 04 26 02 05 27 05 05 25 08 05 23 11 05 21 02 06 d bit moyen journalier Jaugeage ponctuel hauteur moyenne journali re Illustration 43 Evolution temporelle des d bits et des hauteurs d eau moyennes journali res mesur s sur
52. de la ressource contaminations salines et risque saline au niveau de la plaine du Roussillon et teneurs lev s en sulfates notamment dans le secteur de Maury contamination bact riologique pisodique au niveau de l tang Salses Leucate importance de l alimentation de l tang par les eaux souterraines et importance de conna tre l extension du bassin d alimentation de ces syst mes karstiques contributifs r le des pertes de l Agly et du Verdouble dans l exploitation du barrage de l Agly et dans la recharge du syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du s curisation de l approvisionnement en eau potable pour les besoins futurs notamment dans la plaine et le littoral du Roussillon exploitation possible des eaux pour le thermalisme La zone d tude centr e sur les Corbi res Orientales s tend globalement de Narbonne Perpignan du Nord au Sud et de la M diterran e l Aude d Est en Ouest Elle comprend notamment le syst me karstique majeur de Font Estramar Fontdame syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly ainsi que les syst mes des synclinaux de Saint Paul de Fenouillet de Soulatg et de Boucheville Ce projet s inscrit dans le cadre de Karst du projet de recherche du BRGM 15 COMPLEX AQUI concernant notamment la structure et le fonctionnement des aquif res karstiques Ce p
53. e 2003 pour la source du Verdouble 208 Illustration 107 Analyse de courbe de r cession pour l ann e 2004 pour la source du Verdouble 209 Illustration 108 Analyse de courbe de r cession pour l ann e 2005 pour la source du Verdouble Illustration 109 Calcul de l hydrogramme unitaire normalis de la source du Verdouble r ponses impulsionnelles globale du syst me 213 Illustration 110 volution du seuil de pluie efficace Om ga et de pluviom trie 214 Illustration 111 Comparaison du d bit mod lis au d bit mesur la source du Verdouble 78 de la variance totale expliqu e crit re de Nash 0 65 21218 Illustration 112 R ponse impulsionnelle d Om ga la pluie et variable climatique M Illustration 113 volution du d bit de la conductivit et de la temp rature des eaux de la source du verdouble au cours du cycle hydrologique 2003 2004 217 Illustration 114 R ponses impulsionnelles de la composante v nementielle estim e partir de la chronique de conductivit et comparaison du flux mod lis au flux mesur 219 16 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Illustration 115 R ponse impulsionnelle de la composante pr v nementielle estim e partir de la chronique de temp rature et comparaison du flux mod lis au flux mesur 2
54. entre 240 1 5 minimum et 7580 Us maximum le d bit moyen tant de 515 I s Le d bit moyen d termin sur la base de ces 5 mois de mesure constitue une valeur basse du d bit qui contribue alimenter le karst du Bas Agly car elle a t d termin e que sur la base de 5 mois de mesures Qpertes Qamont 8000 7000 2 S 6000 J a D 5 5000 EK 5 4000 2 Capacit d absorption o 5 3000 4 maximale en tr s basses eaux 5 2000 S 5 1000 Capacit d absorption minimale en hautes eaux 0 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 D bit Verdouble en amont des pertes l s Illustration 40 Fonctionnement hydrog ologique des pertes du Verdouble Le fonctionnement de la zone des pertes du Verdouble peut tre tudi en confrontant le d bit des pertes du Verdouble au d bit mesur l amont Tautavel Illustration 40 Le d bit des pertes appara t contr l d une part par le d bit du Verdouble mesur l amont des pertes et d autre part par la capacit d absorption du karst dans la zone des pertes qui varie en fonction de l tat hydrog ologique du karst La capacit d absorption du karst dans sa zone de perte volue suivant une hyst r sis au cours des crues la capacit d absorption diminuant au fur et mesure que le karst se recharge Ce type de comportement d j t observ sur d autres syst mes karstiques binaire et notamment sur le kars
55. es ou non parties tub es non cimentation et donn es hydrog ologiques r sultats des essais de pompage d analyses hydrochimiques et informations sur l tat du site apr s travaux BRGM RP 54708 FR Rapport final 37 Rapport de la phase II du projet Corbi res 2 3 CARACTERISATION HYDROLOGIQUE ET HYDROCHIMIQUE 2 3 1 Bilan hydrologique et surface d alimentation L tude des bilans hydrologiques repose sur l analyse de la coh rence qui existe entre les flux d entr e et les flux de sorite l exutoire d un syst me elle permet de caract riser globalement les limites de l impluvium du syst me La m thode consiste valuer pour une p riode donn e le volume d eau coul l exutoire V et le volume des pluies qui renouvelle les r serves et entretient l coulement dans le syst me Elle repose ainsi sur la d termination des pr cipitations efficaces Les pluies efficaces repr sentent la quantit d eau fournie par les pr cipitations qui reste disponible pour le syst me apr s soustraction des pertes par vapotranspiration r elle ETR La partie des pr cipitations qui ruisselle ne contribue pas l coulement du syst me telle est l hypoth se faite pour les syst mes karstiques Les pluies efficaces sont d termin es g n ralement au pas de temps mensuel selon la formule suivante P ETR 1 La surface du bassin d alimentation du syst me est d termin
56. forte dilution alors que les r sultats du premier test sugg rent au contraire un karst poss dant une zone noy e de faible importance o le ph nom ne de dilution et ou dispersion du traceur est tr s faible La contribution possible ou non des pertes de la Boulzane au fonctionnement du syst me karstique des Adoux a donc t valu e l aide des approches hydrog ologiques et g ochimiques 148 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase II du projet Corbi res 4 1 2 Description g n ral des sites sources Las Bordes et des Adoux Deux sources capt es mergent des calcaires urgoniens cr tac s sur la commune de Fenouillet la source Las Bordes et la source des Ces sources repr sentent une ressource potentielle qui n a pas encore t caract ris e faute de suivi hydrologique et de caract risation g ologique et hydrochimique Ces deux sources sont capt es par gravit la premi re Les Bordes pour la commune de Fenouillet et la seconde la r surgence des Adoux au lieu dit Les Nautes pour les communes de Caudi s de Fenouill des de Prugnanes et de Fenouillet en t La faisabilit technique d une installation d une station hydrom trique en vue de suivre les variations de hauteur d eau de la conductivit et de la temp rature a t tudi e suite des visites sur le terrain la fin du premier trimestre 2002 il s agit de pouvoir effectuer un su
57. le d altitude num rique des d partements de l Aude et des Pyr n es Orientales au pas de 50 m tres une carte des orientations des pentes est cr e afin d identifier les surfaces de m me orientation De plus une carte des pentes est cr e les pentes exprim es en pourcentage sont r parties en diff rentes classes 0 1 1 3 3 5 5 7 7 10 10 15 15 20 20 30 30 40 40 100 partir de la carte des pentes les pentes dont la classe est gale 1 3 et 3 5 sont extraites et repr sent es Les pal osurfaces sont caract ris es par des pentes comprises entre 1 et 5 chaque classe de pente a une couleur attribu e un classement par un r chantillonnage des altitudes est effectu Les pal osurfaces sont ainsi non seulement class es par pente mais aussi par altitude en superposant cette derni re carte obtenue avec le r seau de drainage th orique obtenu par traitement informatique du mod le num rique de terrain les surfaces situ es dans les fonds de vall e sont ainsi supprim es Seules les pal o surfaces de type plan sub horizontal perch en altitude sont conserv es Dans un deuxi me temps sur la base du r sultat du traitement informatique les surfaces tant positionn es sur un fonds topographique et ou g ologiques les axes de recherche de la campagne de terrain peuvent tre d finis L tude de terrain permet d une part d identifier et de relier les morphologies entre elles formes de
58. me karstique de Tiroun re contour bleu clair sur fond de carte g ologique au 1 50 000 BRGM BRGM RP 54708 FR Rapport final 247 Rapport de la phase II du projet Corbi res Le bassin d alimentation suppos comprend ainsi la for t domaniale des Fanges et le Roc du Paradet s par par le col St Louis L altitude du bassin d alimentation est comprise entre 1000m et 295m au niveau de la source de la Tiroun re la sortie des gorges de Galamus c Caract ristiques en termes de fonctionnement et structure A partir des analyses conduites sur les donn es hydrologiques et sur les param tres physico chimiques mesur es au niveau de la source conductivit lectrique et temp rature les caract ristiques en termes de fonctionnement et de structure peuvent tre r sum es comme suit le syst me de la Tiroun re pr sente une ressource importante avec un d bit moyen de 1214 1 5 les d bits mesur s tant compris entre 148 et 13 392 1 5 du point de vue de son fonctionnement le syst me de la Tiroun re poss de un r servoir pikarstique bien connect la zone noy e assurant un transit rapide des eaux d infiltration lors des crues la r ponse est maximale moins de 2 jours apr s les pluies efficaces et dure une douzaine de jours L eau d infiltration rapide pr sente une temp rature et une min ralisation plus faible que celles des zones noy es qui assurent le d bit lors des p riodes d tiage La cont
59. n cessaire de d terminer la chronique de pluie repr sentative du fonctionnement du karst c est a dire la chronique de pluie du bassin d alimentation Cette tude a t men e l aide de l option pond ration des chroniques de pluie du logiciel Tempo qui quivaut tablir le corr logramme crois pluie d bit partir d une optimisation d une combinaison lin aire des poids associ s chaque chronique de pluie Les postes pluviom triques utilis es pour cette analyse sont les postes M t o France du Tableau 25 La localisation des sites pluviom triques utilis s est report e sur l illustration 90 On peut constater que les postes pluviom triques sont globalement assez loign s du secteur d tude gt 10 km et que la gamme de variation des altitudes du syst me karstique du Verdouble 400 800 est globalement couverte par celle des pluviom tres BRGM RP 54708 FR Rapport final 211 Rapport de la phase II du projet Corbi res L optimum de la fonction de pond ration a t obtenu partir de la combinaison lin aire suivante 0 18 MOSSET 0 12 FOURTOU 0 37 MOUTHOUMET 0 33 ST PAUL Num ro du Nom du poste Lambert X m Lambert m Z m poste 66187004 puis ST PAUL DE 618100 1756100 205 66187006 FENOUILLET 612100 1757500 300 66198001 SOURNIA 609000 1747000 515 66119002 MOSSET 598600 741500 750 11155001 FOURTOU 607700 1767300 666 1135200
60. on observe une modification du chimisme des eaux de la Boulzane entre Montfort partie amont du bassin versant et Gincla situ plus en aval dans le bassin versant Les eaux se min ralisent d amont en aval en raison d une part des diff rents apports d eau la rivi re et d autre part en raison des interactions g ochimiques que subit l eau du lit de la rivi re avec l encaissant g ologique Par ailleurs la min ralisation et par cons quent la signature g ochimique de la Boulzane volue au cours du cycle hydrologique Ces ph nom nes sont particuli rement bien mis en vidence l aide des isotopes du strontium les rapports isotopiques 7 diminuent d amont en aval tandis que les concentrations en strontium augmentent d amont aval Illustration 85 Cette illustration permet en outre de montrer que la signature g ochimique des Adoux diff re de celle de la Boulzane dans la zone des pertes La diff rentiation se fait la fois par les teneurs en strontium et galement par les rapports isotopiques Sr Sr des eaux Adoux las Bordes et Boulzane entre amont et aval des pertes l incertitude sur la d termination des rapports isotopiques tant tr s inf rieure la largeur du symbole utilis dans le graphique Un agrandissement cette figure est pr sent sur l illustration 86 De cette derni re repr sentation on montre que La signature g ochimique de Boulzane en amont et en aval de la zone pr sum
61. ressort des donn es partielles des diff rents param tres enregistr s sur ce site Photo 8 jaugeage l amont de la source Photo9 jaugeage l aval de la source des Adoux sur le Rau Noir des Adoux sur le Rau Noir BRGM RP 52920 FR Rapport final 279 Rapport de la phase du projet Corbi res Annexe 3 Donn es hydrochimiques et isotopiques du syst me karstique des Adoux Las Bordes BRGM RP 52920 FR Rapport final 281 5 4 JW s sseq 38 9002 60 62 leu poddey 44 02629 88 97 gt 9 0 38 395 de _ L E L E z 6 ZS 60 6z S9 A 891 82 69 292 9007 80 0 9002 90 20 SA 0 9 205 51 L L 0 m 2951 S00Z 0 YZ 51 0 2 0 wl 295 9002 10 02 51 44 L 0 295 YOOZ OL LZ 51 22 0 38 295 7002 20 62 51 82 0 38 25 O0c vO LZ S 1SLE D 295 7002 20 81 5192 0 Dm 295 8002 21 81 5 99 0 Dm 295 002 190 09 0 38 205 00 20 81 00Z L L S0 205 527 205 e op orhe so z 265 Larl orje Jer frr fzr fess orhe ec er e Er Le
62. surmont s par des calcaires micritiques l g rement dolomitis s souvent argileux et de couleur rouge ou ocre associ s des p lites rouges L paisseur totale est inf rieure 300 m de l ordre de la centaine de m tres L unit du Roc de N table est pour sa partie a constitu par des formations p litico gr seuses avec d charges de conglom rats polyg niques l ments de roches volcaniques et peu ou pas de roches calcaires c est une s rie de type flysch montrant de bas en haut des turbidites des grauwackes et des conglom rats Alors que pour la partie b de cette unit ce sont des termes carbonat s qui dominent avec des nodules de phosphates intercal s dans des calcaires micritiques au dessus desquels viennent des carbonates calcaires algues et foraminif res et polypiers pais d p ts de plate forme et calcaires turbiditiques et dolomies d une puissance moins importante traduisant le changement de conditions de d p ts approfondissement du bassin de d p ts Note de la carte g ologique au 1 50 000 N 1077 Bessi re et al 1989 b Surface du bassin d alimentation La surface du bassin d alimentation t d termin e en tablissement le bilan hydrologique et par mod lisation celle ci est estim e 7 km 2 Illustration 126 D limitation du bassin d alimentation de la source du Verdouble sur fonds g ologique gauche partie principale du bassin et droite part
63. uaewouga E ween EISE dNS ek DCH 5 uaruewouso III zu nauau enen D 00 gt Ki Yong WNI jeu an de steen NP PUN uakou seu sasapjes 52164 en D uapenog SBIRI zeg SPULGNI w s zem s48 PERA 52149219 SIJOI eu UISEAG POUPU dns INDISSUN saoo aiseag tbe ven ren inner vunn BEE epp s338 uaoun pap 221 20 gt 05 000 0 LOU 8118403 5 000 aeaa 21403 T g
64. 02 85 767 4846 054 035 02 049 017 2028 Sce Verdouble ME 11 0902 55 726 4834 129 0 014 022 021 2024 Sce Verdoubie BE 07 1102 29 727 5189 135 003 2012 016 021 2024 Sce Verdoubie 05 03 03 257 s934 195 002 017 22 014 2033 Sce Verdouble ME 2510403 67 723 5322 145 001 016 04 016 03 Sce Verdouble ME 11 06 03 53 695 5857 282 03 2045 2092 017 0 28 Sce Verdouble BE 30 0703 37 7 491 093 0 14 2001 009 017 2027 Sce Verdouble BE 16 0903 33 739 5002 102 009 2005 001 017 2028 Sce Verdouble ME 18 12 03 53 81377 0 18 0 28 Sce _ ME _ 18 02 04 74 712 545 186 02 072 018 2027 Sce FE 21 0404 189 669 7449 513 048 063 185 016 53 Sce Verdoubie 24 0604 67 699 5696 257 029 044 088 018 2027 Sce Verdouble BE 221004 33 745 4878 087 012 2003 007 015 03 Sce Verdouble ME _ 08 12 04 34 714 5382 166 013 028 1 38 _ 005 2042 Sce Verdouble M 20 0105 47 62177 009 20 38 Sce Verdouble M 24 03 105 42 682 6157 363 045 06 012 20 34 Sce Verdouble BE 02 0505 26 783 4702 035 052 037 076 014 20231 Sce Verdouble PE 03 08 05 18 778 4570 040 043 0 28 01 20 35 Sce Verdouble BE 290905 _17 783 4582 035 048 033 08 014 20231 Gourg de L Antre ME 26 06 04 688 628 036 051 154 018 2028 Gou
65. 177670 87 190107 83 Total Co t direct 656078 61 4 Frais g n raux et r sultats 160821 39 12000 00 Total projet 816900 00 816900 00 R capitulatif des d penses de la phase I du projet Corbi res pour la p riode de f vrier 2001 f vrier 2004 Le montant total de la phase tait budg t avec un montant de 637 846 Le diff rentiel est ainsi de 179 sans compter le r sultat Ce diff rentiel explicit dans les rapports d activit s pr c dents 2002 2003 est d essentiellement un surco t li la mise en uvre de l essai de pompage longue dur e Cases de P ne et la mise en uvre de l essai de tra age des pertes du Verdouble et de l Agly dont le suivi de restitution a t conduit sur plusieurs mois BRGM RP 52920 FR Rapport final 269 Rapport de la phase II du projet Corbi res R capitulatif des d penses de la phase Il La r capitulation g n rale des d penses de la phase pour l ann e 2005 pour le projet CORBIERES figure dans le tableau ci dessous Projet Code 9300018817 Nom CORBIERES 1 Description CORBIERES P riode couverte par le relev de 2005 01 2005 12 R capitulation g n rale du projet Poste et Cat gorie Co t direct Co t Complet D penses de Personnel 1 D penses de personnel activit 35 251 77 45 651 18 Total D penses de Personnel 35 251 77 45 651 18 D penses Internes 2 Co ts analyses 5 264 20 6817 16 Total D pe
66. 25 lui sont sup rieures Le d bit minimum 14 5 t mesur au mois d octobre 2005 et le d bit maximum 5752 1 au mois de janvier 2004 Le premier quartile prend la valeur 33 Us ce qui signifie que le d bit de la source est sup rieur 33 5 dans 75 des cas Dans 25 des cas le d bit de la source est inf rieur 33 1 5 Q La valeur du troisi me quartile est 74 1 5 et la valeur m diane est 47 1 5 La m diane est significativement plus faible que la valeur moyenne 105 5 L cart interquartile qui couvre 50 d un ensemble de donn es indique que dans 50 du temps le d bit de la source du Verdouble est compris dans l intervalle 33 1 5 74 1 8 Nbr de valeurs utilis es 1067 Nbr de valeurs ignor es 3 Nbr de val min 2 Minimum 1 5 14 1er quartile l s 33 M diane l s 47 3 me quartile 1 5 74 Maximum l s 5752 Moyenne 1 5 105 Tableau 23 El ments de statistique descriptive de la source du Verdouble 18 La crue du 31 janvier 2006 d truit le dispositif de suivi des hauteurs d eau et de la conductivit et de la temp rature des eaux Le site a t d finitivement d s quip en f vrier 2006 206 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res b Analyse des d bits class s L Illustration 105 repr sente le pourcentage de probabilit observ e cumul e fonction du logar
67. 4 1 0 60 1 28 11 2002 82 41 41 12 4 1 0 54 7 17 12 2002 128 29 99 12 4 1 0 112 1 15 01 2003 94 18 76 12 4 1 0 89 6 18 02 2003 165 74 91 12 4 1 0 104 2 05 03 2003 690 299 392 124 1 0 405 0 02 04 2003 356 148 208 12 4 1 0 221 0 69 9 24 04 2003 213 134 79 12 4 1 0 92 5 55 1 04 06 2003 212 48 164 12 4 1 0 177 4 11 06 2003 166 39 126 12 4 1 0 139 6 30 07 2003 85 59 26 12 4 1 0 39 6 16 09 2003 61 30 31 12 4 1 0 44 7 46 0 18 12 2003 199 56 143 12 4 1 0 156 2 18 02 2004 248 136 112 12 4 1 0 125 0 60 4 21 04 2004 766 465 301 12 4 1 0 314 6 76 8 24 06 2004 178 78 100 12 4 1 0 113 3 55 9 29 07 2004 116 26 90 12 4 1 0 103 3 52 8 20 01 2005 193 89 104 12 4 1 0 117 4 57 8 24 03 2005 317 122 196 12 4 1 0 209 1 66 9 02 06 2005 201 42 158 12 4 1 0 171 8 60 8 04 08 2005 76 26 50 12 4 1 0 63 6 43 3 Tableau 17 r capitulatif des jaugeages r alis s au Adoux 700 0 000283 7 2 T S um EE 0 Q conduite 1 5 Illustration 75 Courbe de tarage du syst me karstique Adoux Le d bit total des Adoux est exprim en fonction du d bit mesur dans la conduite 158 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Source des Adoux commune de Fenouillet ee 600 500 400 100 A Ja K 01062002 18 12 2002 06072003 22012004 09 08 2004 25022005 13092005 010042008 18 10 2006
68. 4 D I 44 max 115 23 8 12 8 1 1 304 21 3 3 3 20 4 8 3 Gourg de l Antre moyenne 84 6 7 86 3 94 0 71 283 14 6 26 1 47 14 69 5 57 7 analyses 20 4 6 2 69 0 46 0 13 8 2952 0 69 0 55 1 968 0 73 min 77 7 41 3 3 05 276 5 5 07 10 7 45 max 90 1081 46 0 9 298 7 5 1 9 16 6 6 4 Sce Soultage moyenne 83 1 7 4 4 2 1 1 244 7 6 9 1 5 284 6 7 3 analyses 26 7 8 3 1 0 3 02 20 6 12 08 3 1 0 4 min 759 4 1 3 8 1 221 5 8 0 8 25 4 64 max 91 3 10 2 4 4 1 3 259 82 2 3 31 6 7 1 Sce Th ron moyenne 61 5 12 8 2 8 1 0 226 4 4 6 6 9 8 8 6 1 16 2 2 8 13 0 8 02 6 9 0 7 3 0 0 8 23 min 57 11 1 06 218 21 47 7 7 28 max 67 15 3 8 12 245 6 18 11 12 8 Tableau 28 Concentations minimale moyenne et maximale en Ca Mg Na CI 504 et SiO2 des eaux de la source du Verdouble du gourg de de la source de Soulatg et de la source de Th ron Alet les Bains 228 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 01 08 02 28 05 03 23 03 04 17 01 05 13 11 05 10000 120 110 100 5 T 1000 2 5 S 80 E 100 10 8 60 8 Fa 50 40 Pr l vement g ochimique ia Q_verdouble estim Calcium Gourg de l Antre A Calcium source du Verdouble Calcium source Soulatge 01 08 02 28 05 03 23 03 04 17 01 05 13 11
69. 600 uS cm avec des variations d amplitude maximale de l ordre de 30 HS cm Les analyses statistiques effectu es ont alors montr que la variabilit de la conductivit lectrique de l eau pomp e au cours de l essai tait principalement contr l e par les variations des teneurs en calcium Ca de l eau et dans une moindre mesure par l volution des concentrations en ions hydrog nocarbonates sulfates 50 et sodium Les teneurs en l ments chimiques ont pr sent une tendance l augmentation l exception des concentrations sulfates et strontium qui ont diminu et en bore qui sont rest es quasiment constantes L volution des diff rents l ments chimiques en fonction des chlorures avait montr que la signature chimique des eaux de Cases de P ne d j diff rente de celle des eaux de l Agly s en tait encore loign e au cours de l essai de pompage Ceci indiquait qu il n y avait pas d alimentation directe des eaux de l Agly au syst me de Cases de P ne mais sans exclure une contribution des eaux l Agly l alimentation du syst me en consid rant que les temps de r sidence soient suffisamment longs plusieurs mois pour que les eaux de surface infiltr es s quilibrent avec la roche encaissante et acqui rent une signature de type eau souterraine Cette hypoth se de temps de transfert long est de trois quatre mois La contribution des eaux Verdouble l alimentation
70. 7 relativement lev s celles qui drainent des roches carbonat es ont des signatures plus faibles moins radiog niques Ces variations isotopiques peuvent tre utilis es pour mettre en vidence et quantifier des m langes d eaux de diverses origines En domaine karstique le strontium peut tre utilis comme traceur des circulations souterraines car il peut remplacer le calcium au sein du r seau cristallin des min raux carbonat s Les teneurs moyennes rencontr es en milieu carbonat sont de quelques ug l quelques centaines de ug l Les valeurs remarquables de strontium t moignent d une circulation des eaux dans des formations vaporitiques de type c lestite 57504 min ral toujours associ au gypse Une invasion marine explique aussi des fortes teneurs en strontium Les isotopes du rapport 11B 10B Le bore est un l ment l ger et le contraste de masse entre le et est significatif pour que les isotopes du bore soient soumis de forts fractionnements isotopiques ce qui entra ne des variations importantes de plus de 90 de la composition des eaux dans le milieu naturel Ces contrastes font du bore un excellent traceur la fois des sources du bore fortement li la salinit des eaux que des processus naturels qui l affectent mise en vidence de m lange fractionnement L utilisation coupl e des isotopes du bore et du strontium appara t tr s performante d s lors que
71. 8 625 90 21 90 FOLZ LO ZL LE LO LO LO 1eWB1 S3 U04 SIAINS 00 0001 5 5 00001 00000 ZEL s3131q109 ei poddey gel leui poddey H4 80 S dH NOHE 9002 10 18 LOOZ LO LO ej ins eweg 4 ej Jnejuesidei 201 Sep 29 UOREMSNII anse 99 1Yaa 5 s uuop zo 2 weg 20 SO 2L 90 50 50 08 YO LL LO VO O SL 0 60 82 0 0 1 20 80 72 20 20 60 10 20 02 10 1010 1 1 1 0 a 201 139 07914 stame s 131q109 Jefoid 5 ei yoddey ut poddey H4 80 S dH NOUE 900 10 1 1002 10 10 ejns 1 S P ZOL Ee D Sep p9 Goen werde EG u04 ne ss n
72. 80 5 LL 0984 281109 NESAIU piou ej inod 5 sio enbiBojoeB eue 69 Sa1e1q109 ei uoddey Rapport de la phase II du projet Corbi res Illustration 70 Localisation du secteur de priorit 3 pour l implantation d un forage de reconnaissance secteur Coma d en Marens Mas Rolland Illustration 71 Localisation des secteurs de premi re et deuxi me priorit pour l implantation d un forage de reconnaissance en hydrog ologie Mas de la Chique et entre Mas Romani et les ruines du Mas Talairac BRGM RP 54708 FR Rapport final 145 Rapport de la phase du projet Corbi res 4 Caract ristiques du syst me karstique des Adoux Las Bordes 4 1 ETAT INITIAL DES CONNAISSANCES ET DESCRIPTION GENERALE DU SITE D ETUDE 4 1 1 Etat initial des connaissances Le syst me des Adoux appartient la partie occidentale du synclinal de Boucheville Malgr les tudes r alis es par Ravier 1959 Renon 1962 Faillat 1972 Meuisse 1973 les connaissances sur le contexte g ologique et le fonctionnement hydrog ologique du syst me karstique demeurent limit es La source des Adoux est imm diatement domin e l Ouest par les Pech de Fraissine
73. Cr tac sup rieur et les eaux profondes du D vono Carbonif re Les chantillons de la source du Verdouble apparaissent en effet globalement align s sur les droites de m lange th oriques d finies partir des p les 232 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase Il du projet Corbi res froid et chaud du D vono Carbonif re Sur la base de ces r sultats donn s titre indicatif il est sugg r que les eaux chaudes et profondes du D vono Carbonif re pourraient contribuer pour 20 au fonctionnement du syst me karstique du Verdouble en p riode de basses eaux Compte tenu de l incertitude qui p se sur la d finition g ochimique du p le d vono carbonif re de l unit du Roc de N table le pourcentage calcul dans cette tude 20 constitue r ellement une valeur indicative 0 7105 P le d vono carbonif re chaud r gional Alet 0 7100 4 P le d vono carbonif re froid r gional 0 7095 4 0 7090 0 7085 Verdouble 2 2 basses eaux Verdouble hautes eaux Evolution pendant 0 7080 4 les crues P le Cr tac sup rieur 0 7075 1 0 200 400 600 800 1000 Mg Sr mmol l Verdouble Gourg de l Antre A Soulatge Illustration 123 Evolution du rapport 7sr Sr des eaux du Verdouble du Gourg de de la source de Soulatg de la source de Th ron et de la source thermale d Alet les Bains f
74. anticlinaux et synclinaux incis es par le delta oligoc ne et les s ries quaternaires L axe anticlinal sur lequel est positionn l anticlinal du Mas de Chique au c ur de n2 5a est situ au nord de la flexure bien exprim e au niveau de Salses se prolonge avec le d me anticlinal du n2 5a au nord de Montpins Au nord de anticlinal une succession de synclinaux se d veloppe parall lement selon la m me direction g n rale SW NE Le secteur est caract ris par le recouvrement des s ries m sozo ques par le delta oligoc ne et les s ries quaternaires Illustration 29 Rep rage des formations g ologiques des structures anticlinales A et synclinales S de la flexure sur photo a rienne r gin Mas de la Chique et Salses BRGM RP 54708 FR Rapport final 93 Rapport de la phase II du projet Corbi res Secteur de Salses le Ch teau La flexure associ e une faille est bien visible sur le terrain tout comme sur la photo a rienne Le n7 n affleure pas et les calcaires du n2 5a sont loign s du bourg de Salses le Ch teau Ils affleurent dans la partie NW de la photo a rienne La faille flexure est certainement un bon indicateur d axe de drainage hydrog ologique se poursuivant au del m me de l exutoire le long du contact entre les formations carbonat es et les formations meubles Plio Quaternaires et l tang de Salses Leucate Illustration 30 Rep rage des formations g olog
75. basses fr quences cycle annuel L analyse crois e corr latoire et spectrale permet l tude de la relation Pluie D bit et fournit une image approch e de la r ponse impulsionnelle du syst me par le corr logramme crois Celui ci est compl t par quatre fonctions dans le domaine fr quentiel La fonction d amplitude fournit une d composition de covariance totale entre entr e et sortie en fonction de la fr quence et indique comment la fonction d entr e est transform e par le syst me Elle permet en outre d affiner le choix la fr quence de coupure car la covariance doit tre n gligeable partir de la fr quence de coupure d termin e sur la densit spectrale de puissance DSP BRGM RP 54708 FR Rapport final 45 Rapport de la phase II du projet Corbi res La fonction de phase permet d estimer le d phasage entre les signaux d entr e et de sortie Selon Padilla et Pudido Bosch 1995 le retard moyen sur la gamme des fr quences consid r es lt fc peut tre estim partir de la pente de la droite de r gression A l aide de la formule A 380 8 La fonction de coh rence Elle renseigne sur la mani re dont varie la corr lation entre les signaux d entr e et de sortie du syst me en fonction de la fr quence Cette fonction permet de caract riser la lin arit et la stationnarit des syst mes La lin arit est mettre principalement e
76. bit pour le syst me karstique des Adoux L objectif principal de cette tude est de caract riser les processus qui contr lent l volution des d bits l exutoire du syst me karstique des Adoux L option mod le param trique de Tempo a t utilis e La fonction non param trique a galement t test e sans succ s n cessitant un plus grand nombre de donn es de d bit Dans l approche param trique la recharge par les pr cipitations est d crite par une r ponse impulsionnelle qui convolue une fonction exponentielle par une fonction gaussienne La vidange de la zone noy e est d crite par une fonction exponentielle d croissante L analyse et l interpr tation des r sultats portent sur les donn es de d bit disponibles de la source des Adoux entre avril 2003 et janvier 2006 L volution temporelle des diff rents param tres est report e sur l Illustration 91 600 0 500 5 5 408 400 N S CEA 5 300 3 80 200 4 5 L 100 ri 100 120 0 140 01 08 02 01 09 03 01 10 04 01 11 05 D bit total mesur Jaugeage Pluie et Neiges Temp rature de l air St Paul de Fenouillet Illustration 91 Evolution temporelle des d bits de la source des Adoux des pr cipitations et de la temp rature de l air sous abri mesur s St Paul de Fenouillet La technique d inversion par l approche de mod lisation Tempo consiste
77. connexions hydrauliques en entr e La fonction de transfert lin aire comprend autant de composantes qu il y a d entr es Lorsque deux entr es sont fortement corr l es entre elles leur s paration peut n anmoins tre r alis e dans de bonnes conditions lorsque leur temps de r gulation diff re de mani re significative leur temps de r ponse apr s un pisode de pluie Il y a alors lieu de choisir la r ponse impulsionnelle lin aire la plus courte possible mod le g n ral ou bien un mod le analytique La somme P P repr sente la pluie efficace BRGM RP 54708 FR Rapport final 67 Rapport de la phase II du projet Corbi res a Pluie efficace et transfert non lin aire C est la hauteur de pluie minimale permettant d engendrer un d bit l exutoire d un bassin versant ou encore l augmentation d un niveau pi zom trique Le mod le inverse peut calculer la pluie efficace partir d une s quence de pluie moyennant la connaissance de l ETP ou de la temp rature journali re Elle est calcul e partir d un seuil repr sentant la r serve utile des sols de telle sorte que P Pluie Q t si Pluie gt Q t 0 si Pluie lt Q t Le seuil est lui m me calcul partir de la pluie et de l ETP ou temp rature journali re pass es de sorte que Q t T Pluie zU ETP Cste Les r ponses impulsionnelles T et sont repr sent es par des trap zes mod le 2x4 deg
78. courbes de r cession des hydrogrammes des sources karstiques a t d velopp e 1970 par Mangin elle repose sur la d composition de l hydrogramme r sultant de la vidange d un syst me conceptualis par un mod le constitu de deux r servoirs ind pendants repr sentant la zone noy e et la zone d infiltration est parfois plus judicieux de prendre en compte de mani re diff renci e les dynamiques d coulements au sein de la zone d infiltration infiltration rapide et infiltration lente afin de mieux reproduire les volutions observ es lors des r cessions particuli rement longue gt 100 jours Ladouche et al 2005 Deux parties peuvent tre distingu es sur les courbes de r cession la d crue durant laquelle l infiltration par les pluies efficace influence la vidange du r servoir de la zone noy e le tarissement non influenc qui d bute l instant o les d bits d infiltration deviennent nuls qui correspond la vidange du r servoir de la zone noy e r servoir principal et qui n ob it qu la loi de Maillet Le mod le initialement propos par Mangin poss de donc deux r servoirs un pour la zone d infiltration qui se vidange avec un d bit q et un autre qui correspond la zone noy e et qui se vidange avec un d bit Q Marsaud 1996 La description analytique du mod le se fait l aide de la formule suivante olt w t 5 O d crit la vidange de la zone noy e et y
79. d Alet les bains tant respectivement de 60 ug l et 150 ug l mesures effectu es sur les chantillons pr lev s le 23 07 2003 Les teneurs en strontium de la source du Verdouble en tiage apparaissent donc comparables la valeur de la source thermale d Alet Nous pr sentons les volutions du rapport isotopique des eaux en fonction des rapports chimiques Mg Sr Si Sr et SO4 Sr Illustration 123 Illustration 124 et Illustration 125 Il appara t sur la base des informations de l Illustration 123 et de l Illustration 124 que les rapports Mg Sr SO4 Sr des sources d Alet les Bains et Th ron ne permettent pas de mettre en vidence le ph nom ne de m lange entre les eaux du Cr tac sup rieur caract ris es l aide des chantillons de la source de Soulatg et du Gourg de et les eaux plus profondes du D vono Carbonif re La signature isotopique des eaux du Verdouble en tiage pr sente globalement peu de variation autour de la valeur 0 70845 Sr 5Sr Les rapports molaires Mg Sr et 50 5 en tage des eaux de la source du Verdouble pr sentent galement peu de variation respectivement autour des valeurs 550 Mg Sr et 115 50 5 En p riode de crue la signature g ochimique des eaux de la source du Verdouble volue vers la signature du p le carbonat du Cr tac sup rieur Les informations de l illustration 125 permettraient de mettre en vidence le ph nom ne de m lange entre les eaux du
80. d vapotranspiration provoquent une diminution des teneurs en sodium pr lev par les syst mes racinaires des plantes Les variations de concentration dans les eaux karstiques peuvent donc tre attribu es des interactions avec la matrice argileuse change de cations et les concentrations lev es peuvent tre attribu es aux apports m t oriques par effet de chasse d eau des eaux de pluies Le potassium Le potassium peut tre apport par les engrais et est galement pr sent dans les eaux des STEP constitue donc un indicateur de pollution anthropique Le potassium est g n ralement peu pr sent dans les eaux d origine karstique concentration voisine de 1 mg l voire inf rieure Les concentrations lev es en potassium dans les eaux peuvent tre galement attribu es des intrusions d eau marine BRGM RP 54708 FR Rapport final 51 Rapport de la phase II du projet Corbi res Les bromures Br De mani re similaire aux chlorures les bromures pr sentent une charge lectrique n gative ce qui n est pas propice aux ph nom nes d adsorption Les ions bromures sont donc conservatifs et sont globalement peu pr sents dans les eaux d origine karstique Les concentrations lev es bromures dans les eaux peuvent tre attribu es des intrusions d eau marine Le Bore B Dans les milieux karstiques les concentrations en bore sont g n ralement faibles quelques La pr sen
81. d monstration de la m thodologie d tude BRGM RP 54708 FR Rapport final 5 Rapport de la phase du projet Corbi res Sommaire 1 Introduction nnsnrnrrrrnrrrirrrrrnenrennenennenenennennnns 21 1 1 RAPPEL DES OBJECTIFS iris 21 2 M thodologie de caract risation des syst mes karstiques 25 2 ALINTRODUCTION EE 25 2 2 CARACTERISATION GEOLOGIQUE ETUDE DE LA MISE EN PLACE DE LA KARSTIFICATION DETERMINATION DES PLANS DE DRAINAGE PAR LA 2 2 lente 26 2 2 1 Cartographie g ologique harmonis e et num ris e de la zone d tude 26 2 2 2 Synth se g ologique 28 2 2 3 de la mise en place la 28 2 2 4 D termination des plans de drainage par la m thode ERASO 2 2 5 Analyse de photos a riennes et validation de 33 2 2 6 Prospection g ophysique 2 2 7 Implantation de forages de reconnaissance 37 2 3 CARACTERISATION HYDROLOGIQUE HYDROCHIMIQUE 38 2 3 1 Bilan hydrologique et surface d alimentation 38 2 3 2 Caract risation du fonctionnement hydrog ologique l aide des suivis hydrologiques pi zom trie d bit 39 2 3 3 Caract risation du
82. d un forage de reconnaissance situ e l amont la zone d influence de intrusion saline au niveau du flanc nord du synclinal du Bas Agly et proximit de de drainage suppos L axe de drainage n est pas reconnu de mani re pr cise mais uniquement de fa on suppos e se d veloppe entre les pertes l Agly et du Verdouble et les exutoires au niveau du flanc nord du synclinal selon une direction globale N 45 75 La karstification s est d velopp e diff rentes profondeurs suppos es r parties sur trois niveaux 30 50m 120m et gt 300m sous le niveau de la mer Ainsi la d termination de la profondeur des forages de reconnaissance devra prendre en consid ration ces diff rentes profondeurs pour au minimum intercepter les deux premiers niveaux Selon la m thodologie de caract risation des syst mes karstiques classiquement la phase de d monstration est r alis e l aide de forages implant s sur un drain ou sur un syst me annexe au drainage au niveau du secteur de d charge du syst me zone de La localisation du drain pour l implantation d un forage est de mani re g n rale effectu e partir de donn es topographiques d un r seau de conduits issues d exploration sp l ologique Dans le cas pr sent de la phase de d monstration de la ressource du syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly les caract ristiques du syst me du point de vu
83. dans les r gions karstiques Guide Technique n 3 Lyon Agence de l Eau Rh ne M diterran e Corse Barth S 1993 Boron isotope variations in nature a synthesis Geol Rundsch 1993 82 640 651 Bessi re G Bilotte M Crochet B Peybern s B Tambareau Y Villatte J avec la participation de Berger G Marchal J P Vautrelle C Viallard 1989 Notice explicative Carte g ologique de France 1 50 000 fuielle Quillan 1077 ds brgm Orl ans Box G E P Jenkins G M 1976 Time series analysis forecasting and control Holden Day San Fransisco 2 Ed rev 575 Castany G Margat J 1977 Dictionnaire fran ais d hydrog ologie Bureau de Recherches G ologiques et Mini res Orl ans BRGM RP 54708 FR Rapport final 259 Rapport de la phase II du projet Corbi res Chabart M 1996 La recharge de l aquif re multicouche du Roussillon et les cons quences d un ventuel changement climatique sur la gestion de la ressource en eau Pyr n es Orientales 1 vol 160 p 132 fig 59 tabl Document BRGM n 257 Courtois N avec la collaboration de Bakalowicz M Cubizolles E D rfliger N Lac J L Ladouche 2003 Corbi res valuation de la ressource en eau souterraine des Corbi res karstiques Essai de tra age des pertes du Verdouble Rapport BRGM RP 52211 FR 82 p 25 fig 4 ann Courtois N Ladouche B D rfliger N Lachassagne P Petit V avec la collabo
84. de l Agly aux d bits mesur s en entr e Illustration 45 L encore le d bit des pertes de l Agly appara t contr ler d une part la somme des d bits mesur e en entr e plan zes QVerdoubie confluence Q de Latour et d autre part par la capacit d absorption du karst dans la zone des pertes qui varie en fonction de l tat hydrog ologique karst De mani re semblable aux pertes du Verdouble la capacit d absorption du karst dans la zone des pertes de l Agly volue suivant une hyst r sis au cours du temps capacit d absorption diminuant au fur et mesure que le karst se recharge Pour le syst me des pertes de l Agly la capacit maximale d absorption est valu e 2500 1 5 environ Cette valeur est plus faible que la valeur obtenue pour la zone des pertes du Verdouble 7500 1 5 Ce r sultat n est pas surprenant car le karst dans la zone BRGM RP 54708 FR Rapport final 111 Rapport de la phase du projet Corbi res d absorption des pertes de l Agly peut tre consid r comme moins sec en raison du soutien par le barrage au cours des mois d t Au cours de la p riode de hautes eaux du mois de d cembre 2004 on montre de mani re similaire au Verdouble que la capacit d absorption relative du karst diminue au fur et mesure que le karst se recharge Les donn es disponibles au mois de d cembre 2004 sugg rent que la capacit
85. de l information G ologique du brgm Orl ans Apr s validation et mise forme du document sur support papier l impression de la carte g ologique des BRGM RP 54708 FR Rapport final 27 Rapport de la phase II du projet Corbi res Corbi res 1 100 000 est envisageable Le document informatique peut tre converti sous un format standard de type Mapinfo ou Arcview Ainsi des cartes th matiques lithologiques peuvent tre extraites et imprim es selon les besoins Une carte g ologique num rique de synth se peut ainsi tre tablie partir des feuilles g ologiques et de leurs notices existantes l chelle d une r gion d tude Pour m moire la carte num ris e de la r gion d tude du projet Corbi res t r alis e partir de 8 feuilles et notices publi s 1 notice et 1 minute de terrain l chelle 1 50 000 La carte g ologique num rique de toute la zone d tude peut alors tre exploit e sous forme de cartes th matiques pour une formation g ologique sp cifique par exemple 2 2 2 Synth se g ologique r gionale La synth se g ologique au niveau r gional a t effectu e partir d une tude bibliographique du Pal ozo que au Quaternaire elle a permis de dresser le cadre g odynamique du Massif des Corbi res et un tableau de synth se des bassins s dimentaires des Corbi res bassin d Estagel bassin de Tautavel bassin de Paziols Tuchan bassins septentrionaux de Th zan Fabreza
86. de la source de Soulatg et sur l chantillon de la source Th ron et de la source thermale d Ale les Bains La d termination des teneurs en oxyg ne 18 et en deut rium des eaux de la source du Verdouble a t r alis e sur 7 chantillons la source du Verdouble 3 chantillons au Gourg de l Antre et sur 2 chantillons la source de Soulatg La d termination des teneurs en tritium a t r alis e en contexte de basses eaux sur un chantillon de la source du Verdouble 16 09 2003 BRGM RP 54708 FR Rapport final 225 Rapport de la phase II du projet Corbi res Les informations de la source de Th ron issues de la base de donn es de l Agence de l Eau RMC ont galement t utilis es Les donn es utilis es sont pr sent s en annexe 4 b Faci s g ochimiques et volutions temporelles des signatures des eaux L analyse globale du faci s chimique des eaux peut tre r alis e partir d un diagramme de Piper Illustration 118 Dans cette repr sentation on constate que les eaux de la source du Verdouble du Gourg de l Antre de la source Soulatg et de la source Th ron sont de types bicarbonat s calciques 100 A Source de Th ron 8 Source du Verdouble Source de Soulatge Gourg de l Antre d s Zi CI NO3 Illustration 118 Diagramme de Piper des eaux de la source du Verdouble de l eau du Gourg de de la source de de Soulatg et de
87. de plus de 2 5 mie respectivement quelques 25 millions m Le syst me poss de une zone noy e bien drain e et bien connect e d un point de vue hydraulique d une part l pikarst qui constitue le si ge de l infiltration des pluies et d autre part la zone d alimentation des pertes Le transfert des impulsions lors des p riodes de crue s effectue de mani re rapide le de crue se produisant en moyenne 35 heures apr s un pisode pluvieux Ce faible d calage est en faveur d coulements au sein d un r seau de conduits karstiques noy s et d un syst me en charge Le comportement hydrodynamique du syst me karstique est diff rent en p riode de crue d tiage ce changement de comportement est li l alimentation du syst me par les pertes de l Agly et du Verdouble En p riode de crue les conditions de sortie des eaux apparaissent favoris es ceci peut tre expliqu d une part avec une BRGM RP 54708 FR Rapport final 253 Rapport de la phase II du projet Corbi res capacit de stockage du karst qui est proche de la saturation et d autre part par une mise en charge du karst utilisant un r seau plus transmissif pour vacuer les eaux De plus les formations du Plio Quaternaire au contact avec les calcaires dans la zone d mergence des sources jouent un r le important dans la dynamique des coulements du syst me karstique Les formations s dimentaires moins transmissives jouent le r le d un bouc
88. deux directions sont coh rentes avec la faille de Prades N40 et la faille nord pyr n enne N90 Les directions d coulement mises en vidence notamment par les essais de tra age BRGM RP 52211 FR sont WNW ESE entre les pertes du Verdouble et de l Agly et l exutoire principal et WWN EES pour les connexions entre le Roboul ou l aven des Amandiers et l exutoire 84 BRGM RP 54708 FR Rapport final luy poddey 44 80279 05 senssi sep suoyoeup sejediouud 591 siesse sep piou JeujouAs 2 9 lt s 131q109 Jefoid ei yoddey Rapport de la phase II du projet Corbi res 3 1 3 Nouvelles observations de terrain et observations photog ologiques De nouvelles observations de terrain au niveau du flanc nord du synclinal du Mas M ric au SW Salses le Ch teau au NE ainsi que des interpr tations de photos a riennes ont t effectu es Ainsi les g om tries des formations indiqu es au niveau de la carte g ologique ont t actualis es et compl t es Une s rie de cinq photos a riennes a t analys e
89. diane divise les donn es en deux ensembles gaux il y a autant de valeurs qui lui sont inf rieures que sup rieures Le premier quartile Q permet de conna tre la valeur du milieu du premier ensemble dans lequel 25 des valeurs sont inf rieures Q et 75 lui sont sup rieures Le premier quartile prend la notation Q4 Le troisi me quartile est la valeur du milieu du deuxi me ensemble dans lequel 75 des valeurs sont inf rieures et 25 lui sont sup rieures Le d bit minimum 53 1 5 a t mesur au mois d octobre 2005 et le d bit maximum 501 1 5 au mois de janvier 2004 Le premier quartile prend la valeur de 78 1 5 5 ce qui signifie que le d bit de la source est sup rieur 78 5 dans 75 des cas Dans 25 des cas le d bit de la source est inf rieur 78 l s Q D bit moyen journalier Moyenne des d bits mesur s sur une p riode de 24 heures et correspondant une journ e BRGM RP 54708 FR Rapport final 161 Rapport de la phase II du projet Corbi res La valeur du troisi me quartile est 131 1 5 et la valeur m diane est de 100 1 5 La m diane est peu diff rente de la valeur moyenne 121 Us L cart interquartile qui couvre 50 d un ensemble de donn es indique que dans 50 des cas le d bit de la source des Adoux est compris dans l intervalle 78 l s 131 1 5 53 3 501 3 121 3 17 quartile Q1 l s 78 0 M diane l s 100 4 grs quartile 5
90. du Verdouble Tautavel au d bit du Maury quation 5 Q estim 0 28 Q verdouble Tautavel 7 Lors l pisode de crue du 09 12 04 le d bit de l Agly pu tre valu en raison d un disfonctionnement du capteur du Maury Cette valeur maximale correspond la valeur mesur e pour les pertes du Verdouble 8 1 Quartile 648 5 m diane 990 5 3 Quartile 1370 5 BRGM RP 54708 FR Rapport final 113 Rapport de la phase II du projet Corbi res Pour le syst me de l Agly les pertes de taient d termin es de la mani re suivante quation 6 Q pertes Q Q estim verdouble confuence Mas canal La Hypoth se la capacit maximale d absorption du karst au niveau des pertes de l Agly est semblable celle du Verdouble 3000 1 5 Comparaison des r sultats et valuation de l erreur commise avec m thode utilis e dans la phase 1 BRGM RP 52919 FR Nous pr sentons Illustration 47 l volution temporelle des d bits du Maury d duite des mesures r alis es 2004 et 2005 ainsi que l volution des d bits du Maury estim s suivant la proc dure utilis e dans la phase 1 du projet BRGM RP 52919 FR et rappel e pr c demment quation 5 Sur la p riode concomitante de comparaison les d bits minimums d duits des mesures apparaissent sup rieurs aux d bits estim s suivant
91. e l aide du rapport suivant 5 alimentation P efficace 2 L estimation est le probl me de base la m thode la d termination des param tres climatiques sur les zones d tudes n tant pas ais e Ainsi la m thode d estimation de fr quemment utilis e consiste calculer le d ficit d coulement partir de la formule de Turc qui permet de s affranchir des param tres climatiques Le calcul du d ficit d coulement D par cette m thode empirique est bas sur la formule suivante D avec L 300 25 T 0 05 T 3 P 0 9 repr sente les pr cipitations mm et la temp rature C moyenne la source La surface d alimentation du syst me est alors d termin e en appliquant le rapport suivant Scans 4 38 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res o V repr sente le volume d eau coul l exutoire P la lame d eau pr cipit e et D le d ficit d coulement Par ailleurs la surface du bassin d alimentation est galement d termin e mod lisation lors de la d composition de l aide de mod lisation inverse Tempo 2 3 2 Caract risation du fonctionnement hydrog ologique l aide des suivis hydrologiques pi zom trie d bit a Analyse des d bits class s La m thode d analyse des d bits class s a pour objectif de c
92. e ne permet pas d expliquer l volution de la signature de la source des Adoux p riode de hautes eaux Les eaux des Adoux en p riode de Hautes eaux voluent vers un p le g ochimique tr s peu radiog nique 87Sr 86Sr plus faible que le rapport 87Sr 86Sr de la source mesur e en basses eaux La signature des eaux de la Boulzane en amont et en aval de la zone pr sum e en p riode de hautes eaux pr sente des rapports 87Sr 86Sr sup rieurs plus radiog nique ceux de la source des Adoux mesur e en p riode de basses eaux 87Sr 86Sr 0 708860 Le p le g ochimique vers lequel voluent les eaux lors des crues n est pas identifi avec pr cision On sugg re que la diminution des rapports isotopiques est attribuer une contribution plus importante d eau en provenance des calcaires du Valanginien lors des crues C est en effet dans cette formation que des ph nom nes karstiques on t observ s ce qui d note une bonne aptitude l infiltration des eaux de pluie En p riode de basses eaux les eaux de la Boulzane Gincla pr sentent des rapports 87Sr 86Sr plus faibles moins radiog niques que ceux mesur s des pertes pr sum es La signature g ochimique de la Boulzane Gincla est 174 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res fortement influenc e par les interactions que l eau du lit de la rivi re a subi avec l encaissant g ologique depuis Montfort forma
93. entr es et de sorties sont dites centr es r duites Illustration 90 Localisation des sites pluviom triques M t o France et du secteur d tude Plusieurs tentatives de simulation ont t r alis es dans un premier temps en utilisant en entr e pour les pr cipitations la variable d termin e l aide de la formulation de pond ration pr c dente Ces tentatives ont toutes conduit des checs r sultats non BRGM RP 54708 FR Rapport final 185 Rapport de la phase II du projet Corbi res montr s une partie des pr cipitations du bassin d alimentation tombe sous forme de neige en particulier lors de la p riode hivernale Les pr cipitations neigeuses contribuent au fonctionnement du syst me karstique uniquement lors de la fonte des neiges Le processus de fontes des neiges est troitement corr l aux temp ratures de l air et dans une moindre mesure au ph nom ne de pluie qui a tendance acc l rer le ph nom ne de fontes Afin de prendre en compte le ph nom ne de fonte des neiges nous avons cherch identifier les p riodes de fontes de neiges en confrontant les informations de la variable pluie d termin e par la fonction de pond ration et les informations de la variable temp rature de l air de St Paul de Fenouillet corrig du gradient altitudinal de temp rature une correction de 4 t apport e Il est suppos dans cette approche que lorsque la temp rature de l air
94. fonctionnement hydrog ologique l aide des outils raie 50 2 3 4 Etude de l interaction entre aquif res karstiques et s dimentaires 59 2 3 5 D composition des hydrogrammes mod lisation inverse des syst mes karstiques unaires et binaires 67 BRGM RP 54708 FR Rapport final 7 Rapport de la phase II du projet Corbi res 2 3 6 Mise en uvre et interpr tation d essais de pompage 2 3 7 Mise en uvre et interpr tation d essais de tra ages 77 3 Caract ristiques du syst me karstique du synclinal du Bas Agly 81 3 1 STRUCTURE GEOLOGIQUE APPORT DU FORAGE DE RECONNAISSANCE A ESPIRA DE L AGLY DE LA GEOPHYSIQUE ET DES RECONNAISSANCES DE TERRAIN 3 1 1 Rappel des caract ristiques lithologiques des formations cibl es 81 3 1 2 Rappel du sch ma structural du synclinal du Bas Agly 84 3 1 3 Nouvelles observations de terrain et observations photog ologiques 86 3 1 4 Profil sismique forage de reconnaissance Espira de l Agly et sch ma el 94 3 1 5 Forage de reconnaissance et forages existants 97 3 2 CARACTERISATION DU FONCTIONNEMENT DES PERTES DU MERDOUBLE ET rt 99 3 2 1 Pr sentation des r sultats du suivi Verdouble 100 3 2 2 Pr sentation des r s
95. l Ouest Montpins et plus particuli rement du Mas Magi dans sa partie occidentale cette flexure devient faille flexure dans la partie nord orientale de la zone illustr e sur la carte Illustration 69 tant assimil e la faille de Salses pr sence d une succession de synclinaux anticlinaux dont l anticlinal du Mas de la Chique au nord de la flexure dont l axe est l g rement oblique la flexure ou faille de Salses l anticlinal du Mas de la Chique viendrait butter sur la faille de Salses pr sence des faci s n7 n2 5a bien exprim s dans la partie SW de la zone le faci s n7 est dans la partie centrale de la zone sous couverture Plio Quaternaire du 142 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Roussillon Dans la partie situ e de part et d autre de l anticlinal du Mas de la Chique les formations calcaires et marno calcaires sont galement sous couverture Quaternaire et Oligoc ne Le Tableau 16 r sume les principaux arguments pour la s lection et la priorit des trois secteurs Illustration 69 Illustration 70 Illustration 71 Priorit D nomination Arguments en faveur Arguments du secteur contraires proximit de la flexure et s rie s dimentaire de anticlinal du Mas carbonat e sous de la Chique couverture affleurement du n2 5a au paisseur de la niveau du Mas de la couverture environ Chique 100m au vu de
96. la fr quence En d autre terme la densit spectrale de puissance permet de renseigner 1 sur la tendance du syst me long terme 2 aux ph nom nes p riodiques saisonniers et 3 aux ph nom nes purement al atoires assimilables au bruit de fond D un point de vue math matique la densit spectrale de puissance est d termin e par la transform e de Fourrier du corr logramme simple Box and Jenkins 1970 A l aide de la fonction de densit spectrale de puissance du d bit Mangin 1984 a d finit deux param tres qui permettent d acc der au fonctionnement des syst mes karstiques Le Temps de r gulation Ce param tre renseigne sur la dur e d influence engendr e par une impulsion unitaire pluie sur le syst me et donne des informations sur l organisation du transfert des impulsions pluie est gal maximale de la DSP divis e par 2 Plus le temps de r gulation est grand plus le syst me poss de un comportement inertiel plus le volume des r serves est important et moins le syst me est karstifi La Fr quence de coupure Elle correspond la fr quence pour laquelle la densit de puissance devient n gligeable Au del de cette fr quence le signal est nul ou assimilable au bruit de fond Un syst me poss dant un comportement inertiel filtre l information court terme jour semaine l information port e par les pluies sera essentiellement transform e dans les
97. la source de Th ron 226 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res La diff rentiation des diff rentes types d eaux en pr sence l aide du diagramme de Piper n est pas vidente appara t n anmoins que les eaux semblent pouvoir se distinguer les unes des autres par leurs teneurs en magn sium Les eaux de la source du Verdouble pr sentent des teneurs en bicarbonate HCO3 comparables celles des eaux du Gourg de l Antre Les teneurs moyennes apparaissent plus lev es que celles mesur es aux sources de Th ron et de Soulatg Les eaux de la source du Verdouble pr sentent des teneurs en sodium potassium chlorure sulfate et nitrates semblables aux eaux pr lev es au Gourg de Tableau 28 Les eaux de la source du Verdouble pr sentent des teneurs en magn sium et silice significativement sup rieures aux eaux du Gourg de l Antre Tableau 28 l inverse les teneurs en calcium de la source du Verdouble apparaissent significativement inf rieures aux teneurs en calcium des eaux du Gourg de l Antre Les teneurs en calcium et en magn sium pr sentent une volution inverse au cours du cycle hydrologiques Les teneurs maximales en calcium sont observ es lors des p riodes de hautes eaux et les teneurs minimales sont observ es lors des p riodes de basses eaux Pour le magn sium c est l inverse qui est observ les valeurs maximales sont observ es lors des t
98. la temp rature et de conductivit des eaux de la source des Adoux sont pr sent es aux Erreur Source du renvoi introuvable et Illustration 82 Sur la p riode de suivi la temp rature moyenne de la source des Adoux est de 11 17 C La valeur de la temp rature moyenne de l eau de la source des Adoux appara t en accord avec la temp rature moyenne de l air de la zone d tude 11 C d apr s les annales climatologiques des Pyr n es Orientales M t o France Aucune anomalie thermique n est mise en vidence pour ce syst me karstique La temp rature des eaux de la source des Adoux pr sentent peu de variation de l ordre de 0 3 C au maximum On montre n anmoins que la temp rature diminue lors des p riodes de hautes eaux T diminue lorsque le d bit augmente pour atteindre un minimum de l ordre de 11 C Lors des d crues et des tarissements la temp rature augmente lentement pour atteindre en fin d tiage son maximum de l ordre de 11 3 C L volution g n rale de la temp rature indique la participation d une eau plus froide pluie ou fonte de neige lors des p riodes de crue La faible amplitude de variation observ e 0 3 C sugg re une faible contribution de ces eaux plus froides lors des crues L inertie importante constat e pour la temp rature permet de sugg rer que param tre trace l volution de la zone noy e de l aquif re des Adoux Sur la p riode de suivi la conductivit lectrique moyenn
99. le Maury sur la p riode du mois de juin 2004 f vrier 2006 5 4 Quartile 117 5 m diane 158 1 5 377 Quartile 271 Ve 108 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 3 2 3 D termination des pertes de l Agly et confrontation des r sultats avec la m thode utilis e dans la phase 1 BRGM RP 52919 FR a D termination des pertes de l Agly et caract risation de leur fonctionnement Entre la station de Plan zes l amont des pertes de l Agly et la station de Mas de Jau zone aval des pertes le cours l Agly subit les modifications suivantes prise du canal de Latour de France dont le d bit journalier est connu station hydrom trique de la DDAF Banque Hydro confluence du Maury cet affluent coule presque enti rement sur les marnes imperm ables de l Albien pertes de l Agly dans le bief compris entre la cave coop rative d Estagel et le trou de la Past re confluence du Verdouble en amont de la confluence avec l Agly le Verdouble se perd en totalit l tiage dans les calcaires du Jurassique Nous disposons des d bits journaliers du Verdouble Tautavel station hydrom trique de la DDAF station hydrom trique de la DDAF Mas de Jau la Past re il s agit d un puits naturel de plusieurs m tres de diam tre et plusieurs m tres de profondeur creus dans les calcaires du lit de l Agly Nous avons n glig toutes pertes et ou ve
100. le flanc sud du synclinal au sein duquel aucune source p renne n est connue Ces sources temporaires existent en particulier au niveau de laven de Baixas 72 NGF environ ainsi ou aus alentours du forage de Cases de P ne 55 m NGF environ tr s hautes eaux les pertes de l Agly sembleraient aussi pouvoir fonctionner exutoire temporaire Les coulements au sein de l aquif re se font donc essentiellement au sein du flanc nord du synclinal des pertes de l Agly du Verdouble et d Opoul et des eaux des pr cipitations directement infiltr es i d une part vers les sources de Font Dame Font Estramar et les autres sources au d bit beaucoup plus faible du secteur de Salses ces sources sont tr s probablement situ es sur des syst mes annexes au principal axe de drainage et ii d autre part par des apports diffus des formations karstiques aux aquif res s dimentaires du Plio Quaternaire l Est et surtout au Nord Est de ces sources BRGM RP 54708 FR Rapport final 139 Rapport de la phase II du projet Corbi res au sein du flanc sud du synclinal des pertes de l Agly et du Verdouble et des eaux des pr cipitations directement infiltr es vers les sources temporaires de Case de P ne et Baixas et de mani re diffuse des formations karstiques vers l aquif re du Plio Quaternaire dans le secteur de Rivesaltes Hors p riodes de crues le r le de barrage jou par les formations plio quaternaires limit
101. ma onnerie et un petit bassin collectant l ensemble des trop pleins une chemin e de mise en charge et de d gazage sub verticale comprenant la base un syst me sipho de quip d un tampon de visite pour le nettoyage et l extraction des l ments grossiers pouvant tre entra n s dans l ouvrage un tube de mesure en acier DN 323 qui re oit le dispositif de mesure d bit m tre lectromagn tique DWM 2000 Khrone et qui est rectiligne sur au moins 15 DN photo 2 Ce tube install horizontalement comporte la sortie un double coude destin assurer le maintien en charge de la conduite calibr e le griffon lat ral est capt par un petit avaloir en ma onnerie et une conduite PVC DN 200 qui se jette dans la chemin e de mise en charge cette conduite est enterr e Le dispositif de collecte et la chemin e de mise en charge ont t r alis s PVC ils sont fix s au massif de b ton qui supporte la passerelle et les ouvrages de captage par des colliers et des potences scell s dans ce massif Le tube de mesure est pos sur des plots en b ton apr s d caissement et mise niveau du sol en pied du massif la d nivel ainsi obtenue pour la mise en charge tant priori de l ordre de 1 50 m Les travaux r alis s pour la mise en place de ce dispositif sont les suivants la d rivation temporaire des trop pleins et coulements pour permettre les travaux de terrassement et de ma onnerie
102. magn sium et en silice que l on observe la source du Verdouble sont vraisemblablement attribuer une contribution plus importante de la composante chaude et profonde du syst me Sur la base des points de suivis de la source de Soulatg on ne peut pas exclure la pr sence d une petite contribution d eau chaude et profonde au niveau du Gourg de l Antre Les temp ratures des eaux du Gourg de apparaissent en effet l g rement sup rieures 1 C environ aux temp ratures mesur es la source de Soulatg 11 est suppos que les BRGM RP 54708 FR Rapport final 227 Rapport de la phase II du projet Corbi res temp ratures des eaux de la source de Soulatg en tiage permettent de caract riser la temp rature moyenne des eaux du secteur d tude non influenc es par les circulations profondes Ces r sultats semblent donc corroborer les observations r alis es par les sp l ologues qui indiquent des venues d eau chaude en amont et aval du Gourg de les venues les plus importantes se trouvant aval du Gourg de l Antre CI 3 504 5102 mg l mg l mg l mg l mai mg l Sce du Verdouble moyenne 75 0 16 2 4 3 0 7 283 8 6 4 12 16 8 6 7 22 5 20 13 6 6 8 1 9 02 9 3 3 4 07 3 1 1 1 min 59 5 4 5 3 0 5 264 5 1 0
103. modifications du cours d eau a rien entre les stations amont et aval Les prises d eau par canal pour irrigation doivent tre identifi es et le flux journalier d fini soit partir de donn es de station hydrom trique soit partir de donn es du gestionnaire du canal Pour les affluents tributaires pour lesquels il a pas de station hydrom trique le d bit journalier peut tre estim partir de donn es ponctuelles ainsi que par rapport au d bit sp cifique de cours d eau de bassin versants adjacents en d terminant un facteur de proportionnalit bas e sur la superficie des bassins versants Le d bit des pertes est ainsi estim partir du bilan d eau du r seau hydrographique concern Q pertes Q amont aval L estimation des flux d eau journalier absorb s par les pertes partir des donn es des stations hydrom triques il convient de faire plusieurs hypoth ses sur le fonctionnement du syst me karstique Des mesures ponctuelles de jaugeages et des zones de pertes pour un cours d eau pour lequel il a pas de stations hydrom triques sont n cessaires ces mesures doivent couvrir une p riode pour lesquelles les conditions hydrologiques sont contrast es Le d bit des pertes est fonction du d bit amont et de l tat hydrologique du karst au niveau de la zone d absorption des pertes La capacit d absorption du karst volue selon une hyst r sis au cours des crues born e
104. montrer que l coulement des eaux la source est assur par une contribution de quelques 60 en provenance de circulations profondes BRGM RP 52919 FR Ces r sultats sugg rent que l eau qui s infiltre au niveau des pertes circule en profondeur au sein du syst me karstique L volution des flux de chlorure apporte des l ments explicatifs sur le fonctionnement du syst me les sources de Font Dame et Font Estramar pr sentent une salinit significative Les eaux sal es proviennent en grande majorit de l Etang de Salses Elles pourraient p n trer au sein de l aquif re par des conduits dominante verticale de plusieurs dizaines voire quelques centaines de m tres de profondeur Ces conduits seraient similaires ceux qui sont l origine des sources de Font Dame et Font Estramar situ s eux aussi sur le ou les anciens axes de drainage karstique de direction g n rale Sud Ouest Nord Est Ces conduits fonctionneraient principalement absorption au lieu de fonctionner exutoire comme les sources certains d entre eux pourraient temporairement fonctionner en exutoires du syst me karstique tudi ou de syst mes p riph riques Les axes de drainage sont relativement profonds et d autant plus profond que l on se d place vers l Est en r sulte que les salinit s les plus importantes et la thermalit la plus forte des eaux sont observ es dans l espace de mani re pr pond rante au niveau des e
105. niveau d eau de l aquif re des principales zones perm ables recoup es par le forage des niveaux de karstification connus ou suppos s au sein de l aquif re l existence d un stock d eau souterraine peut tre appr ci Le stock d eau souterraine mobilisable peut tre valu comme pr sent sur la base de diff rentes hypoth ses portant sur le rabattement maximal choisi au sein du forage d une part et sur le niveau pi zom trique moyen annuel au sein de l aquif re Moyennes Eaux BE Basses Eaux 76 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Ces estimations permettent de d terminer un d bit d exploitation gal ou sup rieur au d bit de pompage sur une base d un cycle hydrologique et d mettre des hypoth ses sur les conditions d exploitation avec des p riodes pour des d bits d exploitation sup rieurs 2 3 7 Mise en uvre et interpr tation d essais de tra ages artificiels La m thodologie des essais de tra age artificiels a t mise en uvre au niveau des pertes du Verdouble et de l Agly Les traceurs utilis s taient des traceurs classiquement utilis s savoir des traceurs de type fluorescent uranine et sulforhodamine Les injections ont t effectu es de fa on instantan e au niveau des pertes naturelles a Choix des points d injection Pour guider le choix du point d injection il est n cessaire de r aliser des campagnes de jauge
106. observ Ce seuil Om ga est estim par inversion partir de la pr cipitation et d une variable climatique de telle fa on que seule la hauteur de pluie situ e au dessus de ce seuil g n re un d bit l exutoire Mod le de transfert R ponses Impulsionnelles l Mod le D bit mesur l l Illustration 89 Sch ma de principe du mod le de transfert de la source des Adoux Dans l approche de mod lisation le choix du type des r ponses impulsionnelles est fix par l utilisateur Les r ponses impulsionnelles peuvent tre de type param trique fonction math matique connue fonction exponentielle par exemple ou non param trique Dans ce dernier cas c est le logiciel qui d termine la fonction math matique appropri e qui permet de d crire au mieux la variable de sortie mod liser L tude du fonctionnement du syst me karstique des Adoux a t abord e l aide des deux types possibles r ponses impulsionnelles param trique et param trique afin d une part de confronter les informations obtenues sur le fonctionnement du syst me Au pr alable l tude du fonctionnement hydrog ologique du syst me karstique par l approche de mod lisation inverse l aide du logiciel Tempo il a t n cessaire d terminer la chronique de pluie repr sentative du fonctionnement du karst
107. of Freshwater Lakes from Central Europe and Possible Contamination Sources Acta hydrochimica et hydrobiologica Vol 27 Issue 6 pp 416 421 BRGM RP 54708 FR Rapport final 263 Rapport de la phase du projet Corbi res Annexe 1 Aspects administratifs et financiers du projet BRGM RP 52920 FR Rapport final 265 Rapport de la phase du projet Corbi res RAPPORT D ACTIVITES 2005 Le projet est entr dans sa cinqui me ann e de r alisation en 2005 Les principales activit s se r partissent comme suit 1 gestion du projet et communication 2 implantation et suivi d un forage de reconnaissance Espira de l Agly 3 poursuite des suivis hydrologiques et hydrochimiques pour les syst mes karstiques du synclinal du Bas Agly Verdouble de la Tiroun re et des Adoux Las Bordes Gestion du projet et communication La gestion du projet a t assur e N D rfliger en qualit de chef de projet la gestion a t assur e en partenariat avec B Ladouche notamment pour tous les aspects scientifico techniques La t che de gestion a consist 1 au maintien d un contact r gulier avec les ma tres d ouvrage 2 au suivi r gulier de l avancement du projet avec l quipe de projet afin de respecter au mieux les ch ances la pr paration et l animation des r unions de comit de pilotage et la r daction des comptes rendus de d cisions des r unions de comit de pilotage Trois r
108. p riode de crue d cembre 2004 et f vrier 2005 Le d bit maximal des pertes du Verdouble estim par la proc dure de la phase 1 est de 3000 5 contre 7800 1 5 et correspond la capacit maximale d absorption BRGM RP 54708 FR Rapport final 115 Rapport de la phase II du projet Corbi res des pertes que l on avait fix e cf hypoth ses Lors de la d crue fin d cembre 2004 les d bits estim s des pertes du Verdouble apparaissent sup rieurs aux d bits des pertes d duits des mesures Cette diff rence est li e au fait que la m thode de la phase 1 sous estime la capacit maximale d absorption du karst et sur estime la capacit minimale d absorption du karst en hautes eaux En effet la fonction puissance utilis e quation 3 dans l approche de la phase 1 ne permet pas de prendre en consid ration le ph nom ne d hyst r sis mis en vidence l aide des mesures effectu es Illustration 40 N anmoins la m thode de la phase 1 est jug e globalement assez robuste car elle reproduit de mani re tr s satisfaisante les volutions mesur es L erreur commise sur la d termination des d bits des pertes ne concerne que les p riodes de crue et a donc un faible poids sur les bilans globaux que l on avait tabli l chelle des cycles hydrologiques La valeur du d bit moyen des pertes du Verdouble 706 l s tablies sur la p riode du 01 01 1997 au 19 08 03 BRGM RP 52919 FR est donc valid e a posteriori 1000
109. par l analyse des courbes de r cession 5 3 4 Synth se sur le fonctionnement hydrog ologique du karst de la source du Verdouble d duit par l approche de mod lisation inverse TEMPO Les mod lisations inverses des relations pluie d bit et les d compositions des hydrogrammes l aide des mesures physico chimique ont apport de pr cieux renseignements sur le fonctionnement hydrog ologique du syst me karstique de la source du Verdouble Les r sultats obtenus permettent la fois de mieux contraindre le sch ma conceptuel de fonctionnement et de d duire des informations sur la dynamique de ce syst me L tude du syst me karstique par l approche de mod lisation utilis e met en vidence les principaux points suivants BRGM RP 54708 FR Rapport final 223 Rapport de la phase II du projet Corbi res la surface du bassin d alimentation est estim e 6 9 1 4 km l hydrogramme unitaire du syst me karstique est complexe On montre que 1 le r gime d coulement est non lin aire en p riode de crue effet de chasse pour le syst me karstique pris dans sa globalit tude effectu e La part de cet coulement rapide se fait sentir d s le d but des pr cipitations et dure 3 jours environ Lors des crues l coulement la source appara t principalement assur jusqu 95 par ce type d coulement le comportement du syst me karstique pris dans sa globalit est asse
110. permet de reproduire assez fid lement l volution observ e il permet d expliquer 78 de la variance totale observ e ce qui constitue un r sultat acceptable crit re de Nash 0 65 Les valeurs des pics de crues mod lis s apparaissent significativement plus faibles que celles estim es l aide de l extrapolation de la courbe tarage Les d bits extr mes de pointes de crue calcul s par le mod le nous apparaissent plus BRGM RP 54708 FR Rapport final 213 Rapport de la phase II du projet Corbi res vraisemblables que ceux estim s par la courbe de tarage Les tarissements mod lis s sont globalement bien reproduits Le calcul des hydrogrammes unitaires r ponses impulsionnelle indique comme lors de la premi re tude BRGM RP 52921 FR qu il y a deux composantes l une rapide de type non lin aire et l autre lente de type lin aire La composante rapide coulement non lin aire pour le syst me karstique de la source du Verdouble intervient d s le d but des pr cipitations d calage 0 Illustration 109 et dure 3 jours environ temps de transit moyen de l coulement rapide 0 72 jour En terme de flux l coulement rapide assure une part tr s importante de l coulement total en p riode de crue jusqu 95 Cette composante rapide permet de caract riser la vidange gravitaire des eaux de pluie infiltr e dans la zone pikarstique par effet de chasse c est dire apr s que se soit tablie une
111. pour la p riode de janvier 2001 f vrier 2006 Les donn es journali res de ces diff rents param tres se trouvent en Annexe 5 CD Rom 128 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Le d bit moyen de Font Estramar pour la p riode observ e est de 2 2 m s le d bit minimum est de 868 5 alors que le d bit maximal est de plus de 35 m s Pour Fontdame le d bit minimum est de 474 1 5 le d bit maximal de plus de 5 2 et le d bit moyen de 886 5 Le d bit moyen des deux exutoires est de quelques 2 5 3m s La temp rature des deux exutoires est comprise entre 15 et 19 C pour Font Estramar et entre 16 et 18 C pour Fontdame La temp rature de la source de Fontestramar volue de mani re anti corr l e au d bit lors des crues la temp rature diminue brutalement puis tend augmenter pour atteindre sa temp rature maximale juste avant la fin d tiage L amplitude maximale se situe au moment des crues La gamme de variation de la conductivit lectrique de l eau au niveau des deux sources est la suivante de 8 9 mS cm 1 mS cm pour Fontestramar et de 7 mS cm 3 mS cm pour Fontdame La conductivit de Fontdame est influenc e par celle de l tang de Salses Leucate par marnage L volution de la conductivit lectrique de l eau de Font Estramar est globalement anti corr l e l volution des d bits lors d une crue la conductivit lectrique diminue rapidement
112. puis tend augmenter au cours de la d crue et tarissement A noter que les chroniques pi zom triques du pi zom tre 102 permettent les variations de d bit la source de Fontdame ces donn es ont ainsi permis d tablir une courbe de tarage pour la source de Fontdame a Bassin d alimentation Le syst me karstique a des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly est un syst me binaire aliment ainsi par les pr cipitations et par les pertes de cours d eau principalement celles de l Agly et du Verdouble et dans une moindre mesure par les pertes du Roboul BRGM RP 54708 FR Rapport final 129 euy poddey H4 802 5 dH NOUE Ke 9002 L0 LE LOOZ L0 LO epoued ej INS Sep JEWIEST enbseA Sep 09 lt 5 NS nea p NESAIN IAINS 1 enbueg s uuop ns y 90 21 90 YOZIL O 2L LL ZOU 10 2 22 LO LO LO 0 00 49N w nesAIN DL ST SANS
113. r seaux de fissure En p riode de crue l coulement la source appara t principalement assur par le r gime d coulement de type non lin aire de type effet de chasse La connexion hydraulique directe en charge entre l pikarst et la zone noy e se fait sentir d s le d but des crues et cesse au bout de 3 jours environ Les dur es d infiltration de la composante rapide de la recharge qui englobe la fois le r gime d coulement lin aire et non lin aire observ en p riode de crue effet de chasse sont assez courtes 14 jours 1 jour Au cours d un cycle hydrologique la part de l infiltration rapide contribue en moyenne pour 45 environ au fonctionnement global du syst me ce qui correspond environ 1 49 millions de sur les 3 3 millions de qui s coulent en moyenne l exutoire En dehors des p riodes de crue le comportement du syst me karstique pr sente globalement une inertie importante Cette inertie est li e aux caract ristiques fonctionnelles de la recharge lente par les pluies efficace et aux modalit s d coulement de la zone noy e BRGM RP 54708 FR Rapport final 241 Rapport de la phase II du projet Corbi res les vitesses moyennes d infiltration de la composante lente de la recharge apparaissent 10 fois plus faibles que les vitesses moyennes d infiltration de la composante rapide de la recharge Les dur es d infiltrations de la composante lentes sont de l ordre de 150
114. raccord et de dissection embo tement ou tagement et d autre part d tudier les gisements potentiellement fossilif res des s diments pi g s sur ces surfaces Les gisements de faune d couverts bibliographie et nouvelles d couvertes permettent de calibrer la mise en place dans le temps de ces diff rentes surfaces 30 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Diff rentes surfaces ont t identifi es et plac es dans l chelle du temps Illustration 2 des surfaces de hauts niveaux des surfaces fondamentales des surfaces d abandon plioc ne inf rieur des surfaces d abandon plioc ne sup rieur De plus une typologie des remplissages karstiques et une analyse de certains s diments pr lev s au sein du r seau karstique noy de Font Estramar photos et pr l vements par l Association de Recherches de Font Estramar ARFE Cyrille Brandt ont t effectu es L analyse des remplissages t r alis e par diffractom trie des rayons X et par observation au microscope lectronique balayage MEB Au final des hypoth ses sur la gen se des karsts des Corbi res en fonction de l volution du niveau de base rattach au niveau marin de la tectonique et du pal oclimat ont t dress es Le processus de karstification est li l volution du profil d quilibre fluviatile lui m me connect l volution eustatique de la M diterran e L existence d
115. res carbonat s la raret des min raux silicat s fait que les concentrations en silice des eaux souterraines restent faibles quelques mg l Les esp ces du syst me calco carbonique Dans les milieux karstiques non influenc par une intrusion marine les teneurs calcium magn sium et bicarbonate des eaux sont quasi exclusivement li es au 52 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res syst me carbonat Les interactions avec les autres min raux sont en effet n gligeables face aux dissolutions de min raux carbonat s De par la nature des pluies g n ralement acide d une part et surtout du fait de la pr sence de d origine biog nique dans les sols l eau entrant dans le syst me karstique poss de un fort pouvoir de dissolution vis vis des carbonates C est cette propri t qui conduit la karstification Dans les formations carbonat es o on est en pr sence de dolomies le syst me carbonat est m me de fournir non seulement du calcium et du bicarbonate mais galement du magn sium Cependant les cin tiques de dissolution sont tr s diff rentes pour ces deux min raux et l acquisition du magn sium est un ph nom ne lent qui signe des temps d interaction importants Dans les milieux karstiques des teneurs en calcium et magn sium tr s lev es peuvent tre galement attribu es des intrusions d eau marine Le Table
116. ries en l occurrence Le coefficient de Nash caract rise donc la distance entre la s rie observ e et le mod le notion incluant la fois les erreurs syst matiques biais et al atoires bruit est tr s utilis par les hydrologues ainsi que les hydrog ologues 70 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res d Mod lisation des syst mes karstiques binaires La mod lisation des syst mes karstiques binaires aliment s la fois par les pr cipitations efficaces et les pertes de cours d eau n cessite de d terminer le d bit journalier des pertes Deux proc dures ont t d velopp es afin de d terminer le d bit journalier des pertes de l Agly et du Verdouble qui contribuent l alimentation du syst me karstique du synclinal du Bas Agly h La mod lisation inverse permet de d composer ainsi l hydrogramme en prenant en compte comme signaux d entr e les pr cipitations et les pertes et de d terminer la part relative des pertes aux coulements du syst me selon la m thode de d composition des hydrogrammes explicit e au paragraphe pr c dent f e Evaluation de la contribution des pertes L estimation du flux journalier des pertes n cessite d identifier les donn es disponibles l amont et des zones des pertes ainsi que d identifier les diff rents apports par des tributaires int gr s par les stations de jaugeage Il s agit d identifier les
117. riode concomitante de comparaison Illustration 49 et Tableau 14 les d bits d duits des mesures apparaissent similaires aux incertitudes aux d bits estim s suivant la proc dure utilis e dans la phase 1 du projet Les d bits moyens des pertes de l Agly Tableau 14 sont respectivement de 743 Us pour les d bits d duits des mesures et de 659 Us pour les d bits estim s partir de l quation 6 La diff rence 84 Us appara t faible et est dans l ordre de grandeur des incertitudes qui p sent sur la mesure des d bits 10 et tr s nettement inf rieure l incertitude globale qui p se sur les pertes de l Agly 40 La seule diff rence notable en termes de diff rence de d bit est observ e la fin du mois de d cembre 2004 et dans une moindre mesure en juin 2005 Le d bit des pertes de l Agly estim par la proc dure de la phase 1 est sous estim par rapport aux d bits d duits des mesures Cette diff rence est la cons quence de la surestimation des d bits des pertes du Verdouble estim par la proc dure utilis e lors de la phase 1 quation 3 Le d bit du Verdouble la confluence tant estim par l quation 4 une surestimation des d bits des pertes du Verdouble revient sous estimer le d bit du Verdouble la confluence On montre en Illustration 50 que les erreurs relatives aux estimations des pertes du Verdouble et de l Agly compensent globalement le d bit total des pertes des deux approches
118. rique des chroniques fait appel des techniques d inversion On parle alors de mod lisation inverse des ph nom nes Contrairement la mod lisation directe qui consiste simuler le fonctionnement d un hydrosyst me partir de concepts reposant la fois sur la description de l hydrosyst me et l application de lois de la physique la mod lisation inverse d crit le fonctionnement d un hydrosyst me partir de r ponses impulsionnelles ruissellement coulement souterrain transfert de masse Ces r ponses impulsionnelles appel es galement fonctions de transfert sont estim es partir de s ries chronologiques pluie d bit niveau pi zom trique concentration de divers solut s propri t s physico chimiques du milieu 4 5 2 D marche adopt e et donn es utilis es L tude du fonctionnement du syst me karstique s est uniquement focalis e sur les donn es acquises l exutoire du syst me source des Adoux sur la base des donn es de d bits mesur es depuis avril 2003 Logiciel d velopp par J L Pinault 182 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Le sch ma de principe de la mod lisation inverse des coulements est pr sent en Illustration 89 La technique d inversion consiste calculer la ou les r ponses impulsionnelles et une fonction seuil Om ga de pluie efficace de telle sorte que le mod le soit le plus proche possible du d bit
119. sont de bonne qualit chimique En p riode de basse eaux l analyse des isotopes du Strontium notamment permettrait de mettre en vidence une possible contribution des eaux chaudes et profondes du D vono Carbonif re hauteur de 20 dans le fonctionnement du syst me karstique du Verdouble en p riode de basses eaux 6 2 3 Syst mes karstiques des Adoux et de la Tiroun re Le syst me karstique des Adoux est un syst me dont d une superficie modeste 6 km 1 5 km se d veloppe dans la partie occidentale du synclinal de Boucheville l o les calcaires urgoniens sont affleurants versant m ridional du Pech de Fraissinet Le syst me est un syst me unaire l existence des pertes de la Boulzane n tant pas prouv e non prouv e ni par des jaugeages ni par la g ochimie des eaux L analyse des isotopes stables de l eau oxyg ne 18 permet de d terminer l altitude du bassin d alimentation comprise entre 1000 1150m Le syst me poss de des r serves non n gligeables de l ordre de 2 1 millions de m il est en mesure d accumuler une grande quantit d eau en tant que r serve Le syst me pr sente une inertie significative le temps de transit moyen pour la vidange tant de 151 jours la zone noy e du syst me se vidange ainsi lentement L infiltration de la pluie est maximale apr s 2 jours puis d cro t progressivement jusqu 45 jours La zone d infiltration du syst me pris dans sa globali
120. source de la Mouill re pour les ann es 2002 2004 400 17 350 16 _ 155 Ss a 140 T 250 13 200 2 12 5 118 5 100 106 50 _ A TT sg i 05 11 01 24 05 02 10 12 02 28 06 03 14 01 04 01 08 04 17102105 Jaugeage mesur Jaugeage_Q total D bit total avec 15 pr D bit mesur pr1 pr2 Conductivit Contr le Illustration 99 Evolution des d bits journaliers et de la conductivit pour les ann es 2002 2004 la source de la Mouill re 196 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 5 2 2 Traitement des donn es et interpr tation Les analyses de d bits class s l analyse corr latoire spectrale et la d composition de l hydrogramme l aide de TEMPO ont t r alis es dans le cadre de la phase 1 L analyse des courbes de r cession a t mise jour en consid rant la r cession du cycle hydrologique 2003 2004 Les r sultats restent inchang s par rapport ceux expos s dans le rapport de la phase BRGM RP 52921 FR Au cours des cycles hydrologiques 2002 2004 trois p riodes ont t retenues pour l analyse des r cessions p riode du 10 mai au 09 octobre 2002 du 1 mars au 14 octobre 2003 et du 5 mai au 31 octobre 2004 L ajustement des courbes de r cession suivant la m thode de Mangin 1970 a t ain
121. source en consid rant une combinaison pond r e des stations de Cucugnan de Saint Paul de Fenouillet et de Fourtou La pluviom trie annuelle ainsi calcul e s l ve 975 mm Le mod le de transfert d fini l aide du logiciel TEMPO a permis de comparer les d bits simul s avec les d bits mesur s Une mise jour du mod le a t effectu e avec la s rie de donn es compl tes sans apporter des modifications importante concernant le fonctionnement du syst me Elle ne fait ainsi pas l objet de descriptions de nouvelles illustrations Les r sultats de la mod lisation de l hydrogramme de la source de la Mouill re sont pr sent s l Illustration 101 Le mod le permet de reproduire de mani re relativement fid le l volution observ e les pics de crues et le tarissement sont bien reproduits Le mod le permet d expliquer 96 de la variance totale observ e ce qui constitue un tr s bon r sultat 0 030 0 025 0 020 0 015 0 010 0 005 0 000 0 50 100 150 200 250 D calage en jour Illustration 100 Hydrogramme unitaire normalis e de la source de la Mouill re 198 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Le calcul de l hydrogramme unitaire indique qu il a pas de composante non lin aire effet de chasse pour le syst me de la Mouill re La r ponse impulsionnelle de la recharge montre un maximum tr s prononc le 2 jour puis
122. t se rapporte au fonctionnement de la zone d infiltration Le mod le pour d crire la vidange de la zone noy e est le mod le de Maillet d crit l aide de la formule suivante 90 6 avec a coefficient de tarissement Le d bit poss de aucune r alit physique il correspond l extrapolation de la courbe de tarissement l instant de la pointe de crue Le mod le utilis pour d crire la fonction d infiltration a t tabli de mani re empirique partir de l analyse de nombreuses d crues et de l infiltration dans une grotte Mangin 1970 BRGM RP 54708 FR Rapport final 41 Rapport de la phase II du projet Corbi res C est une fonction homographique l nt l et v q avec qo d bit d infiltration l instant t marquant la pointe de crue e coefficient d h t rog n it d coulement n coefficient de vitesse d infiltration est gal l inverse du temps d infiltration ti La formulation propos e par Ladouche et al 2005 pour d crire le fonctionnement de la fonction d infiltration lorsque les r cessions sont particuli rement longues gt 100 jours est la suivante Deux fonctions homographiques distinctes 5 t sont utilis es pour d crire l infiltration rapide et l infiltration lente ou retard e 1 04 Infiltration rapide y 1 0 E aj gjt l mt alet Infiltration lente ou retard e y t q La vidange de la z
123. thodes on peut citer l abaque de Marsaud 1996 les formules de l UNESCO la prise en compte d estimation de la courbe de restitution de sa dur e et de son taux de restitution en y appliquant un facteur de s curit Dans sa th se Marsaud 1996 a donn un abaque permettant d estimer les quantit s de fluoresc ine injecter selon diff rentes hypoth ses de connexion des drains karstiques et d bit de la source L Unesco donne plusieurs formules approximatives et plus ou moins labor es pour le calcul de la quantit de traceur injecter Unesco 1973 1983 Une des difficult s pour l application de ces formules est la diversit des param tres employ s qui bien souvent manquent Formule 1 M 62 avec M masse de traceur L distance entre points d injection et de pr l vement m et k coefficient de 2 10 pour le karst OI Formule 2 k 0 02 v avec masse de fluoresc ine g E distance entre points d injection et de pr l vement Q d bit de la source en v vitesse de l eau souterraine en m j V volume de la r serve souterraine en milliers de k coefficient de 500 pour les roches fissur es calcaires sinon 3000 La troisi me m thode consiste estimer une masse de traceur quivalente sur une fonction de restitution fictive rectangulaire en faisant des hypoth ses sur le temps de premi re apparition et la dur e de restitution le d bit l exut
124. traitement et de mod lisation de s ries temporelle en hydrog ologie et hydrog ochimie Ce logiciel est galement utilis pour proc der aux analyses corr latoires et spectrales simples ou crois es D une mani re g n rale la mod lisation des coulements consiste calculer la r ponse impulsionnelle lente et rapide associ e aux diff rents types d coulement Le transfert rapide peut tre d au ruissellement de surface ou l effet de chasse r sultant du comportement de la zone non satur e Le transfert lent met en jeu les diff rents processus d infiltration induisant un retard plus ou moins important entre la pluie et le d bit ou la variation d un niveau pi zom trique observ s en sortie infiltration lente et rapide ruissellement diff r L utilisation de deux r ponses impulsionnelles est r solue l aide d un processus it ratif L quation du transport s crit 500 Surface T T Ei ai b d bit o repr sente le produit de convolution discret f g k t le i i0 il temps S t la sortie l hydrosyst me d bit niveau pi zom trique le terme a t b la tendance Surface la surface du bassin d alimentation P et P les composantes la pluie induisant le transfert rapide et lent respectivement Les r ponses impulsionnelles et sont normalis es aire unit et sont donc sans dimension Le syst me peut tre constitu de une ou deux
125. uvre et m thodologie de caract risation BRGM RP 52918 FR 107 p 85 ill 2 ann Duriez A 2002 tude du fonctionnement hydrog ologique du karst de Font Estramar Aude et Pyr n es Orientales m moire de DEA Hyrdrologie Hydrog ologie Universit Paris Sud XI 128 p Duvail C Le Strat P Bourgine 2001 Atlas g ologique des formations plioquaternaires de la plaine du Roussillon Pyr n es Orientales Rap BRGM RP 51197 FR 44 p U S Environmental Protection Agency EPA 2003 Tracer Test Planning Using the Efficient Hydrologic Tracer Test Design EHTD Program National Center for Environmental Assessment Washington DC EPA 600 R 03 034 Available from National Technical Information Service VA PB2003 103271 and lt http Awww epa gov ncea gt Eraso A 1985 Methodo de prediccion de las direcciones principales de drenaje en el karst Kobi Serie Ciencias Naturales Bilbao N XV 1 222 p Faillat J P 1972 Contribution l tude des circulations souterraines dans les formations carbonat es du 260 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Haut Bassin de l Agly ruissellement souterrain et nappes karstiques Th se CERGH Montpellier USTL 219 p Fritz et Fontes 1986 Handbook of environmental isotope geochemistry P Fritz and J Ch Fontes Editors Volume 2 The Terrestrial Environment B Elsevier Science Publishers Amsterdam New York 1986 557 p
126. 0 D bit l s 100 01 06 04 30 08 04 28 11 04 26 02 05 27 05 05 25 08 05 23 11 05 D bit pertes Verdoubles d duit des mesures D bit estim suivant la proc dure utilis e au cours la Phase 1 BRGMRP 52919 FR Illustration 48 Comparaison des d bits des pertes du Verdouble d duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du projet Corbi res BRGM RP 52919 FR 116 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res D bits des D bits des pertes du pertes du Verdouble Verdouble gai d duit des d duit de la Proc dure BRGM RP 52919 FR mesures D bit Moyen l s 485 556 D bit Minimum l s 108 204 ANT LA D bit 1 Quartile 290 317 i D bit M dian l s 378 391 SCH ams D bit 377 Quartile 536 694 Us D bit Maximum l s 7582 3000 Tableau 13 El ments de comparaison statistique des d bits des pertes du Verdouble d duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du projet Corbi res BRGM RP 52919 FR L volution temporelle des d bits des pertes de l Agly d duit des mesures r alis es en 2004 ainsi que l volution des d bits du Maury estim s suivant la proc dure utilis e dans la phase 1 du projet BRGM RP 52919 FR et rappel e pr c demment quation 6 et pr sent e en Illustration 49 Sur la p
127. 00 350m Ces formations constituent le r servoir aquif re atteignant une paisseur consid rable au niveau central du profil gt 1000 m tres Un forage de reconnaissance a t effectu au niveau de l extr mit SE du profil avec pour objectif recouper l accident principal interceptant les structures et pouvant jouer le r le de drain hydraulique Illustration 32 Cette faille pourrait assurer une connexion hydraulique entre les calcaires du Jurassique sup rieur et les calcaires du Cr tac Illustration 31 localisation du profil sismique Haute R solution Espira de l Agly 66 BRGM RP 54708 FR Rapport final 95 leuy poddey 44 80279 48 56 999 ei enbuusis 2 eouessieuuose enb a d sejediouud Sep Seu ZE mm mm 200 ej poddey Rapport de la phase du projet Corbi res NO Rivesaltes se Illustration 33 Localisation du profil sismique interpr t par rapport la coupe g ologique interpr tative NO SE 3 1 5 Forage de reconnaissance d Espira de l Agly et forages existants Le forage de reconnaissance r alis en t 2005 Espira de l Agly rapport BRGM RP 54523 FR de fin de travaux de forage a atteint une profondeur de 332m Le sondage hydr
128. 00000 218807 0 7002 20 62 5 8 38 05 6000000 9 980 0 700270 12 S I 91 2 0 39S 6000000 01 8020 7002 20 8 5192 0 AW 39S 2000000 11 8020 00 1 81 5199 0 AW 205 8000000 672807 0 2002 Le 5 09 0 38 05 1000000 _ 2807 0 2002 20 8 4 225 6000000 8680 0 ER 002 1 60 Seplog 527 995 6000000 96807 0 gt 9 2002 90 01 527 205 2000000 0680 0 ese 7002 01 82 6000000 206804 0 LLS 6 Joz EL 002 0 0 8000000 0 80 0 eee poe opr 002 0 uezjnog 6000000 208802 0 L 6 iez sp EL 002 0 0 0100000 Jeng orf eoozzoe uezinog 1000000 _forzgozo See Lok So Teo 6000000 6791220 oz D Gle EEL 2002 2 8 _ 91205 eueznog _____ ___ __ lt 1 84 ose s 25 TI 4100 ei uoddey Rapport de la phase du projet Corbi res Annexe 4 Donn es hydrochimiques du syst me karstique du Verdouble BRGM RP 52920 FR Rapport final 285 Ae leui poddey H
129. 05 10000 25 A 20 D _ 1000 10 100 8 V 5 10 Pr l vement g ochimique 0 Q_verdouble estim Magn sium Gourg de l Antre A Magn sium source du Verdouble Magn sium source de Soulatge Illustration 119 Evolution temporelle des teneurs en calcium magn sium des eaux de la source du Verdouble du Gourg de et de la source de Soulatg L volution du d bit de la source du Verdouble est galement report e BRGM RP 54708 FR Rapport final 229 Rapport de la phase II du projet Corbi res 01 08 02 28 05 03 23 03 04 17 01 05 13 11 05 10000 9 A 8 7 gt GN 1000 6 55 5 8 2 100 38 5 28 L 10 Pr l vement g ochimique 0 Q_verdouble estim Silice Gourg de l Antre A Silice source du Verdouble Silice source de Soulatge Illustration 120 Evolution temporelle des teneurs en silice des eaux de la source du Verdouble du gourg de et de la source de Soulatg L volution du d bit de la source du Verdouble est galement report e 01 08 02 17 02 03 05 09 03 23 03 04 09 10 04 27 04 05 13 11 05 100000 20 10000 1000 D bit Wei 100 Temp eature C Pr l vement g ochimique 10 Q_verdouble estim Temp rature source Verdouble Temp rature Gourg de l Antre Illustration 121 Evolution temporelle de la tem
130. 1 eech 600400 1760800 680 11260002 MOUTHOUMET 615800 1773000 538 Tableau 25 liste et caract ristiques des pluviom tres consid r e dans cette tude La pluviom trie mesur e aux stations M t o France de Sournia St Louis et Parahou ne permet pas d expliquer les variations de d bit mesur es la source du Verdouble La variable climatique utilis e dans les calculs est la temp rature moyenne journali re de l air sous abri mesur M t o France la station de St Paul de Fenouillet Nous pr sentons dans le tableau suivant Tableau 26 le cumul des pr cipitations des diff rents cycles hydrologiques tudi s Cumul Pluie Bassin d alimentation du Karst de la source du Verdouble mm Cycle 2002 2003 770 Cycle 2003 2004 1087 Cycle 2004 2005 732 Tableau 26 Cumuls des pr cipitations du bassin d alimentation de la source du Verdouble d duit par l option de pond ration des pr cipitations du logiciel Tempo 19 partir du 01 07 05 ch Cycle hydrologique d fini entre le 01 septembre et le 31 ao t de l ann e suivante 212 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Les cumuls de pr cipitation obtenus sont compatibles avec les informations sur la pluviom trie annuelle isohy tes tir es des annales climatologiques de l Aude et des Pyr n es Orientales dans le secteur d tude Pour caract riser les processu
131. 131 3 Q1_Q3 cart interquartile 78 l s 131 3 1 5 Tableau 19 l ments de statistiques descriptives de la source des Adoux Le corr logramme simple des d bits de la source des Adoux pr sente un effet m moire valeur du d calage pour 0 2 Mangin 1975 de 31 jours environ Illustration 78 Le syst me pr sente donc une inertie significative le d bit mesur un instant t tant fortement d pendant des valeurs de d bits mesur s au cours des 31 jours pr c dents auto corr logramme des d bits des Adoux 150 100 50 0 50 100 150 D calage en jours Illustration 78 Auto corr logramme des d bits journaliers de la source des Adoux sur l ensemble 12 R L analyse corr latoire simple cherche traduire la d pendance dans le temps des v nements affectant la chronique selon des intervalles de temps de plus en plus grands Elle permet de tester le caract re r p titif des s ries temporelles et leurs ventuelles natures cycliques 162 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 4 3 4 Analyses des d bits class s de la source des Adoux Cette m thode a pour objectif de caract riser les r gimes d coulement observables sur un exutoire s agit d identifier des v nements particuliers de type mise r serve mise en fonctionnement d un trop plein fuites vers un autre syst me partir
132. 17 proximit du Mas Camps Les r sultats des suivis de hauteur d eau sont pr sent s l Illustration 41 Le dispositif de mesure n est plus op rationnel depuis le 02 02 2006 3 5 Niveau m a Dn 0 5 0 01 06 2004 09 09 2004 18 12 2004 28 03 2005 06 07 2005 14 10 2005 22 01 2006 02 05 2006 Niveau d eau au pas de temps de 30 mesure manuelle de contr le Illustration 41 Evolution temporelle des niveaux d eau enregistr es sur le Maury 106 BRGM RP 54708 FR Rapport final b Courbe de tarage du Maury Rapport de la phase du projet Corbi res Les jaugeages ponctuels effectu s au cours cette tude avant et apr s l installation du capteur de niveau d eau Tableau 11 nous ont permis d tablir une courbe de tarage Illustration 42 D bit Hauteur Date Us 04 06 2004 261 0 32 25 06 2004 179 0 28 21 01 2005 259 0 35 24 03 2005 194 0 27 01 06 2005 100 0 2 Tableau 11 R capitulatif des jaugeages effectu s sur le Maury 1000 D bit l s 900 800 700 600 500 400 300 200 100 1857 7 7938 R 0 9564 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 Hauteur m Illustration 42 Courbe de tarage de la station de mesure situ e sur le Maury Plusieurs fonctions math matiques ont t test s le meilleur ajustement a t obtenu l aide d une fonction puissance de type Q a Hauteur
133. 20 Illustration 116 Reconstruction unitaire partir d une combinaison lin aire des r ponses v nementielle Menu et pr v nementielle conductivit somme 0 822 221 Illustration 117 D composition des composantes d coulement de de la source du Verdouble p riode ao t 2002 janvier 2006 222 Illustration 118 Diagramme de Piper des eaux de la source du Verdouble de l eau du Gourg de la source de de Soulatg et de la source de Th ron 226 Illustration 119 Evolution temporelle des teneurs calcium magn sium des eaux la source du Verdouble du Gourg de et la source de Soulatg L volution du d bit de la source du Verdouble est galement report e 229 Illustration 120 Evolution temporelle des teneurs silice des eaux de la source du Verdouble du gourg de l Antre et de la source de Soulatg L volution du d bit de la source du Verdouble est galement report e Illustration 121 Evolution temporelle de la temp rature des eaux du Gourg de et de la source du Verdouble L volution du d bit de la source Verdouble est galement report e 230 Illustration 122 Evolution temporelle de la conductivit des eaux de la source Verdouble L volution du d bit de la source du Verdouble est galement report e
134. 3 Illustration 85 Evolution du Rapport Sr Sr des eaux chantillonn es en fonction de l inverse des teneurs en strontium Illustration 86 Vue agrandie du rapport des eaux chantillonn es fonction de l inverse des teneurs en strontium L incertitude sur la d termination des rapports 87Sr Sr est gale la taille des points Illustration 87 Ro 7Sr Sr des eaux chantilonn es en fonction du rapport HCO Sr 178 Illustration 88 179 Illustration 89 Sch ma de principe du mod le transfert de la source des 183 Illustration 90 Localisation des sites pluviom triques M t o France et du secteur d tude 185 Illustration 91 Evolution temporelle des d bits de la source des Adoux des pr cipitations et de la temp rature de l air sous abri mesur s St Paul de Fenouillet BRGM RP 54708 FR Rapport final 15 Rapport de la phase II du projet Corbi res Illustration 92 Calcul de unitaire normalis de la source des Adoux r ponses impulsionnelles globales du syst me Illustration 93 volution du seuil de pluie efficace Om ga et de la pluviom trie Illustration 94 Comparaison du d bit mod lis au d bit mesur la source des 89 de la variance totale expliqu e crit re de Nash 0 79 190 Illustration 95 R ponse imp
135. 4 0267S dH NOHE np sesAjeue p seenseye eBeynos np S621n0S Sep lt sep se jeue sep seeuuog g P Ee ES GES EFFET ERETT FE E gar E 3 see _ Te pr pr Fo _ Be fe pe re poe GER fr erer ms pe SNS HE Pre for RSR AI UN ez Pre SAS Eu UN bre nu un fee fe oops EE Fee SE SNS 29 7 es Sens meet rs ui Fo foo Fran 7 J wi ml EE TT ros CE PT ECO CE zeg ET EEE Sa121q109 ei ap uoddey
136. 40 m tant de 8 nous estimons que l altitude moyenne de recharge par les pr cipitations est compris entre 620 et 820 m d altitude Ces valeurs d altitudes sont compatibles avec les altitudes rencontr es sur les formations du Cr tac sup rieur de la for t Domaniale de 420 800 m et sur les formations d vono carbonif res du de N table entre le col Reboulade et le Montrodon 700 m 800 Les eaux du Verdouble pr lev es le 16 09 03 dans un contexte de tr s basses eaux Q 33 1 5 pr sentent une activit tritium 3 UT 1 UT Les teneurs en tritium des pluies actuelles sont tr s faibles et globalement comprises entre 2 et 7 UT les valeurs les plus lev es tant observ es en hiver et au printemps L activit Tritium des eaux de la source du Verdouble semble donc assur e par des eaux infiltr es r cemment dans le syst me tout au plus quelques ann es La composante profonde chaude du syst me appara t donc galement constitu e d eau d infiltration r cente quelques ann es voire une dizaine d ann e tout au plus Une autre hypoth se serait de consid rer que l on a faire un m lange entre une eau ancienne ant rieure 1950 et d une eau d infiltration r cente Cette hypoth se conduirait des vitesses d coulement tr s faibles de l eau en provenance des formations d vono carbonif res sous jacentes et ou une tr s mauvaise connexion hydraulique entre l aquif re p
137. 4708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res l coulement les sources de Font Estramar et de Font Dame apparaissent ainsi comme des sources de trop plein pour le syst me karstique des Corbi res d Opoul et du Bas Agly la taille du r servoir par d faut a t estim e dans le cadre de la phase une valeur de 70 millions de m3 environ Le volume dynamique estimateur du volume des r serves par d faut d duit de l analyse des courbes de r cession est estim 25 6 millions de m3 Le pouvoir r gulateur rapport des deux volumes est ainsi de 0 36 t montr la contribution importante des pertes de l Agly dont le d bit est soutenu lors des p riodes estivales par le barrage de l Agly L effet du soutien de l Agly par le barrage se traduit donc par un apport d eau plus important au syst me karstique les mod lisations inverses des relations pluie d bit ont permis de quantifier l importance du r le jou par les pertes dans le fonctionnement du syst me karstique La contribution des pertes appara t tr s importante avec une valeur de 60 l chelle de la p riode d observation et intervient tr s majoritairement lors des p riodes d tiage ou de r cessions Du fait de thermique observ e la source et de la caract risation de la composante pr v nementielle eau chaude et min ralis e par la mod lisation il est possible de
138. 5 50 i 16 T 45 lt 2 14 E S 40 5 E 5 12 35 9 e 30 25 8 08 20 06 2 g 15 2 0 4 10 01 12 04 30 01 05 31 03 05 30 05 05 29 07 05 27 09 05 26 11 05 25 01 06 Fontestramar_NGF Estagel_NGF Illustration 59 Evolution temporelle de la pi zom trie l ouvrage d Estagel et du plan d eau vasque de la source de Font Estramar Les ouvrages de Baixas Roboul Salses situ s au sein du syst me karstique apparaissent donc connect s d un point de vue hydraulique au syst me des pertes de l Agly La position de ces points n est pas loign e des axes de drainage souterrains suppos es mis en vidence soit par les essais de tra age soit par la m thode de caract risation des plans de drainage m thode ERASO ils sont donc proches de de drainage du ou des conduits du r seau karstique Illustration 16 3 3 SYNTHESE DES CARACTERISTIQUES DU SYSTEME KARSTIQUE DES CORBIERES D OPOUL ET DU SYNCLINAL DU BAS AGLY Cette synth se est bas e sur les r sultats la phase de l tude ainsi que sur les r sultats des calculs des pertes comme signal d entr e au niveau du mod le de transfert TEMPO et sur les donn es compl mentaires d observations g ologiques Les donn es disponibles aux sources de Font Estramar et de Fontdame en termes d hauteur d eau de d bit et de chroniques de temp rature et conductivit sont pr sent es sur les graphiques suivants
139. 5 et 50 jours apr s le d but de la r cession La vitesse d infiltration moyenne de la composante lente de l infiltration par les pluies efficaces appara t donc tr s faible 0 014 En r sum la zone d infiltration du syst me karstique des Adoux pris dans sa globalit appara t assez mal connect e d un point de vue hydraulique la zone noy e Le coefficient de tarissement a appara t galement tr s faible 0 004 TT qui indique que la zone noy e du syst me se vidange lentement Ces r sultats sont l origine de l inertie importante 31 jours qualifi e pr c demment l aide du corr logramme simple La valeur du volume dynamique assimilable au r serve du syst me appara t assez importante 2 1 millions de au regard du volume moyen interannuel 3 8 millions de calcul en consid rant un d bit moyen de 121 5 Le pouvoir r gulateur du syst me d fini par Mangin est lev proche de 0 5 autrement dit le syst me semble tre en mesure d accumuler de grande quantit de r serves Ces r sultats demandent tre corrobor s par l tude d une des deux r cessions suppl mentaires Le report des param tres retard l infiltration et pouvoir r gulateur dans le diagramme de classification de Mangin n a pas t effectu car l interpr tation ne repose que sur une seule r cession et n a ce titre peu de signification BRGM RP 54708 FR Rapport final 167 Rapport de la pha
140. 59 de gauche droite De ces observations de terrain il en ressort que les faci s n6b calcaire argilo gr seux et n5b marnes et marno calcaires sont relativement homog nes Si les niveaux marneux marquent les paysages au niveau des d pressions et les niveaux calcaires des reliefs la distinction des diff rents faci s des calcaires marneux et les marnes n est pas si vidente L observation de photos a riennes au niveau de cinq secteurs indiqu s sur l Illustration 17 a permis de positionner la flexure courbure convexe au niveau du flanc du synclinal du flanc nord et d analyser la r partition spatiale des diff rentes formations du n au nz sa Cette flexure est une flexure faille associ e la faille Salses dans sa partie nord o Secteur de Cases de P ne au niveau du flanc nord Illustration 26 Rep rage des formations g ologiques et de la flexure trait en rouge sur photo a rienne secteur nord de Cases de P ne BRGM RP 54708 FR Rapport final 91 Rapport de la phase II du projet Corbi res La s rie s dimentaire du n7 au n2 5a est d une paisseur importante La s rie s dimentaire observable le long de la route de Cases de P ne en direction de Tautavel D59 est une s rie compr hensive tr s monotone entre des marnes et des calcaires argileux du n7 au n2 5a Secteur du Mas M ric Illustration 27 Rep rage des formations g ologiques et de la flexure trait en r
141. Adoux conduite d bit source amontavalrAEP Illustration 76 Evolution temporelle des d bits de la sources des Adoux depuis Avril 2003 4 3 2 Mesures ponctuelles r alis es sur la Boulzane Trois campagnes de jaugeages diff rentiels ont t r alis es sur la rivi re de la Boulzane en amont et aval de la zone de pertes identifi e par Salvayre en 1966 La localisation des pertes ainsi que les lieux o ont t effectu s les jaugeages sont report s sur l Illustration 77 La premi re de ces campagnes a t r alis e en f vrier 2003 dans un contexte de moyennes hautes eaux Les informations relatives ces mesures sont report es dans le Tableau 18 BRGM RP 54708 FR Rapport final 159 Rapport de la phase II du projet Corbi res Date Seuil amont Seuil Aval Interpr tation D bit Boulzane D bit Boulzane Compte tenu des 18 02 2003 490 50 Us 455 45 1 8 incertitudes la diff rence 35 C 148 5 C 206 uS cm 5 n est pas jug e 2 9 2 8 significative Les pertes si elles existent sont tr s faibles quelques litres toutes au plus en moyenne hautes eaux Le d bit de la source des Adoux cette date tait 104 5 D bit Boulzane D bit Boulzane D bit aval sup rieur au d bit 14 04 04 686 68 1 5 744 74 Is amont pas de mise en Absence de Absence de vidence de pertes en raison mesures de mesures de de la contribution du Rau du co
142. E 21 04 2004 Sce Adoux 2910712004 Sce Adoux 2171012004 Sce Adoux Q 117 20 01 2005 Sce Adoux Q 210 i s 24 03 2005 Sce Adoux Q 171 1s 02 06 2005 Sce Adoux Us 10410812005 Sce Adoux 0 54 5 29 09 2005 Tableau 20 Param tres du syst me calco carbonique et indices de saturation vis vis des phases min rales de la silice En p riode de crue Q gt 150 1 5 les eaux de la source des Adoux pr sentent des indices de saturation vis vis de la calcite inf rieur 0 3 les eaux apparaissent donc de mani re significative sous satur es vis vis de ce min ral Ce ph nom ne va de pair avec l augmentation des pressions partielles de pCO et des teneurs bicarbonate HCO3 et calcium Ca Au cours de ces p riodes on observe une augmentation de la conductivit des eaux de la source des Adoux Ces ph nom nes sont rattacher un coulement en milieu triphasique eau roche air Les volutions observ es traduisent le ph nom ne de dissolution des carbonates sous l action du biog nique entr dans le syst me lors de l infiltration des eaux de pluie L volution de ces diff rents param tres renseigne donc sur le fonctionnement du syst me karstique en p riode de crue La gen se des crues ne provient pas directement de la pluie mais est produite par les eaux de pluie qui se sont infilt
143. E CADRE D UNE PHASE 3 Suite l analyse des cartes g ologiques des photos a riennes et des donn es concernant le profil g ophysique et le forage de reconnaissance il est possible de proposer trois secteurs pour l implantation de forages de reconnaissance de le cadre d une phase Ill du projet La s lection des secteurs repose sur la prise en consid ration de trois crit res ainsi que sur les r sultats du sondage de reconnaissance d Espira i le style tectonique la proximit de la flexure du flanc nord du synclinal du Bas Agly ou d un axe anticlinal des s ries affect es par des plissements au nord de la flexure et de la faille de Salses faille relais de la faille de Prades l paisseur des s ries s dimentaires sus jacentes aux niveaux carbonat s du Cr tac inf rieur n2 5a la proximit de de drainage souterrain et ou des directions de drainage identifi s par les essais de tra age pertes du Verdouble et pertes de l Agly ainsi que par la m thode ERASO ainsi que par les suivis pi zom triques Les trois secteurs identifi s sont situ s au sein de la zone dont les caract ristiques g ologiques et structurales sont rappel es ci apr s pr sence d une flexure marqu e au niveau des reliefs observation des photos a riennes qui est d form e par des accidents tels que les deux failles marqu es tant sur la carte g ologique qu observables sur les photos a riennes
144. I du projet Corbi res La m thodologie utilis e pour d terminer un des signaux d entr es du mod le de transfert permettant de d composer des sources de Font Estramar Fontdame est ainsi robuste Une actualisation de la mod lisation l aide du mod le TEMPO n appara t pas n cessaire 3 2 4 Pr sentation des r sultats du suivi du pi zom tre d Estagel Les volutions des niveaux pi zom triques mesur s Baixas et du pi zom tre r cent d Estagel dont les caract ristiques ont t pr sent es dans le rapport BRGM RP 53727 FR sont pr sent es en Illustration 51 L volution temporelle des d bits des pertes Agly Verdouble calcul s suivant les deux m thodes pr sent es pr c demment est galement report e sur cette m me illustration L instrumentation au pi zom tre d Estagel d but que le 9 d cembre 2004 la comparaison avec les d bits des pertes Agly Verdouble ne peut donc tre r alis e que pour 2005 Sur l Illustration 51 on remarque que la fin de la p riode de soutien des d bits de l Agly par le barrage de l Agly Caramany se traduit par une importante diminution de la pi zom trie mesur e au pi zom tre d Estagel En quelques jours le niveau pi zom trique enregistr Estagel diminue de pr s de 25 m en octobre 2005 puis remonte brusquement suite aux pisodes de crues de mi octobre Le niveau pi zom trique de Baixas appara t galement influenc notamm
145. II du projet Corbi res silteuses et noires 115 forment une s rie d argilites silteuses noires plus ou moins carbonat es riche en mati re organique et pyrite exprim e Des veines de calcite blanche pyrite fr quente sont situ es aux cotes suivantes 127 00m 139 50m 174 00m 179 50m 192 00m 194 50m 209 50m 249 50m 264 50m 272 00m 292 00m 304 50m et 325 00m 332 00m La zone productrice en eau se r alise sur une faille de chevauchement entre 323 00m et 332 00m La zone faill e n a pas t enti rement travers e pour des raisons purement techniques de foration Log g ologique du sondage d Espira de l Agly Alluvions grossi res et sables euses 5 niches er TOR silteuses noir tres plus o moins carbonst es riches en mati re organique et pyrite exprim e Veines de et fr quentes 127 00 139 50 174 50 179 50 187 00 192 00 194 50 209 50 249 50 264 50 272 00 279 50 292 00 304 50 325 00 332 00m La faille productrice en eau t recoup e entre 323m et 332m Cr tac inf rieur Albien Argilites s teuses noires La s rie compr hensive albienne peut avoir jusqu 1000m d paisseur Illustration 34 Log g ologique du sondage d Espira de l Agly BRGM RP 54523 FR L analyse des cuttings n a pas permis de distinguer les termes n7 n2 5a du fait de
146. IS ET PARAHOU 1 La pluviom trie mesur e aux stations M t o France de Sournia St Paul de Fenouillet Fourtou et Mouthoumet ne permet pas d expliquer les variations de d bit mesur es la source des Adoux En raison de l altitude du bassin d alimentation du syst me des il est probable que la quantit de pr cipitation estim e l aide de la formulation pr c dente soit sous estim e en raison du gradient altitudinal de pluie du secteur d tude Dans la suite de l tude un facteur correctif de 1 25 a t apport aux pr cipitations calcul es afin de prendre en compte le gradient altitudinal de pr cipitation Cela revient consid rer que la pluie de la fonction de pond ration est sous estim e de 25 La variable climatique utilis e dans les calculs est la temp rature moyenne journali re de l air sous abri mesur par M t o France la station de St Paul de Fenouillet Les valeurs de temp rature de l air St Paul de Fenouillet sont surestim es de quelques degr s de l ordre de 5 C par rapport aux temp ratures de l air qui r gnent sur le bassin d alimentation des Adoux situ en altitude gt gt 580 m Cette diff rence n est pas pr judiciable dans l approche de mod lisation utilis e car seules les variations 15 partir du 01 07 05 184 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase II du projet Corbi res relatives sont prises en compte dans les calculs les variables d
147. Illustration 17 Il en ressort que les s ries du n5 2a au n7 sont affect es d un plissement donnant lieu une succession de synclinaux d orientation NE SW s par s par des rides anticlinales axes anticlinaux en jaune sur l illustration ci dessous dans sa partie nord le flanc nord du synclinal est fortement structur g n ralement suivant la stratification avec l existence de plans de chevauchement et des failles associ es comme cela a d j t montr dans le cadre de la phase 1 les s ries cr tac es sont incis es par des formations de deltas oligoc nes dans le secteur du Mas de la Chique et de Montpins les s ries oligoc nes viennent sceller un bassin cr tac en amont du Mas de la Chique Illustration 18 le secteur nord est du flanc nord du synclinal est plus fortement marqu par des d formations ondulantes plut t que le secteur sud ouest proche de la terminaison du synclinal 86 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase II du projet Corbi res M ave Flanc nord du synclinal de l Agly Sch ma structural Illustration 17 Localisation des 5 photos a riennes analys es au niveau du flanc nord du synclinal du Bas Agly Les principales formations des marnes albiennes n aux calcaires du Cr tac inf rieur ont t observ es sur le terrain Elles sont pr sent es au niveau des illustrations suivantes Illustration 18 Contact lithologique entre les fo
148. Illustration 56 la totalit des donn es figurent sur le CD Rom de l Annexe 5 120 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 80 7000 Fin des p riodes de soutien des d bits ________________ de l agly 6000 T 60 5000 _ F 50 a 4000 F E E 40 3000 5 30 2 3 2000 2 5 20 10 1000 0 H 01 04 04 06 07 04 10 10 04 14 01 05 20 04 05 25 07 05 29 10 05 02 02 06 Baixas_NGF Estagel_NGF Contr le Estagel Pertes Agly Verdouble d duit des mesures Pertes Agly Verdouble d duit de la proc dure BRGM RP 52919 FR Illustration 51 Evolution de la pi zom trie mesur e aux pi zom tres de Baxias et d Estagel entre le 01 04 04 et le 15 02 2006 L volution des pertes Agly Verdouble de l ann e 2004 et 2005 est galement report e BRGM RP 54708 FR Rapport final 121 Rapport de la phase II du projet Corbi res 10000 g is E e 2 Fonction homographique ER T 3 1000 55 25 St gt 82 Evolution li e au ph nom ne d hyst ris des pertes mis en vidence illustrations 42 et 47 100 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Pi zom trie Estagel Somme pertes Agly Verdouble d duit des mesures Somme pertes Agly Verdouble d duit de la proc dure BRG
149. La diff rentiation des diff rentes eaux en pr sence l aide du diagramme de Piper et notamment les eaux des Adoux et de la Boulzane en amont et aval de la zone des pertes pr sum es n est pas vidente appara t n anmoins que les eaux des Adoux sont globalement plus concentr es en bicarbonate HCO3 et magn sium Mg et BRGM RP 54708 FR Rapport final 173 Rapport de la phase II du projet Corbi res dans une moindre mesure en calcium Ca Les teneurs en chlorure bore et nitrate NO3 sont comparables Les eaux de la Boulzane en amont et aval de la zone des pertes pr sum es pr sentent globalement des teneurs en sulfate plus lev e de l ordre 37 mg l en moyenne de celles mesur es aux Adoux de l ordre de 24 mg l en moyenne De la m me fa on les eaux de la Boulzane en amont et aval de la zone des pertes pr sum es pr sentent des teneurs en sodium et potassium plus importantes de celles mesur es au Adoux respectivement 3 8 mg l contre 2 7 mg l pour le sodium et de 2 7 mg l contre 0 75 moll pour le potassium De la m me fa on on constate cf tableau en annexe 3 que les eaux de la Boulzane en amont et aval de la zone des pertes pr sentent des concentrations en silice et en strontium plus importantes que celles mesur es au Adoux L origine de ces teneurs plus lev es est attribuer la part d eau de la Boulzane issue du socle partie amont de son bassin versant D une mani re g n rale
150. M RP 52919 FR Illustration 52 Evolution du d bit des pertes Agly Verdouble en fonction de la pi zom trie mesur e Estagel Dans le but d tablir une relation entre le d bit des pertes Agly Verdouble et la pi zom trie d Estagel diff rentes classes de pi zom trie ont t effectu es L ensemble des d bits des pertes disponibles est regroup dans chacune des classes Des valeurs moyennes de d bit et d cart type sont ainsi disponibles pour chaque classe L objectif de cette proc dure est de lisser les effets du ph nom ne d hyst r sis de la capacit d absorption du karst dans la zone des pertes L Illustration 53 pr sente l volution des d bits moyens des pertes pour chaque gamme de variation de pi zom trie enregistr e Estagel L incertitude sur les d bits moyens des pertes est galement report e Deux fonctions math matiques peuvent tre utilis es pour d crire l volution du d bit des pertes en fonction de la pi zom trie du karst fonction puissance pour les hauteurs pi zom triques comprise entre 8 84 et 11 30 m une fonction polynomiale d ordre 3 pour les hauteurs pi zom triques sup rieures 11 30 m L utilisation de ce type de fonction permet de prendre en compte de mani re partielle les effets d hyst r sis des pertes Pour les hauteurs pi zom triques inf rieures 8 84 m on suppose que la capacit d absorption du karst est atteinte et que le karst ne
151. TS 6 2 1 Syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly 252 10 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 6 2 2 Syst mes karstiques de la Mouill re et du Verdouble 254 6 2 3 Syst mes karstiques des Adoux et la Tiroun re 255 6 3 PERSPECTIVES POUR L EXPLOITATION ET LA GESTION DES SYSTEMES KARSTIQUES DES CORBIERES ORIENTALES 256 6 3 1 Syst mes karstiques de la Mouill re et du Verdouble 256 6 3 2 Syst mes karstiques des Adoux et la Tiroun re 256 6 3 3 Syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly 257 7 Principales r f rences bibliographiques 259 Liste des illustrations Illustration 1 Sch ma conceptuel de la m thodologie d tude Aunay et al 2005 Illustration 2 Surfaces et incisions des Corbi res Amay et al rapport BRGM RP 51595 32 Illustration 3 Sch ma d un dispositif quadrip le de type p le p le 34 Illustration 4 Diff rents cas de rupture de pente de la droite repr sentative des d bits class s Marsaud 1996 40 Illustration 5 E de la r cession selon la m thode de Mengin 1970 in Fabre 1983 42 Illustration 6 Classification des syst mes karstiques partir de
152. age au micro moulinet Ces jaugeages diff rentiels ont pour objectifs i de localiser les zones de pertes et d avoir une estimation de leur nature pertes ponctuelles pertes diffuses et ii d estimer le d bit des pertes pour valuer la dur e de la fonction d entr e du traceur Trois autres facteurs peuvent galement t pris en compte pour le choix du point d injection point d injection choisir suffisamment en amont des pertes et avec un courant n gligeable pour assurer le bon m lange du traceur avant son entr e dans le syst me viter les zones d eaux stagnantes trop importantes avant les pertes qui conduiraient une dispersion de la fonction d entr e du traceur et un risque de photo d gradation du traceur facilit d acc s pour le mat riel b Choix des points de restitution et type de suivi Concernant le suivi de la restitution un r seau de suivi doit tre mis en place en consid rant d une part les exutoires du syst me karstique trac et d autre part des sources mineures de d bordement voire des forages situ s dans le karst sur de drainage souterrain suppos entre les pertes et les exutoires et galement dans adjacent Dans le cas des essais concernant les pertes de l Agly et du Verdouble situ dans le bassin d alimentation du syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly des forages situ s dans l aquif re du Plio Quate
153. ailles sont plus importants lorsqu ils sont situ s dans la continuation d accidents ant rieurs affectant le massif du Mouthoumet qui est situ au NE du synclinal de Soulatg Les principales caract ristiques des formations pr sentes au sein du synclinal de Soulatg sont les suivantes Note de la carte g ologique au 1 50 000 N 1077 c2 d p ts li s la transgression c nomanienne r trogradation littorale ensemble carbonat domin par des calcaires gr seux roux orbitolines dans la partie inf rieure puis des calcaires pr alv olines dans sa partie sup rieure calcaires micritiques blancs bruns et des calcaires r cifaux caprinules Turonien inf rieur moyen 20 30m gr s calcaires et marno calcaires c3b Turonien moyen sup rieur env 30 50m gr s et calcaires dans zone d tude correspondant des d p ts margino littoraux infralittoraux internes c3c sommital 15 m il est domin par une s dimentation silico clastique avec des gr s ainsi que des calcaires bioconstruits renfermant des rudistes 4 et c4b 5a Coniacien sup rieur Santonien inf rieur calcaires ocres graveleux 8 10m pour le Coniacien passant des marnes et calcaires marneux niveau d crit comme les marnes et marno calcaires Micraster d paisseur variable de 0 40 due la disco
154. al Rapport de la phase du projet Corbi res 100000 10000 D bit 5 10 01 06 04 09 09 04 18 12 04 28 03 05 06 07 05 14 10 05 D bit Maury D bit estim suivant la proc dure utilis e au cours de la Phase 1 BRGM RP 52919 FR Illustration 47 Comparaison des d bits du Maury d duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du projet Corbi res BRGM RP 52919 FR Nous pr sentons en Illustration 48 l volution temporelle des d bits des pertes du Verdouble d duit des mesures r alis es en 2004 et 2005 ainsi que l volution des d bits des pertes estim s suivant la proc dure utilis e dans la phase 1 du projet BRGM RP 52919 FR et rappeler pr c demment quation 3 Sur la p riode concomitante de comparaison Illustration 48 et Tableau 13 les d bits minimums d duits des mesures apparaissent similaires aux incertitudes de mesure pr s 10 aux d bits estim s suivant la proc dure utilis e dans la phase 1 du projet Les d bits moyens Tableau 13 sont respectivement 485 1 5 pour les d bits d duits des mesures et 556 Us pour les d bits estim s partir de l quation 3 La diff rence 71 5 appara t faible et est dans l ordre de grandeur des incertitudes qui p sent sur la mesure des d bits 10 La seule diff rence notable est observ e en
155. alcaires de Montferrand Coniacien sup rieur Santonien inf rieur dont la puissance est de 10 15 m Le syst me poss de une autre entr e avec le Gourg de fen tre ouverte sur la rivi re souterraine Ainsi au centre d une d pression de 15 20 m de profondeurs dans les marno calcaires Micraster un couple exurgence perte existe au sein des calcaires de Montferrand Le syst me karstique du Verdouble source de la Doux associ au Gourg de l Antre serait compos de deux r seaux karstiques actifs avec des caract ristiques diff rentes un r seau plus superficiel d veloppement horizontal Gourg de avec un coefficient de tarissement important et limit au Cr tac sup rieur et un r seau plus profond li des accidents failles responsable des apports d eau anormalement chaude faible coefficient de tarissement et de zone d alimentation plus loign e s tendant probablement au D vonien Note de la carte g ologique au 1 50 000 N 1077 Les calcaires du D vonien sont associ s l unit du Roc de N table a et 6 cette unit est situ e au Nord du synclinal de Soulatg telle que repr sent e sur la coupe g ologique interpr tative N S Les calcaires micritiques et dolomitiques du D vonien inf rieur et moyen se d veloppent au dessus des amp lites noires souvent gr seuses du Silurien et D vonien basal Les calcaires micritiques de teinte claire comprennent quelque
156. alm est essentiellement calcaire avec des calcaires grain fin contenant fr quemment des br ches Le Jurassique terminal n1 est constitu de calcaires roux en plaquettes marnes et calcaires argileux graveleux ou oolitiques patine jaune rousse caract ristique Cr tac inf rieur N ocomien Urgonien n2 5a calcaires blancs rudistes et orbitolines La puissance totale estim e de la formation karstifiable aquif re Jurassique sup rieur et Cr tac inf rieur au niveau de la zone d tude est 200 250 m tres Albien n7 n5b 7 marnes noires en grande partie affect es par le m tamorphisme dans le secteur d tude transformation en corn ennes Elles sont plus ou moins gr seuses et carbonat es et importante paisseur plusieurs centaines de m tres elles constituent un niveau imperm able consid rable Une coupe g ologique simplifi e d orientation S N t r alis e partir des minutes de la carte g ologique au 1 50 000 de St Paul de Fenouillet Illustration 74 entre les Nautes mergence des Adoux et le Roc des Escoubitos au Sud Cette coupe met en vidence dans sa partie centrale le contexte structural et g om trique des formations aquif res pr sentes constituant le r servoir du syst me karstique des Adoux Illustration 73 BRGM RP 54708 FR Rapport final 155 Rapport de la phase II du projet Corbi res Pech de Fraissinet Serre L gende Echete h
157. apport de la phase du projet Corbi res Photo 1 report virtuel du dispositif de captage des trop pleins l chelle du site des Adoux Photo 2 d bitm tre lectromagn tique Krohne de type DMW2000 install sur la conduite de mesure du dispositif de captage des trop pleins la source des Adoux 3 Le Ze la source des Adoux Photo 3 d tail du puits de mise en charge Photo 4 d tail de du dispositif et des deux venues de captage au niveau de mesure de l essentiel des trop pleins de la passerelle sur le site de captage de au niveau du captage de la source des Adoux BRGM RP 52920 FR Rapport final 277 Rapport de la phase II du projet Corbi res De plus une sonde temp rature conductivit a t install e et reli e une centrale d acquisition au niveau d un collecteur apr s le passage dans les chambres de captage Le syndicat d eau des diff rentes communes concern es a install des compteurs sur les buses d alimentation des diff rentes communes ainsi que sur le trop plein du r servoir aliment par gravit L ensemble de ce dispositif contr le des trop pleins des param tres physico chimiques et de l alimentation des diff rentes communes doit permettre de disposer des informations n cessaires la caract risation de la ressource de ce syst me karstique N anmoins le dispositif complexe de contr le des trop pleins
158. aract riser le ruissellement de surface d un bassin versant ou la vidange gravitaire d une nappe par effet de chasse c est dire apr s qu une continuit hydraulique entre la zone non satur e et la zone satur e se soit tablie r ponse impulsionnelle lente n cessairement plus longue que la pr c dente d crivant la fois les processus de transfert rapides s ils sont lin aires et diff r s infiltration Pour cela la pluie efficace est d compos e en une composante rapide P et une composante lente chacune de ces composantes tant transf r e l exutoire ou dans la nappe au moyen de la r ponse impulsionnelle correspondante La contribution de la pluie efficace au transfert rapide est d crite au moyen de la fonction t dont les valeurs sont comprises entre 0 et 1 Cette fonction donne au temps 7 la contribution de la pluie efficace impliqu e dans le transfert rapide Coefficient d ajustement de Nash La qualit de l ajustement d une s rie observ e S t l aide d un mod le M t peut galement tre mesur e partir du coefficient d ajustement de Nash C est un param tre sans dimension Nash 1 Z o Z est gal au rapport de la somme des carr s du r sidu sur la variance de la s rie observ e moment centr d ordre 2 Nash 1 50 Efso n 1 N eg o 5 repr sente la moyenne de la s rie observ e S n N est la taille de l chantillon longueur des s
159. aract riser les diff rents r gimes d coulement observables sur un exutoire s agit d identifier des v nements particuliers de type mise en fonctionnement d un trop plein fuites vers un autre syst me partir d une analyse des modifications qu ils induisent sur les hydrogrammes Marsaud 1996 La m thode propos e par Mangin 1971 consiste classer les d bits par groupes afin de mettre en vidence des valeurs de d bits critiques valeurs anormalement lev es ou faibles Une loi statistique est ajust e liant les classes de d bit leurs fr quences d apparition L interpr tation des graphes de d bits class s repose sur l identification d anomalies affectant la droite repr sentative ces anomalies se marquent par des modifications de la pente de la droite Tableau 1 et Illustration 4 Cette m thode permet de mettre en vidence la pr sence d un impluvium fluctuant au travers des fuites ou d apports ventuels pouvant se produire entre diff rents syst mes karstiques d terminer les conditions de mise en fonctionnement de trop pleins v rifier la qualit de la station jaugeage de l exutoire Cas Pentes des Position de la Interpr tation droites rupture Mise en fonctionnement de trop plein A a2 gt Forts Fuites vers un autre syst me pourcentages Stockage momentan Fuites ou d bordement de la station de jaugeage lors des hautes eaux Apports en pro
160. arstiques du Nord du causse de Martel Corr ze th se 3 cycle universit Bordeaux Ourni B 1995 Un Cthulhu vraiment Sp l o n 23 5 p Padilla A Pudido Bosch A 1995 Study of hydrographs of karst aquifers by means of correlation and cross spectral analysis J hydrol 168 73 89 262 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Petit V Ladouche B D rfliger N avec la collaboration de ac J L Cubizolles J Giroux H et Emblanch Ch 2002 Projet valuation des ressources en eau des Corbi res Compte rendu et interpr tation du pompage d essai de puits et de nappe longue dur e Cases de P ne BRGM RP 51394 FR Pinault J L 2001 Manuel d utilisateur de TEMPO logiciel de traitement et de mod lisation des s ries temporelles en hydrog ologie et en hydrog ochimie Projet Modhydro BRGM RP 51459 FR 221 p Plagnes V 1997 Structure et fonctionnement des aquif res karstiques Caract risation hydrog ochimique des eaux universit de Montpellier th se de 3 cycle 376 p Ravier J 1959 le m tamorphisme des terrains secondaires des Pyr n es M m Soc G ol XXXVIII 86 Smart P L 1984 A review of the toxicity of twelve fluorescent dyes used for water tracing The NSS Bulletin October 1984 pp21 33 Vengosh A S Barth A Heumann K G S Eisenhut S 1999 Boron Isotopic Composition
161. ation Les m thodes utilis es sont celles de la g ologie structurale et litho stratigraphique ainsi que des m thodes sp cifiques l hydrog ologie karstique avec l analyse des d bits class s l analyse des courbes de r cession l inventaire des ph nom nes endo karstiques exo karstiques i phase de caract risation il s agit de d terminer si les ressources du syst me sont suffisantes pour une exploitation les r serves importantes et leur qualit convenable et si ces r serves autorisent une surexploitation temporaire L objectif de cette phase est ainsi de d finir les caract ristiques de la zone noy e partir de l tude des d bits des tra ages naturels et artificiels Elle s appuie sur des m thodes d analyse statistique des relations pluies d bits de d composition d hydrogramme L analyse des hydrogrammes est conduite l chelle de plusieurs cycles hydrologiques gt 2 L analyse des donn es hydrochimiques et isotopiques de l eau permet de d finir l origine des eaux son temps de s jour ainsi que les conditions d coulement libre en charge pr sence d un pikarst nature de la connexion hydraulique avec la zone noy e iii phase de d monstration il s agit de d finir le mode d exploitation le mieux adapt la structure du syst me tudi Selon la structure et le fonctionnement du syst me selon si le syst me poss de des r serves mobilisables ou non un conduit p n trable au niveau d
162. ation 61 Evolution temporelle des hauteurs d eau de la vasque de Font Estramar et de la temp raure des eaux sur la p riode du 01 01 2001 au 31 01 2006 131 Illustration 62 Evolution temporelle des debits de la source de Font Estramar sur la p riode du 01 01 2001 au 31 01 2006 2132 Illustration 63 Evolution temporelle des hauteurs d eau du pi zom tre 102 reprsentatif du fonctionement de la source de Font Dame sur la p riode du 01 01 2001 au 31 01 2006 Illustration 64 Evolution temporelle des hauteurs d eau du pi zom tre 102 et conductivit des eaux de la source de Font Dame sur la p riode du 01 01 2001 au 31 01 2006 Illustration 65 Evolution temporelle des hauteurs d eau du pi zom tre 102 et temp rature des eaux de la source de Font Dame sur la p riode du 01 01 2001 au 31 01 2006 Illustration 66 Evolution temporelle du d bit de la source de Font Dame sur la p riode du 01 01 2001 au 31 01 2006 136 Illustration 67 D limitation du bassin d alimentation du syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly Illustration 68 Pr sentation sch matique des diff rents termes du bilan hydrologique du syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du La recharge est constitu e des pr cipitations pour 40 et des pertes pour 60 138
163. atique SO mitres NGF 5 1 TB34 amp T Pl istoc ne desmorpholozie metres NGF 15 lela Montagne de yons et dissection zhumatien des lacet Surface Holocen Zm tres NGF 6000 ans Aunay E amp LoStrat P avec coll Illustration 2 Surfaces et incisions des Corbi res Aunay et al rapport BRGM RP 51595 FR De plus un tableau des principaux r sultats obtenus dans le cadre de l tude g ologique des Corbi res pour les diff rents syst mes karstiques caract riser a t tabli 2 2 4 D termination des plans de drainage par la m thode ERASO Le principe de la m thode propos e par Eraso 1985 est d identifier les plans en distension qui permettent selon son postulat un coulement Cette m thode n cessite de d terminer l ellipso de des d formations de la roche aquif re partir d observations et de mesures effectu es sur le terrain prenant en compte la nature et l orientation des fractures et des micro fractures Les failles sans prises en compte de la chronologie des jeux successifs des failles en ne consid rant que l ellipso de des d formations et non des contraintes les stylolithes illustrations de la compression perpendiculaires la composante majeure de l ellipso ide des d formations et les veines t moin d une tectonique de distension leur plan est orient perpendiculairement la composante mineur
164. au 2 ci apr s rassemble de mani re synth tique l origine et le type de renseignement apport par les esp ces majeures et traces pr sentes dans les eaux des syst mes karstiques Le Tableau 3 r sume le type d information que Ton peut obtenir sur le syst me calco carbonique partir des mesures de terrain et des teneurs en 2 HCO et pCO2 des eaux BRGM RP 54708 FR Rapport final 53 Rapport de la phase II du projet Corbi res Traceur Origine Applications types d informations obtenues absence N interagit pas avec le milieu et est ce titre d vaporites souvent consid r comme conservatif Interne en pr sence permet l identification et la quantification des d vaporites m langes d eau Exclusivement apport par les pr cipitations en absence d activit anthropique et d origine interne Bon marqueur des horizons de surface re concentration par vapotranspiration Na Externe Marqueur de contamination marine Interne Peuvent provenir de l alt ration des min raux silicat s d change de cations avec les min raux argileux de substances organiques L intensit des changes cationiques peut tre valu e avec indice d change cationique _Bons marqueurs des horizons de surface Br B Externe N interagit pas avec le milieu et est ce titre souvent consid r comme conservatif permet l identificat
165. au dessus du lit du ruisseau L exc dent de la source se jette dans le ruisseau par une petite cascade photos Annexe 2 150 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Arriv e du trop plein du trop plein Photo 1 Vue ext rieure du captage de la r surgence des Adoux au lieu dit Les Nautes avant les am nagements r alis s dans le cadre de l tude BRGM RP 54708 FR Rapport final 151 Rapport de la phase II du projet Corbi res Photo 2 Vues exterieures du captage de la r surgence des Adoux et du ruisseau Le Rau Noir lieu dit Les Nautes avant travaux 20 Photo 3 D tail int rieur de la chambre de captage 1 de la source des Adoux Photo 4 diaclase par laquelle arrive l eau de la source dans la chambre de captage n 1 152 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res b Descriptif de la chambre du captage existant La chambre de captage de la r surgence est en fait compos e de deux sous chambres interconnect es entre elles par une buse D cf Photo 5 et Photo 6 L essentiel de l eau arrive au niveau de la chambre de captage 1 par la diaclase de 0 2 m de largeur environ Photo 5 D tail int rieur de captage 2 de la source Adoux A prise d eau de la commune de Caudi s de Fenouill des B prise d eau de la commune
166. bole Age Faci s Epaisseur m Albien Marnes intercalations 1000 m tres gr seuses environ Neb Clansay sien Aptien sup rieur Calcaire argilo gr seux 45 m tres 2 Gargasien sup rieur Aptien Marnes et marno calcaires 150 m tres sup rieur orbitolines 1 Gargasien inf rieur Aptien Calcaires blancs rudistes 120 m tres sup rieur Urgonien sup rieur Den B doulien sup rieur Aptien Marnes et marno calcaires 120 m tres inf rieur B doulien Calcaires blancs rudistes 290 m tres inf rieur Valanginien et orbitolines Hauterivien Barr mien ns Berriasien Calcaires argileux roux Env 30 Calcaires noirs en plaquettes m tres Ja Callovien Kimm ridgien Calcaires et br ches 250 300 associ es aux calcaires m tres Dolomies grises Dolomies noires Illustration 14 tableau r capitulatif des faci s lithologiques et des ges des formations pr sentes au niveau du synclinal du Bas Agly partir de la note de la carte g ologique de Rivesaltes BRGM RP 54708 FR Rapport final 81 Rapport de la phase II du projet Corbi res La source de Font Estramar merge au niveau des formations calcaires du Cr tac inf rieur calcaires blancs rudistes et orbitolines Urgonien inf rieur d une paisseur pouvant atteindre 290 m tres Les formations aquif res cibles du syst me karstique du synclinal du Bas Ag
167. c es par les eaux des pertes mais sans qu il y ait une influence directe lors de sollicitation par pompage d une dur e de 3 mois un d bit donn 2 3 4 Etude de l interaction entre aquif res karstiques et s dimentaires a Approche hydrog ologique par mod le th orique L histoire g ologique du karst des Corbi res est influenc e par l ant riorit de la karstification messinienne sur le remplissage plioc ne Sur la bordure nord de la plaine de Rivesaltes les circulations karstiques profondes participent la r alimentation du syst me aquif re plio quaternaire du Roussillon et notamment des niveaux captifs du Plioc ne Chabart 1996 Gadel 1966 La continuit hydraulique entre les calcaires karstifi s des Corbi res et la partie nord de l aquif re plio quaternaire du Roussillon est prouv e Les ordres de grandeur en terme de flux ou d change hydraulique entre les deux aquif res peuvent tre d termin es par une tude de sensibilit au moyen d un mod le num rique th orique mais cependant r aliste permettant de simuler les transferts de fluide du karst vers le milieu poreux Les principes de la mod lisation r alis l aide du logiciel FEFLOW d une part et la mise en uvre de solutions analytiques r alis e d autre part sont expos s de mani re synth tique ci apr s l int gralit des d veloppements sont pr sent s au sein du travail BRGM RP 54708 FR Rapport final 59 Rapport de la phas
168. c est a dire la chronique de pluie du bassin d alimentation Cette tude a t men e l aide de l option pond ration des chroniques de pluie du logiciel Tempo qui quivaut tablir le corr logramme crois pluie d bit partir d une optimisation d une combinaison lin aire des poids associ s chaque chronique de pluie BRGM RP 54708 FR Rapport final 183 Rapport de la phase II du projet Corbi res Les postes pluviom triques utilis s pour cette analyse sont les postes M t o France suivants Num ro du Nom du poste Lambert X Lambert Z m poste 66187004 puis ST PAUL DE 618100 1756100 205 66187006 FENOUILLET 612100 1757500 300 66198001 SOURNIA 609000 1747000 515 66119002 MOSSET 598600 741500 750 11155001 FOURTOU 607700 1767300 666 ST LOUIS ET 11352001 PARAHOU 600400 1760800 680 11260002 MOUTHOUMET 615800 1773000 538 La localisation des sites pluviom triques utilis s et du secteur d tude sont report s sur l illustration 90 On peut constater sur cette illustration que les postes pluviom triques sont globalement assez loign s du secteur d tude gt 10 km et que la gamme de variation des altitudes du syst me karstique des Adoux 580 m et gt 1100 m est bien sup rieure celle des pluviom tres L optimum de la fonction de pond ration a t obtenu partir de la combinaison lin aire suivante 0 34 MOSSET 0 66 ST LOU
169. caires du Cr tac inf rieur et les marnes albiennes et au sud par les marnes albiennes m tamorphis es Il est constitu de formations carbonat es du Lias inf rieur au Cr tac inf rieur formant un pli couch reposant sur le socle hercynien du massif de Salvezines La partie occidentale du synclinal de Boucheville comprend des massifs carbonat s karstifi s soit d Ouest en Est le Pic d Estable le Pech des Escarbatets le Pech de Fraissinet entrecoup s par une fen tre tectonique avec le massif de Salvezines Les formations carbonat es sont globalement de direction E W de pendage et de puissances variables 300 500 m au maximum Faillat 1972 Les formations du Cr tac inf rieur et du Jurassique Kimm ridgien et Tithonique sont bien affleurantes Des ph nom nes de karstification sont pr sents notamment dans la partie du Pic d Estable avec des avens des lapi z et de nombreuses dolines La structure g ologique et structurale au niveau du syst me karstique des Adoux et de mani re plus g n rale de la partie occidentale du synclinal de Boucheville ne permet pas de pr voir des changes hydrauliques avec le synclinal de St Paul de Fenouillet La source des Adoux est imm diatement domin e l Ouest par les Pech de Fraissinet 1173m et dels Escarabatets 1342m couverts par la for t domaniale d Aigues Bonnes La source merge au niveau d un contact faille au niveau des calcaires urgoniens et du Jurassique sup rie
170. calcaires du nz sa Valanginien B doulien inf rieur Illustration 25 Contact entre le Nn2 sa et le ns entre Cases de P ne et Tautavel le long de la route d partementale D59 de gauche droite Illustration 26 Rep rage des formations gao pogues et de la flexure trait en rouge sur photo a rienne secteur nord Cases de P ne de DCH Illustration 27 Rep rage des formations ees et de la flexure trait en rouge sur photo a rienne secteur du Mas M ric LE Date Illustration 28 Rep rage des formations g ologiques de la flexure trait en rouge et de la limite lithologique entre n6b et n7 sur photo a rienne secteur Montpins Illustration 29 Rep rage des formations g ologiques des structures anticlinales A et anna 5 de la flexure sur photo a rienne r gin Mas de la Chique et Salses SE Illustration 30 des formations g ologiques et de la flexure sur photo a rienne r gion Salses Illustration 31 localisation du profil sismique Haute R solution Espira de l Agly 66 95 Illustration 32 Postionnement de limites de faci s et des structures principales de type faille ainsi que le forage de reconnaissance sur le profil sismique de la CGG 12 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Illustration 33 Localisation du E sismique PR par rapport la co
171. ce chapitre et l aide de mod lisation globale de type bo te noire ou r servoir en cascade ex GARDENIA brgm ou GR4 CEMAGREF Trois types de mod lisations inverses peuvent tre envisag s avec TEMPO 13 La premi re en ne consid rant que la pluie efficace en variable explicative La seconde en consid rant deux variables explicatives la pluie efficace et le d bit des pertes de l Agly La troisi me en consid rant deux variables explicatives la pluie efficace et la somme des d bits des pertes de l Agly et du Verdouble 3 1 2 quivalente 2 Ee Ee Es Ga Pertes 7 de l Agly M thode Mod le de transfert Fesses non lin aire Niveau pi Cases de P ne Pertes Agly etVerdouble Qagiy Qverdoubie R ponse R ponse impulsionnelle lente impulsionnelle rapide fi Illustration 13 Mod lisations inverses d termin es avec le logiciel TEMPO La chronique de niveaux pi zom triques prise en compte dans les analyses temporelles couvre la p riode ant rieure et post rieure la p riode de l essai de pompage elle est au pas de temps journalier La pluviom trie peut tre spatialis e si des donn es de diff rentes stations pluviom triques de la r gion tudi e sont disponibles Cependant dans l analyse effectu e avec TEMPO l hypoth se d une pluie quivalente r partie unifo
172. ce de bore des concentrations lev es dans les eaux karstiques peut tre attribu e des pollutions anthropiques le bore est pr sent dans les agents de blanchiment des lessives des intrusions d eau marine ou au lessivage de formation vaporitique Les sulfates SO42 La source principale de sulfate dans le milieu naturel provient des min raux vaporitiques de type gypse anhydrite Ces min raux sont communs dans les formations triasiques Une source secondaire peut tre recherch e travers les formations argileuses Une fois dans la phase liquide le sulfate peut tre consid r en premi re approche comme un l ment conservatif au m me titre que l anion Les concentrations lev es en sulfates dans les eaux peuvent tre galement attribu es des intrusions d eau marine e Les Nitrates et ammonium NH4 Les concentrations en nitrates lev es dans les eaux souterraines sont essentiellement li es des apports anthropiques pollution d origine agricole utilisation d engrais azot s pour la fertilisation des sols et ou apports d eaux us es La Silice SiO2 La silice provient essentiellement des min raux silicat s feldspath plagioclases argiles La silice est peu soluble sous nos climats plut t froids et mise solution se fait avec un temps de s jour lev ce qui constitue un traceur d acquisition lente dans le r servoir Dans les aquif
173. cependant Le volume issu de la vidange de la zone noy e correspond en moyenne 40 du volume total coul La vidange est lente au vu du coefficient de tarissement tr s faible Son pouvoir r gulateur 0 36 indique que le syst me est capable d accumuler des r serves Les eaux d infiltration transitent rapidement travers la zone pikarstique pour rejoindre l exutoire La source du Verdouble est exploit e ce jour un d bit de quelques 15 1 5 Le syst me pourrait tre exploit un d bit sup rieur au vu des d bits minimums et moyens mesur s l aide notamment d une pompe immerg e dans la cavit ou par forage interceptant la cavit Au vu de la violence des crues ce mat riel doit tre solidement fix afin d viter tout dommage BRGM RP 54708 FR Rapport final 243 Rapport de la phase du projet Corbi res 5 4 SYSTEME KARSTIQUE DE LA TIROUNERE 5 4 1 Acquisition des donn es Les donn es hydrologiques ont t acquises entre le 24 f vrier 2002 et le 14 f vrier 2006 la source de la Tiroun re Des visites de terrain au nombre de 32 ont t effectu es afin d effectuer un suivi de v rifier les appareils de mesure de prendre des chantillons pour les analyses hydrochimiques et de r aliser des jaugeages diff rentiels ou mesures de conductivit l amont et entre le 14 06 2002 et le 21 04 2004 sur l Agly pour tablir la courbe de tarage La courbe de tarage a t effect
174. ces 30 i p i 200 34 E doie 100 A AAA AM o 01 08 02 01 09 03 01 10 04 01 11 05 Illustration 97 Evolution temporelle des d bits issus de la recharge et de la vidange de la zone noy e 4 6 SYNTHESE DES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DU SYSTEME PERSPECTIVES EN TERME D EXPLOITATION DE GESTION DE LA RESSOURCE Le syst me karstique des Adoux est un syst me dont l impluvium d une superficie modeste 6 km 1 5 km se d veloppe dans la partie occidentale synclinal Boucheville l o les calcaires urgoniens sont affleurants versant m ridional du Pech de Fraissinet Le syst me est un syst me unaire l existence des pertes de la Boulzane n tant pas prouv e non prouv e ni par des jaugeages ni par la g ochimie des eaux L analyse des isotopes stables de l eau oxyg ne 18 permet de d terminer l altitude du bassin d alimentation comprise entre 1000 et 1150m 192 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Le d bit moyen de la source est de 120 5 avec un d bit maximal atteignant 0 5 m3 s et le d bit minimal 50 Us Dans 75 des cas le d bit de la source est sup rieur 78 1 5 A partir des analyses effectu es sur les d bits de la source des Adoux d bits class s analyse des courbes de r cession et mod lisation l aide de TEMPO le syst me karstique des Adoux a les caract rist
175. ciel Tempo Tableau 22 Param tres des r cessions pour la source de la Mouill re d termin s par la m thode de 18 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Tableau 23 El ments de statistique descriptive de la source du Verdouble 206 210 212 Tableau 24 Param tres des r cessions pour la source du Tableau 25 liste et caract ristiques des pluviom tres consid r e dans cette Tableau 26 Cumuls des pr cipitations du bassin d alimentation de la source du Verdouble d duit par l option de pond ration des pr cipitations du logiciel Tempo 212 Tableau 27 comparaison des r sultats obtenus par l approche de d composition des hydrogrammes et par l analyse des courbes de r cession 223 Tableau 28 Concentations minimale moyenne et maximale en Mg CI 504 et SiO2 des eaux de la source du Verdouble du gourg de l Antre de la source de Soulatg et de la source de Th ron Alet les Bains Tableau 29 Param tres du syst me calco carbonique et indices de saturation vis des phases min rales de la silice pour les eaux du syst me karsique du Verdouble Tableau 30 Synth se des r sultats issus de l tude e des 5 syst mes karstiques ee Liste des annexes 265 Annexe 1 Aspects administratifs et financiers du projet
176. circulaire 2 65 dans le cas d une fracture dont la hauteur vaut 10 fois la largeur et 3 dans le cas d une fracture de longueur infinie Wyllie A Spangler 1952 Les conduites circulaires ne peuvent tre mod lis es qu en trois dimensions PE 103 kg m s u p 1000 kg m g 10 m s quation de Manning Strickler Q 55 d bit IT Ks coefficient de rugosit L T mi isl rayon hydraulique L LV gradient hydraulique S section du conduit ou de la fracture L BRGM RP 54708 FR Rapport final 61 Rapport de la phase II du projet Corbi res est compris entre 10 et 20 pour un torrent lit form de blocs et comprenant de petites cascades coulement libre Jeannin et Mar chal 1995 conseillent d utiliser la formule de Louis pour les coulements en charge mais ils admettent que l utilisation de la formule de Manning Strickler comme Kir ly amp M ller 1979 est galement valable Il est possible d utiliser la formule de Manning Strickler avec Ks compris entre 20 et 50 m s d pendant du coefficient rugosit d autant plus grand que le tuyau est lisse Jeannin 1996 Afin de simplifier les comparaisons le coefficient de rugosit a t choisi constant et gale 25 mi 5 Les solutions analytiques permettent d estimer le d bit total sortant et la charge hydraulique H2 au niveau du contact entre les deux blocs aquif res Pl
177. consid r e avec prudence Elle constitue une hypoth se de travail Les failles mises en vidence par les profils g ophysiques restent les secteurs cibles pour l implantation de forages de reconnaissance g ologique ou hydrog ologique 2 2 7 Implantation de forages de reconnaissance hydrog ologique L implantation de forages de reconnaissance est r alis e partir de l interpr tation des donn es g ologiques de la connaissance hydrog ologique et des r sultats des prospections g ophysiques Dans le cadre de la loi sur l eau arr t du 11 septembre 2003 une d claration de r alisation de forage est d pos e la Pr fecture Le suivi des travaux de forage r alis par une entreprise sp cialis e est n cessaire pour s assurer des observations g ologiques et hydrog ologiques de la bonne r alisation de l ouvrage tanch it de la cimentation dans le cas d aquif res superpos s Un rapport de fin de travaux conforme cet arr t est r alis et adress la Pr fecture dans un d lai de trois mois la fin des travaux Ce rapport comprend les informations suivantes donn es administratives nom et adresse du demandeur coordonn es de l entreprise de forages donn es g ographiques coordonn es de l ouvrage localisation num ro de parcelle donn es g ologiques descriptif du log de forage donn es techniques de l quipement du forage ou sondage de reconnaissance hydrog ologique parties cr pin
178. continuit hydraulique entre la zone pikarstique et la zone noy e du karst La r ponse impulsionnelle de la composante lente Illustration 109 montre un maximum prononc le 17 jour apr s les pluies puis rapidement jusqu ce que le d calage atteigne 5 jours environ puis faiblement de mani re plus ou moins exponentielle pour les d calages sup rieurs 5 jours pendant 150 jours environs Ce comportement voque la recharge puis la vidange d un r servoir aliment par les pr cipitations Le temps de transit moyen de l coulement lent est estim 69 jours Au del de 150 jours de d calage l effet de la pluie sur unitaire se fait plus sentir Cette valeur d termin e sur l hydrogramme unitaire est rapprocher aux informations de l analyse des courbes de r cession on a pr c demment montr que l infiltration lente cesse 147 jours 15 jours apr s le pic de crue Les r sultats obtenus par les deux m thodes diff rentes apparaissent donc en bon accord mm 100 80 60 1 8 2002 6 6 2003 10 4 2004 13 2 2005 19 12 2005 Omega Pluie Illustration 110 volution du seuil de pluie efficace Om ga et de la pluviom trie 214 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Les informations compl mentaires qui sont tir s du mod le de transfert sont les suivants la superficie du bassin d alimentat
179. d absorption minimale du karst en hautes eaux est de l ordre de 300 Us lors de premi re crue qui font suite aux tiages estivaux Lors des crues suivantes f vrier 2005 notamment on remarque que la valeur de la capacit d absorption de la zone des pertes de l Agly tend diminuer pour atteindre une valeur proche de 150 5 Ce ph nom ne est vraisemblablement rattacher l importance de la crue de f vrier 2005 qui satur de mani re durable le karst dans sa zone d infiltration 8000 7000 6000 5000 4000 D bit 3000 2000 1000 0 15 07 04 15 09 04 16 11 04 17 01 05 20 03 05 21 05 05 22 07 05 22 09 05 Somme des Pertes Agly Verdouble e Pertes Verdoubles Pertes Agly Illustration 46 Evolution temporelle des pertes de et du Verdouble et des pertes cumul s Agly Verdouble au cours de la p riode du 29 07 04 au 31 12 04 Nous pr sentons sur l Illustration 46 l volution temporelle des d bits cumul s des pertes ainsi que les d bits individualis s des pertes de l Agly et du Verdouble Sur la p riode tudi e 29 07 04 au 28 09 05 le d bit moyen des pertes cumul es a vari 112 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res entre 307 1 5 minimum et au moins 7580 Ve maximum le d bit moyen tant de 1187 5 b Rappel de la m thode utilis e da
180. d infiltration et pr ciser la fonction de transfert entre la zone des pertes et les exutoires mais aussi le forage de Cases de P ne Les r sultats des investigations compl mentaires r alis es sont pr sent s ci apr s 3 2 1 Pr sentation des r sultats du suivi du Verdouble Le d bit du Verdouble est suivi l amont des zones de pertes la station de Tautavel par la DDE de l Aude la de r daction du rapport avril 2006 les donn es relatives 2005 ne sont pas renseign es dans la banque 2 a Description du dispositif exp rimental en aval des pertes du Verdouble Un capteur de niveau d eau a t install le 09 septembre 2004 sur le Verdouble des pertes au niveau du pont de la route communale qui relie Estagel au Mas de Jau Les r sultats des suivis de hauteur d eau sont pr sent s en Illustration 36 a http hydro rnde tm fr 100 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 3 5 2 5 Niveau d eau m di 0 5 0 gt lt lt Ke 15 07 04 03 09 04 23 10 04 12 12 04 31 01 05 22 03 05 11 05 05 30 06 05 19 08 05 08 10 05 Niveau pas de temps de 30 Mesure manuelle de contr le Illustration 36 volution des niveaux d eau mesur s l aval des pertes du Verdouble depuis octobre 2004 Le dispositif de mesure a t emport en novembre 2005 suite la crue d
181. d une analyse des modifications qu ils induisent sur les hydrogrammes Marsaud 1996 Ces variations sont mises en vidence partir de l ajustement d une loi statistique liant des classes de d bit leurs fr quences d apparition Nous avons cherch caract riser le comportement hydraulique de la source des Adoux en consid rant des classes de d bit de 20 Us L analyse a t conduite sur l ensemble des donn es journali res les r sultats sont identiques avec les donn es horaires disponibles sur la p riode du 02 04 2003 au 20 03 2006 786 valeurs de d bit journalier L analyse n a pas t r alis e sur les cycles hydrologiques pris individuellement cycle 2003 2004 et 2004 2005 en raison des lacunes de donn es trop importantes Les ajustements r alis s sur l ensemble des donn es disponibles de la chronique sont pr sent s en Illustration 79 Sur l Illustration 79 deux ruptures ont t identifi es pour des valeurs de d bit proche 110 Ve 1 rupture et pour des d bits proches de 400 1 5 2 rupture La premi re rupture se produit en contexte de moyennes et ou de basses eaux pour une fr quence cumul e de 70 environ La seconde rupture d bit proche de 400 l s se produit pour une fr quence cumul e proche de 97 en contexte de forte crue En moyennes et basses eaux on montre que la pente est inf rieure o En p riode de tr s forte crue Q gt 400 5 on observe que la pente de la droite e
182. dange de la zone noy e du syst me repr sente entre 34 et 66 environ 50 en moyenne du volume d eau total coul 1 25 0 15 millions de m en moyenne lors des r cessions La valeur du volume dynamique assimilable au r serve du syst me n est pas tr s importante elle est modeste avec une valeur moyenne de 1 2 million de m 0 3 au regard du volume moyen interannuel 3 3 Millions de m calcul en consid rant un d bit moyen de 105 5 Le pouvoir r gulateur du syst me d fini par Mangin V ynamique Vmoyen interannuei est de 0 36 0 10 Le pouvoir r gulateur de ce syst me appara t donc moyen il est en mesure d accumuler un peu de r serve Le param tre i caract risant le retard l infiltration est relativement faible avec une valeur moyenne de 0 17 0 13 traduisant un transit assez rapide des eaux de pluie infiltr e vers la zone noy e du syst me d Analyse fonctionnelle du syst me karstique du Verdouble L tude du fonctionnement du syst me karstique du Verdouble a t abord e par l approche de mod lisation inverse l aide du logiciel Tempo Cette approche dont le principe g n rale d j t pr sent cf notamment 5 5 permet de caract riser les r ponses impulsionnelles ou fonction de transfert des composantes de l coulement du syst me Au pr alable l tude du fonctionnement hydrog ologique du syst me karstique par cette approche de mod lisation il a t
183. de contr le Pi zom tre Niveau d eau Mesure par bullage station OTT type En continu toutes les 15 Orphim des min Sonde lectrique manuelle Mesures ponctuelles de contr le Eaux D bit D bitm tre lectromagn tique En continu d exhaure KRHONE coupl une centrale d acquisition avec pr cision de 0 5 selon le constructeur Conductivit et Station de type Hydrosens de En continu toutes les 15 temp rature min PH temp rature Sonde multi param tres coupl e En continu oxyg ne dissous une station type AVANTEC turbidit Conductivit Mesures ponctuelles de temp rature et pH contr le Tableau 7 Types de mesures au niveau du site de pompage Des pr l vements d eau sont effectuer au cours de l essai de pompage par palier et de longue dur e Le nombre est fixer en fonction des variations observ es des param tres physico chimiques et des rabattements dans l ouvrage mais aussi des fr quences fixes journali re ou hebdomadaire pour un essai de longue dur e Ces chantillons en plus des mesures in situ pH conductivit temp rature font l objet de dosages en laboratoire pH TAC TH et teneur en HCO Une s lection d chantillons peut tre faite apr s l essai pour une analyse plus compl te en l ments majeurs HCO 04 Na NH 510 et en traces B Sr et Br voir d isotopes stables de l eau En compl me
184. des hydrogrammes et de l hydrochimie ainsi que des essais de tra age Les analyses corr latoires et spectrales permettent de caract riser l inertie du syst me le temps d infiltration des pr cipitations L ensemble de ces outils permet de caract riser l importance des r serves l importance de la participation du r servoir pikarstique par rapport la zone noy e aux coulements souterrains iii une phase de d monstration par laquelle il s agit de d finir le mode d exploitation le mieux adapt la structure et au fonctionnement du syst me tudi et iv une phase d valuation ou de gestion appr hension du fonctionnement du syst me en condition d exploitation et proposition d un mode de gestion et de protection de la ressource Cette phase s appuie sur l interpr tation d essais de pompage de longue dur e d terminant les incidences du pompage sur la source et la ressource Dans le cadre de ce projet les deux premi res phases ont t appliqu es l ensemble des syst mes karstiques Les deux derni res phases ont t initi es uniquement pour le syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly avec un essai BRGM RP 54708 FR Rapport final 251 Rapport de la phase II du projet Corbi res de pompage lors de la phase du projet Cases P ne et l implantation d un forage de reconnaissance et de pi zom tres de suivi Dans le cadre de l application de cette m thodologie au co
185. des d bits de mesur s au Mas de Jau L volution des d bits d entr es ian zes QVerdoubie confluence Q de Latour est galement pr sent e Nous pr sentons sur l Illustration 44 l volution temporelle des d bits cumul s des entr es pour le syst me des pertes de l Agly pian zes Qverdouble confluence Q canal de Latour les d bits mesur s au Mas Jau partie avale des pertes ainsi que l volution des d bits des pertes de l Agly calcul s Pour 2004 trois p riodes ont t distingu es la premi re 1 p riode qui se termine fin septembre correspond la p riode o les d bits de l Agly sont fortement soutenus par les l ch s du barrage de Au cours de cette p riode le d bit des pertes est relativement stable et oscille autour de 980 Us 2sigma 160 l s la seconde partie 2 du 01 10 04 au 30 11 04 correspond la p riode o les d bits de l Agly ne sont plus soutenus par les l ch s du barrage de A cours de cette p riode les d bits des pertes de l Agly voluent entre 980 5 et 320 1 5 cette derni re valeur tant atteinte vers mi octobre partir de cette date et jusqu mi novembre 2004 les pertes de l Agly sont quasi totales le d bit mesur au Mas de Jau tant inf rieur 10 1 5 Au cours de la p riode 2 le d bit moyen des pertes est de 380 5 2sigma 180 5
186. discrets et le d bit maximum sortant est gal 0 lorsqu il n y a pas de conduit et 100 lorsque le d bit sortant est enti rement absorb par l aquif re poreux Le d bit maximum sortant du bloc karstique correspond au d bit obtenu appliquant la charge H au contact entre le bloc repr sentant l aquif re karstique et le bloc repr sentant l aquif re poreux Cette op ration a pour but de simuler la pr sence d un bloc excessivement karstifi Plus est karstifi plus la charge au contact H2 augmente et tend vers la charge initiale H4 perte de charge tr s faibles voire nulles au sein du bloc repr sentant l aquif re karstique Le d bit minimum sortant correspond au d bit sortant obtenu lorsque ne pr sente ni fracture ni conduit Dans cas la charge au contact H2 est tr s l g rement sup rieure la charge l exutoire du mod le H Le d bit simul et le 62 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res d bit obtenu par solution analytique sont toujours compris entre le d bit maximum sortant et le d bit minimum sortant L illustration 10 rappelle les caract ristiques du mod le num rique utilis en 20 Tableau 6 La partie de gauche repr sente le milieu karstique Mk et la partie de droite le milieu poreux Des l ments discrets fractures drains ou conduits sont plac s au sein du milieu karstique afin de tester leur
187. du mat riel et des mises hors service temporaires BRGM RP 54708 FR Rapport final 205 Rapport de la phase II du projet Corbi res 5 3 3 Traitement des donn es des suivis en continu et interpr tation a Analyse statistique descriptive des d bits mesur s La chronique des d bits journaliers analys e s tend du 7 ao t 2002 au 30 janvier 2006 soit un total de 1067 valeurs de d bit journalier Pour la p riode consid r e les d bits minimal et maximal sont respectivement de 14 et 20500 5 La valeur maximale du d bit d duite de l extrapolation de la courbe de tarage appara t surestim e La configuration du site ne permet pas d vacuer de tel d bit de crue faisant abstraction des 3 valeurs de d bit journalier sup rieures 6 m s valeur vraisemblable de d bit de pointe de crue qui peut s vacuer en p riode de crue la moyenne des d bits est estim e 105 1 5 Les autres l ments de l analyse descriptive sont report s dans le Tableau 23 La m diane divise les donn es en deux ensembles gaux il y a autant de valeurs qui lui sont inf rieures que sup rieures Le premier quartile Q permet de conna tre la valeur du milieu du premier ensemble dans lequel 25 des valeurs sont inf rieures Q et 75 lui sont sup rieures Le premier quartile prend la notation Le troisi me quartile est la valeur du milieu du deuxi me ensemble dans lequel 75 des valeurs sont inf rieures et
188. duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du projet Corbi res BRGM RP 52919 FR 118 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 10000 T 1000 4 KI D 100 01 06 04 09 09 04 18 12 04 28 03 05 06 07 05 14 10 05 D bit total des pertes Agly Verdouble _ d duit des mesures D bit total des pertes estim suivant la proc dure utilis e au cours la Phase 1 BRGM RP 52919 FR Illustration 50 Comparaison du d bit total des pertes Agly Verdouble d duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du projet Corbi res BRGM RP 52919 FR D bits totaux des D bits des pertes de pertes Agly l Agly d duits des d duits de la Proc dure mesures BRGM RP 52919 FR D bit Moyen l s 1199 1143 D bit Minimum l s 328 307 D bit 1 Quartile l s 635 645 D bit M dian l s 999 987 D bit 327 Quartile l s 1370 1357 D bit Maximum l s 5325 3488 calcul r alis sur la p riode concomitante d information du 29 07 04 au 28 09 05 soit 359 jours au total Tableau 15 El ments de comparaison statistique du d bit total des Pertes Agly Verdouble d duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du projet Corbi res BRGM RP 52919 FR BRGM RP 54708 FR Rapport final 119 Rapport de la phase I
189. e tarage du syst me karstique des Adoux Le d bit total des Adoux est exprim en fonction du d bit mesur dans la conduite 158 Illustration 76 Evolution temporelle des d bits de la sources des Adoux depuis Avril 2003 159 Illustration 77 Localisation des pertes de la Boulzane d apr s et des sections de jaugeages r alis s dans cette tude EE 161 Illustration 78 Auto corr logramme des d bits journaliers de la source des Adoux sur l ensemble 162 Illustration 79 D bits class s de la source des Adoux sur l ensemble des donn es de la p riode 2003 2006 classes de d bit de 20 1 5 Illustration 80 Courbe de r cession de la source des Adoux et r sultats de l ajustement cycle hydrologique 2004 2005 164 168 Illustration 81 Evolution temporelle du d bit et de la temp rature moyenne journali re de l eau de la source des Illustration 82 Evolution temporelle du d bit et de la conductivit moyenne journali re de l eau de la source des 170 Illustration 83 Localisation des points de pr l vement d eau effectu s sur la rivi re Boulzane et d limitation de la surface de l impluvium de la source des Adoux 172 Illustration 84 Diagramme de Piper la source des Adoux Les eaux de la Boulzane et de la source las Bordes sont galement repr sent s 17
190. e La configuration initiale du site de la r surgence des Adoux ne permettait pas de suivre les d bits de cette source Dans ce contexte il est apparu n cessaire de proc der des am nagements notamment sur les buses des trop plein pour mesurer les d bits capt s Il a t envisag d installer un d bitm tre lectromagn tique sur une conduite unique r cup rant les eaux des deux trop pleins Ces am nagements sont n cessaires pour la caract risation du syst me karstique en termes de fonctionnement et de ressource Par ailleurs il t envisag d installer des d bitm tres sur les conduites de Prugnanes de Caudi s de Fenouillet et de Fenouillet afin de comptabiliser les pr l vements Les travaux d am nagement de la source des Adoux ont t r alis s d s la fin 2002 et d but 2003 par Marc EULRY G ologue consultant FREE CADRE pour le compte du brgm ma tre d ouvrage du projet apr s appels devis aupr s de trois bureaux d ing nieurs dont seuls deux ont r pondu L ensemble des travaux effectu s a t r ceptionn par le BRGM en tant que d ouvrage en date du 02 04 2003 a Description du dispositif de pr l vement de la source des Adoux avant travaux L eau de la r surgence des Adoux est partiellement capt e par gravit l eau exc dentaire tant rejet e au ruisseau Le Noir Rau par l interm diaire de deux buses Photo 1 Les buses sont situ es approximativement 3 m
191. e d tiage le moins possible influenc e par les pr cipitations test des conditions extr mes d une sollicitation de l aquif re par pompage des essais de pompage de courte dur e une heure ou plus successifs s par s de une heure environ et par paliers de d bits croissants Ces essais de puits ont pour objectif de d terminer les caract ristiques hydrauliques de l ouvrage en d terminant principalement les pertes de charge quadratiques essai de pompage de longue dur e un d bit constant de quelques centaines m3 h L objectif cet essai est de permettre d estimer la productivit de la formation aquif re en la sollicitant plus grande chelle essai de nappe Le dispositif pour la r alisation d essais de pompage dans un forage est classique mais n cessite soit une sous traitance un bureau d ing nieur assurant la ma trise 72 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res d uvre soit une sous traitance une soci t sp cialis e dans ce type d op ration mat riel de pompage conduites d exhaure installation lectrique Le mat riel mis en place pour r aliser le pompage d essai peut tre d crit comme suit une pompe immerg e de diam tre adapt celui de l ouvrage et de puissance permettant des essais par palier et au d bit maximal retenu mise en place une profondeur ad quate en fonction de la profondeur de l ouvrage de la hauteu
192. e II du projet Corbi res de dipl me de la formation postgrade en gestion des ressources en eau sp cialisation en hydrog ologie Universit de Neuch tel de B Aunay 2003 Description du mod le th orique et des simulations num riques Le syst me est pr sent par un mod le th orique qui comprend deux blocs caract ris s par une hauteur h et une longueur L une charge hydraulique Hi l entr e et la sortie du bloc repr sentant les deux milieux aquif res i milieu karstique des Corbi res et ii milieu poreux du Plio Quaternaire Un l ment discret est introduit dans le bloc karst afin de repr senter et de simuler l effet d un drain karstique il est d fini par son ouverture sa position sa perm abilit Illustration 9 Cinq configurations ont fait l objet de simulations Tableau 5 M Bloc simulant le Bloc si milieu karstique milieu poreux M H Ha charge aux extr mit s et au contact K conductivit hydraulique quivalente du karst L L longueur de chaque bloc h hauteur du mod le profondeur du mod le 20 p 1 E b ouverture de la fracture nt le K conductivit hydraulique du karst et du milieu poreux Illustration 9 Sch ma du mod le th orique de simulation des changes hydrauliques entre le karst et le Plio Quaternaire Aunay 2003 L ou atb GES de Probl me
193. e ce syst me par les pr cipitations a t estim e Les teneurs en oxyg ne 18 de la source des Adoux altitude de la source 440 tant 9 nous estimons que l altitude moyenne de recharge par les pr cipitations est compris entre 1000 et 1150 m d altitude Ces valeurs d altitudes sont compatibles avec les altitudes rencontr es dans les Pech de Fraissinet 1173 m et dels Escarabatet 1342 m La source Las Bordes altitude de la source 560 m semble pr senter des valeurs plus enrichies en isotopes lourds 5 0 8 1 amp H 52 par rapport la source des Adoux Ce r sultat sugg re donc que l altitude moyenne de recharge du petit syst me de Las Bordes est plus faible compris entre 650 et 800 m que celui des Adoux 4 5 ANALYSE QUANTITATIVE DU FONCTIONNEMENT DU SYSTEME KARSTIQUE DES ADOUX PAR L APPROCHE DE MODELISATION GLOBALE LOGICIEL TEMPO14 4 5 1 Objectif Le suivi en continu d un d bit d un niveau pi zom trique ou de param tres physico chimiques tels que la conductivit et la temp rature de l eau renseigne sur les processus de transfert responsables des variations observ es et ce faisant sur les m canismes r gissant le fonctionnement d un hydrosyst me Ces m canismes font intervenir en outre la recharge par les pluies efficaces les modalit s de vidange des r servoirs mais galement la contribution des diff rentes connexions hydrauliques lorsqu elles existent Le traitement num
194. e de l ellipso de de d formation sont relev s sur des affleurements r partis sur le bassin d alimentation du syst me La pr sentation des r sultats sous forme d histogramme des directions des plans de drainage selon l azimut des plans en degr au niveau de l abscisse permet mettre en vidence la ou les directions pr pond rantes selon lesquelles se d veloppent les 32 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res axes de drainage du syst me karstique Une repr sentation des donn es sur un diagramme de W lf ainsi qu une repr sentation polaire des plans de drainage permet de mettre en vidence comme se d veloppe la karstification par rapport la verticalit 2 2 5 Analyse de photos a riennes et validation de terrain Cette m thode classiquement utilis e dans le cadre des tudes g ologiques consiste analyser des photos a riennes en reportant les formes structurales telles que les anticlinaux synclinaux et les axes structuraux les failles ainsi que les limites des formations lithologiques principales qui structurent le paysage Cette m thode permet d obtenir des l ments utiles l tablissement de coupes g ologiques transverses une structure g ologique exemple le synclinal du Bas Agly ainsi que des secteurs propices l implantation de forages de reconnaissance g ologique et hydrog ologique Des visites de terrain avec observation des affleurements descr
195. e de l eau de la source des Adoux est de 333 uS cm De mani re similaire la temp rature la conductivit des eaux des Adoux pr sentent globalement peu d volution au cours du temps 50 uS cm de variation au maximum On montre que la conductivit augmente lors des p riodes de hautes eaux C diminue lorsque le d bit augmente pour atteindre un maximum de l ordre 370 uS cm L volution de la conductivit n est pas synchrone au d bit le pic de conductivit tant observ e apr s le pic de crue Lors des d crues la conductivit des eaux des Adoux volue rapidement pour atteindre une valeur proche de la conductivit moyenne 333 L volution g n rale de la conductivit indique la participation d une eau plus min ralis e et froide lors des p riodes de crue La faible amplitude de variation observ e 50 5 sugg re que la contribution de ces eaux est relativement faible et dure une dizaine de jour tout au plus La dynamique rapide d volution de la conductivit lors des crues permet de sugg rer que ce param tre trace l volution de l infiltration rapide des eaux de recharge de l aquif re des Adoux Les suivis g ochimiques r alis s au cours de cette tude vont permettre de confirmer ou non ces premi res interpr tations BRGM RP 54708 FR Rapport final 169 Rapport de la phase du projet Corbi res Temp rature C 11 30 11 20 11 10 11 00 10 90
196. e de la salinit ne permettent pas de proc der la r alisation d un forage au niveau du r seau karstique reconnu Il est ainsi n cessaire de se placer en amont au niveau d un axe de drainage pr suppos entre la zone des pertes et la zone des exutoires consid rant les r sultats dans leur ensemble du projet BRGM RP 54708 FR Rapport final 257 Rapport de la phase II du projet Corbi res g ologiques avec d termination de la g om trie du synclinal du Bas Algy et du style tectonique fonctionnement hydrog ologique de pi zom tres d observation et caract ristiques hydrochimiques C est ainsi que trois secteurs ont t s lectionn s pour l implantation de forages de reconnaissance de quelques 250 m tres de profondeurs Mas la Chique et entre Mas Tallairac et Mas Romani L implantation pr cise n cessitera la mise en uvre de panneaux lectriques afin d identifier des structures de type faille ou des contrastes de r sistivit s lectriques du sous sol Le milieu karstique tant h t rog ne le risque d chec forages peu productifs est n anmoins existant 258 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase Il du projet Corbi res 7 Principales r f rences bibliographiques Association de Recherches de Font Estramar ARFE correspondant Cyrille Brandt 1997 Font Estramar 11 ans de recherche en plong e dans un grand r seau noy en bord de M diterran e 12 International Congres of Spel
197. e de r gulation de l ordre de 70 millions de m appara t vraisemblable ce qui signifie que la taille du r servoir est au moins de l ordre de ce volume La p riode 1997 2003 contraste BRGM RP 54708 FR Rapport final 47 Rapport de la phase II du projet Corbi res fortement avec les pr c dentes le volume estim est nettement plus faible de l ordre de 29 millions de seulement Le caract re nettement plus non lin aire coefficient de Hurst 0 56 du syst me pour la p riode 1997 2003 semble galement se traduire par des volumes de r gulation plus faibles Pr cipitations P riode 1971 1982 2 8 P riode 1971 1982 2 Tous 180 H 0 55 28 sten 0 95 219 24 D 4 Bis 222 2 14 18 14 0 25 25 3 35 gd 3 35 4 log den den Analyse R S Analyse R S 28 23 su Source de Font Estramar 7 P riode 1984 1996 22 ps 24 360 a H 0 65 21 1095 g 22 2 S H 210 2 EST 17 18 o 18 SCH 152 25 3 as log log den Illustration 7 Pr sentation de r sultats de l analyse R S pour la source de Font Estramar pour diff rentes p riodes d observation 48 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Font Estramar 1972 1982 700 600 500 400 300 Volume de r gulation 68 millions de Volume cumul 200 Volume moyen cumul 100
198. e karstique de la Tiroun re contour bleu clair sur fond de carte g ologique au 1 50 000 BRGM 247 BRGM RP 54708 FR Rapport final 17 Rapport de la phase II du projet Corbi res Liste des tableaux Tableau 1 interpr tation des ruptures de pente de la droite repr sentative des d bits class s Tableau 2 Origine et nature des informations apport es par les principaux l ments contenus dans les eaux des syst mes karstiques DT Tableau 3 nature des informations obtenues sur le syst me Tableau 4 informations obtenues par les outils isotopiques classiques Tableau 5 Maillages utilis s lors des mod lisations modifi partir d Aunay 2003 60 Tableau 6 Caract ristiques des simulations 2D et FLEFLOW et commentaires des r sultats modifi d apr s Aunay 2003 Tableau 7 Types de mesures au niveau du site de pompage Tableau 8 Sp cifications des fluorim tres de terrain GGUN FL Tableau 9 Seuils de toxicit pour l uranine Tableau 10 R capitulatif des jaugeages effectu s sur le Verdouble en aval des Pertes d 101 Tableau 11 R capitulatif des jaugeages effectu s sur le Maury 107 Tableau 12 El ments comparaison statistique des d bits du Maury d duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du proje
199. e la pluie mais est produit par les eaux de pluie qui se sont infiltr es et qui ont transit par l pikarst r servoir tampon situ pr s de la surface du sol ou le ph nom ne de dissolution des carbonates peut se produire L ampleur significative des variations des teneurs en calcium augmentation qui peut atteindre une trentaine de mg l lors des crues semble indiquer que la contribution relative des eaux d infiltrations ayant transit par l pikarst est importante L coulement en p riode de crue appara t majoritairement constitu d eau issue de la zone pikarstique Ce r sultat est en coh rence avec les r sultats de l approche de d composition des hydrogrammes r alis e l aide du logiciel Tempo 238 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 5 3 6 Synth se des connaissances en termes de structure fonctionnement et ressources a Contexte g ologique La source du Verdouble prend sa source au sein de la zone sous pyr n enne Le synclinal de Soulatg est un des synclinaux et anticlinaux affect s par l important chevauchement du front nord pyr n en se d veloppe au nord de celui ci et comprend des terrains m sozo ques du Cr tac sup rieur du C nomanien au Maestrichtien Ces s ries sont discordantes et caract ris es par des variations de faci s de d p ts calcaires marno calcaires gr s Le flanc du synclinal de Soulatg peu pais est faiblement
200. e par ailleurs que le syst me pourra ais ment reconstituer ses r serves lors des p riodes pluvieuses Une gestion active de la ressource peut donc tre envisag e sur ce syst me Compte tenu des caract ristiques du syst me karstique on peut raisonnablement penser qu une exploitation de la ressource une valeur d au moins 40 1 5 en continu est envisageable En p riode de crise estivale une sollicitation plus importante pourra tre envisag e Compte tenu de la configuration du site l exploitation de la ressource en eau de ce syst me devra tre envisag e par forage Celui ci devra tre implant l amont imm diat des exutoires naturels du syst me et devra recouper le r seau de drainage principal du syst me Le d bit et les modalit s d exploitation de la ressource 17 5 e F La gestion active suit les r gles suivantes pr lever certains moments un d bit sup rieur au d bit naturel instantan sollicitant les r serves du syst me pr lever l chelle annuelle ou interannuelle moins que la ressource recharge du syst me pour pas affaiblir les r serves surexploitation et pr server leur p rennit gestion durable si le pr l vement un impact sur la source diminution ou tarissement du d bit d tiage par exemple compenser cet effet en rejetant une partie du d bit pr lev au sein du milieu naturel d bit r serv BRGM RP 54708 FR Rapport final 193 Rapport de
201. e part l pikarst qui constitue le si ge de l infiltration des pluies et d autre part la zone d alimentation par les pertes Le transfert des impulsions lors des p riodes de crue s effectue de mani re rapide le pic de crue se produisant en moyenne 35 heures apr s un pisode pluvieux Ce faible d calage est en faveur d coulements au sein d un r seau de conduits karstiques noy s un syst me charge la r ponse du syst me la pluie efficace se produit pendant une dur e de 20 jours environ dur e de la recharge pour la source de Font Dame contre 40 jours environ pour la source de Font Estramar le comportement hydrodynamique du syst me karstique est diff rent en p riode de crue et d tiage ce changement de comportement est li l alimentation du syst me par les pertes de l Agly et du Verdouble En p riode de crue les conditions de sortie des eaux apparaissent favoris es ceci peut tre expliqu d une part avec une capacit de stockage du karst qui est proche de la saturation et d autre part par une mise en charge du karst utilisant un r seau plus transmissif pour vacuer les eaux De plus les formations du Plio Quaternaire au contact avec les calcaires dans la zone d mergence des sources jouent un r le important dans la dynamique des coulements du syst me karstique Les formations s dimentaires moins transmissives jouent le r le d un bouchon poreux et constituent un frein 140 BRGM RP 5
202. e qui indique que le syst me une certaine aptitude stocker des r serves Le param tre i caract risant le retard l infiltration est assez faible 0 17 0 13 qui confirme que le transit des eaux pluie infiltr e vers la zone noy e du syst me est globalement assez rapide d Caract ristiques hydrochimiques Les eaux de la source du Verdouble et du Gourg de l Antre sont de type bicarbonat calcique Ces eaux ne pr sentent pas d indice de pollution anthropique en ni en CI notamment Les eaux sont de bonne qualit chimique L altitude moyenne de recharge par les pr cipitations est comprise entre 620 et 820 m d altitude Ces valeurs d altitudes sont compatibles avec les altitudes rencontr es sur les formations du Cr tac sup rieur de la for t Domaniale de 420 800 m et sur les formations d vono carbonif res du roc de N table entre le col de Reboulade et le Montrodon 700 m 800 L tude des indices de saturation des eaux du Verdouble vis vis de la calcite et de indique que l coulement des eaux du syst me karstique Verdouble au sein de sa zone noy e se fait globalement surface libre L volution des teneurs en l ments chimiques tels que la silice et le magn sium qui suit celle de la silice ainsi que les variations de la conductivit lectrique de l eau est rattacher au fonctionnement du syst me karstique Ces variations d pendent du
203. e r seaux karstiques plans le Chtulu d moniaque 18km de d veloppement horizontal avec des galeries situ es une altitude moyenne comprise entre 400 et 500 m tres NGF le r seau noy de Font Estramar avec un d veloppement kilom trique entre les c tes 30 et 50 m tres NGF ou dominante verticale nombreux r seaux verticaux situ s sur le plateau calcaire au nord de Caudi s de Fenouill des ou vers le Moutouli de P rillos dans les Corbi res a t pris en consid ration Deux tableaux de synth se de l volution du karst des Corbi res depuis le Cr tac nos jours ainsi que de l volution du karst Languedocien au M sozo que inf rieur Trias Turonien ont t dress s BRGM RP 54708 FR Rapport final 31 Rapport de la phase II du projet Corbi res Surfaces et incisions des Corbi res Sept BE EEN Heed cocine Ss Distension Dai mann DEE 5 m wo 1 Surfaces des hauts nivea dans 1e Fond des grabens oli legerement plisses situ es sur les sommets des Corbi res at go burdigalienne et la subsidence thermique le la Montagne de Tauch mom nes teetoniques camprassifs 500 m tres de Jeu vertical et rejeu 1970 4 Crise de salinitemessinienne de 5 52 5 3 Ma 500 000 ans L ces seperp inent jusqu 3 5 Ma 5 Surface d abanden ptioc ne inf rieur de stabilite st
204. e r sultat indique que l coulement des eaux du syst me des Adoux au sein de sa zone noy e se fait dans des drains en charge Aucun coulement surface libre n est mis en vidence La relative stabilit des teneurs en carbone organique dissous CMTD des eaux indique que le syst me karstique des Adoux n est pas affect par une source de CO gazeux d origine profonde La faiblesse des pressions partielles de pCO renforce cette interpr tation Un apport de profond se traduirait par une nette l vation CMTD et des pCO notamment tiage Les indices de saturation vis vis des phases min rales contenant de la silice quartz calc doine apparaissent tr s l g rement sous satur s pour la calc doine et sont tr s l g rement sur satur s pour le quartz Les eaux apparaissent globalement proches de l quilibre vis vis de ces phases min rales Ce r sultat sugg re donc que les eaux ont r sid plusieurs semaines dans le syst me afin que les r actions thermodynamiques puissent avoir lieu 315 indice de saturation calcul l aide du logiciel PhreeqcV2 Parkhurst and Appelo 1999 180 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res CMTD Date PH 2 Calcite Aragonite Dolomite Quartz Chalcedoine Sce Las Bordes 1110672002 Sce Las Bordes 05 11 2003 1810272003 05 11 2003 18 12 2003 18 02 2004 Sce Adoux H
205. e son exutoire l exploitation du syst me pourra tre envisag e soit partir de forages sollicitant les r serves soit encore au moyen de barrage souterrain cr ant une r serve iv phase d valuation ou de gestion il s agit d appr hender le fonctionnement de l ensemble du syst me en condition d exploitation ainsi que de proposer un syst me de gestion et de protection de la ressource caract risation de la vuln rabilit Elle s appuie pour les syst mes exploit s partir de forage sur essai de pompage de longue dur e d terminant les incidences du pompage sur la source les coulements en aval et les ouvrages existants dans le bassin d alimentation Cette phase doit fournir tous les l ments n cessaires pour l aide la d cision dans le but de g rer durablement les ressources du syst me impacts des pr l vements en volume et en extension g ographique impacts des activit s humaines sur la qualit carte des risques carte de vuln rabilit l chelle BRGM RP 54708 FR Rapport final 25 Rapport de la phase II du projet Corbi res r gionale r seau de surveillance d bits niveaux et qualit Le r seau de surveillance doit obligatoirement prendre en compte le suivi des d bits aux sorties du syst me car c est le seul moyen d valuer l incidence des pr l vements sur son fonctionnement d ensemble Ces quatre phases ont t appliqu es dans le cadre de l tude des syst mes karstiqu
206. e tr s significativement les flux au sein du flanc sud synclinal L essentiel des coulements se dirige donc vers les sources de Font Dame et Font Estramar En effet l ensemble des apports du karst aux formations s dimentaires est valu 400 5 au total secteurs de Rivesaltes d une part et de l tang de Salses d autre part avec sans doute au plus quelques dizaines de litres par seconde dans le secteur de Rivesaltes apports du flanc sud du synclinal Les vitesses d coulement des eaux au sein du flanc sud du synclinal sont donc tr s probablement beaucoup plus lentes en tiage qu au sein du flanc nord l essentiel des flux s y produisant en hautes eaux lorsque les sources temporaires sont actives Par ailleurs il ne peut tre exclu que dans certaines conditions hydrologiques certaines p riodes de hautes eaux en particulier mais peut tre aussi en tiage les coulements au sein du flanc sud du synclinal se fassent de l Est vers l Ouest Fonctionnement du syst me des Corbi res synclinal du Bas Agly Les caract ristiques fonctionnelles et les r serves mobilisables du syst me karstique ont pu tre valu es au cours de la phase 1 du projet Les principales caract ristiques du syst me sont ainsi rappel es la zone noy e du syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly appara t comme tant bien drain e et bien connect e d un point de vue hydraulique d un
207. e v rifier la disponibilit du laboratoire d analyse lors de la p riode d essais de tra age c Choix des traceurs Les traceurs fluorescents sont habituellement utilis s dans les tudes hydrog ologiques karstiques pour leur facilit d emploi leur seuil de d tection bas et leur faible toxicit Ils sont d autant plus recommand s pour les essais de tra ages d coulements souterrains o ils ne seront pas soumis au ph nom ne de photo d gradation L uranine qui met dans les verts longueurs d onde d excitation et d mission de 490 et 520 nm respectivement est le traceur fluorescent plus couramment utilis pr sentant la meilleure r ponse en fluorescence et le plus faible taux d adsorption Des tudes men es sur les traceurs fluorescents Smart 1984 Leibundgut amp Hadi 1997 ont permis de d terminer leur toxicit pour les organismes vivants Les seuils indiqu s dans le Tableau 9 montrent que les effets l taux n apparaissent que pour des concentrations particuli rement lev es Smart 1984 indique l absence de risque canc rig ne et mutag ne de l uranine DL50 0150 Animal test mg kg Mode d administration dose l tale pour 50 des animaux test s exprim e en 4 74 souris oral mg par kg CL50 pour les poissons CL50 CL50 ug l Temps concentration l tale pour 50 des poissons pour un mg l ouppb d exposition temps d exposition donn exprim e en m
208. econnaissance compl mentaires celui r alis 2005 Espira de l Agly ainsi que sur les apports du suivi pi zom trique au niveau des pertes l Agly et du Verdouble sur le fonctionnement et la mod lisation du syst me Le chapitre 4 pr sente les caract ristiques en termes de fonctionnement et de structure du syst me des Adoux de la g ologie l hydrochimie l hydrologie aux perspectives de gestion de la ressource Le chapitre 5 quant lui est une synth se actualis e des principales caract ristiques des autres syst mes Une conclusion et perspectives sont donn es au chapitre 6 22 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Le bilan financier et d activit s de l ann e 2005 est pr sent dans sa globalit annexe 1 BRGM RP 54708 FR Rapport final 23 Rapport de la phase du projet Corbi res 2 M thodologie de caract risation des syst mes karstiques 2 1 INTRODUCTION La m thodologie de caract risation des syst mes karstiques dans le but d valuer leurs ressources et proposer des l ments de gestion peut se composer en plusieurs phases telles que d crites ci dessous Bakalowicz 1999 i phase d identification il s agit d identifier le type de syst me fissur karstique fonctionnel ou karstique non fonctionnel et de mettre en vidence la pr sence de r serves au niveau de la zone noy e de d terminer l extension du syst me bassin d aliment
209. en p riode de basses eaux des pertes de la Boulzane se serait traduit selon Marsaud par une rupture de pente vers les faibles pourcentages rien de tel n a t observ dans l analyse que nous avons effectu e Photo 7 mise en vidence des trop pleins de la source des Adoux La configuration naturelle de la diaclase qui est situ e dans la chambre de captage Photo 8 ne permet pas d vacuer les d bits sup rieurs 110 l s ce qui provoque p riode de crue une mise en charge rapide du niveau d eau dans le syst me karstique Les trop pleins qui correspondent vraisemblablement d ancien exutoire du syst me se mettent alors fonctionner lors des crues et vacuent le surplus d eau qui ne peut s couler par l exutoire principal diaclase de la chambre de captage BRGM RP 54708 FR Rapport final 165 Rapport de la phase II du projet Corbi res Photo 8 Vue de la diaclase de la chambre de captage de la source des Adoux 4 3 5 Analyses des courbes de r cession de la source des Adoux Les traitements math matiques ont uniquement t r alis s pour la r cession du cycle hydrologique 2004 2005 les autres cycles hydrologiques pr sentant trop de lacune pour tre tudi s La m thode utilis e est celle de Ladouche et al 2005 Un exemple d ajustement pour le cycle 2004 2005 est pr sent graphiquement Illustration 80 Le crit re d ajustement de la simulation crit re de Nash 0 72 est jug
210. ent assur par la vidange des syst mes annexes aux drains karstiques milieu fissur ou grands vides mal connect s Les teneurs en l ments chimiques des chantillons pr lev s lors de cette p riode caract risent la signature g ochimique de l eau qui circule au sein de la partie capacitive de la zone noy e du syst me karstique En p riode de crue les d bits mesur s aux exutoires des syst mes karstiques peuvent tre expliqu s comme r sultant de la superposition de diff rents coulements distincts tels que par exemple coulement de base assur par le drainage des syst mes annexes au drainage de la zone noy e coulement pikarstique assur par le drainage plus ou moins rapide de l eau du r servoir pikarstique un coulement rapide assur par une partie de la pluie efficace qui est collect e par les conduits plus ou moins verticaux directement connect s au r seau 50 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res de conduits karstiques de la zone noy e le r servoir pikarstique est ainsi court circuit b Utilisation des traceurs g ochimiques Quelles informations peut on obtenir partir des esp ces majeures e Les chlorures CL La charge lectrique n gative des ions chlorures n est pas propice aux ph nom nes d adsorption Les ions chlorures sont g n ralement consid r s conservatifs et peuvent ce titre tre
211. ent en fin de p riode estivale par les variations de d bits des pertes ce r sultat confirme donc les interpr tations faites au cours de la premi re phase du projet BRGM RP 52290 FR Baixas la diminution relative de la pi zom trie au cours des deux premi res semaines d octobre 2005 appara t bien plus faible 3 m tout au plus Le pi zom tre d Estagel appara t donc bien plus sensible que le pi zom tre de Baixas aux modifications des conditions d entr es qui pr valent dans la zone des pertes de l Agly et du Verdouble La relation qui relie le d bit des pertes Agly Verdouble la pi zom trie Estagel peut tre d crite en premi re approximation par une fonction de type homographique Illustration 52 l volution de la pi zom trie Estagel diminuant lorsque le d bit des pertes diminue Lorsque la pi zom trie Estagel est comprise entre 10 et 15 m de profondeur le d bit des pertes est variable il est compris entre 300 l s et 1000 1 5 Cette volution observ e en contexte de moyennes et hautes eaux est rattacher au comportement non lin aire de la capacit d absorption des pertes de l Agly et du Verdouble Ce ph nom ne explicit pr c demment cf 3 2 1 et 3 2 3 se manifeste par une hyst r sis sur les Illustration 40 et Illustration 45 10 L volution de la pi zom trie mesur e Baixas sur l ensemble de la p riode d tude 2001 2006 est pr sent e partiellement aux Illustration 55 et
212. entation une surface de quelques 50 km il comprend la for t domaniale des Fanges et le Roc du Paradet s par par le col St Louis L altitude du bassin d alimentation est comprise entre 1000m et 295m au niveau de la source de la Tiroun re la sortie des gorges de Galamus L eau de la zone noy e du syst me karstique de la Tiroun re est de type sulfat calcique les teneurs moyennes en sulfates et en calcium sont respectivement de 301 et 180 mg l L origine des sulfates est attribuer la pr sence des cailles de Trias visibles l affleurement au niveau du contrefort du cha non Galamus et aux circulations profondes des eaux telles que d montr es dans le rapport de la phase BRGM RP 52921 FR En effet le Trias en profondeur se situe plus de 1500m or la profondeur maximale atteinte par les eaux est estim e 450m 6 3 PERSPECTIVES POUR L EXPLOITATION LA GESTION DES SYSTEMES KARSTIQUES DES CORBIERES ORIENTALES 6 3 1 Syst mes karstiques de la Mouill re et du Verdouble Compte tenu de l origine des sulfates mises en vidence lors de cette tude et du m canisme min ralisation identifi la r alisation d un forage au sein de la zone noy e du syst me karstique de la Mouill re ne permettrait pas de s affranchir du probl me des sulfates Une alimentation de la commune de Maury par une autre source est rechercher Le syst me karstique du Verdouble est un syst me caract ri
213. eology Symposium 4 Exploration and Speleology Vol IV p 71 75 La Chaux de Fonds Suisse Aunay B 2003 tude hydrodynamique d un syst me karstique littoral dans les Corbi res orientales France m moire du Master en gestion des ressources en eau sp cialisation hydrog ologie universit de Neuch tel Suisse 83 p Aunay B Le Strat P Duvail C D rfliger N 4 Ladouche 2003a M thode d analyse g ologique sur la karstification des Corbi res orientales et influence des v nements n og nes Tortono messiniens Hydrology of the Mediterranean and Semiarid Regions IAHS Publ 278 124 129 Aunay B D rfliger N Le Strat P Ladouche 4 Bakalowicz 20036 volution g ologique mise en place de la karstification et thermalisme des aquif res karstiques p ri m diterran eens Exemple du karst des Corbi res d Opoul 21077 journ e technique du Comit Fran ais de l AIH Circulations hydrothermales en terrains calcaires 28 nov 2003 Carcassonne 15 30 Aunay B Le Strat P avec la collaboration de Aguilar J P Camus H Clauzon G D rfliger 2002 Introduction la g ologie du karst des Corbi res BRGM RP 51595 FR 22 fig 3 tabl 28 photos 4 pl h t 80 Aunay B Le Strat P D rfliger 2002 Contribution l tude g ologique du karst des Corbi res France BRGM RP 51595 FR Bakalowicz M 1999 Connaissance et gestion des ressources en eaux souterraines
214. epr sente de 12 57 environ 31 en moyenne du volume d eau total coul 1 20 0 10 millions de en moyenne lors des 200 jours que durent en moyenne les r cessions tudi es Pour les trois p riodes de r cession tudi es le temps de fin d infiltration de la composante lente se situe vers 147 jours 15 jours mais la contribution relative commence devenir tr s faible lt 5 1 vers 120 jours en moyenne apr s le d but de la r cession La vitesse d infiltration moyenne de la composante lente de l infiltration par les pluies efficaces appara t donc tr s faible 0 007 0 001 soit environ 10 fois plus faible que l infiltration lente Une part notable de l infiltration par les pluies efficaces 210 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res appara t assur e par l infiltration lente au travers d un r seau de fissures mal connect es la zone noy e du syst me Le volume d eau associ la composante lente de la recharge par les pluies efficaces repr sente en moyenne 0 22 million de m soit environ 19 du volume total coul lors des r cessions Le volume d eau issue de l infiltration lente repr sente entre 14 et 65 environ 38 en moyenne du volume d eau de la recharge Le coefficient de tarissement a appara t tr s faible 0 0032 0 0003 ce qui indique que la zone noy e du syst me se vidange tr s lentement Le volume d eau issue de la vi
215. erran enne de l interpr tation du profil sismique offshore N323 Duvail et Le Strat 2001 et du profil sismique nord sud du bassin du Roussillon Duvail Aunay et Le Strat et al 2002 De plus le style tectonique de la coupe avait t d duit galement des observations de terrain failles dos de dauphin relev es proximit des carri res de Montpins et de Nar da au niveau du flanc nord du synclinal Au niveau du flanc nord le style tectonique n est pas consid r au niveau de la coupe comme tant un pli de grande envergure il est de style cassant tangentiel Le flanc nord est caract ris par les calcaires du Cr tac inf rieur Nz sa de faible pendage et affect s par des failles recoupant galement les formations sous jacentes Dans le cadre de la phase 1 du projet la m thode d ERASO a t utilis e au niveau de huit sites Duriez 2002 permettant ainsi le traitement de plus de 300 donn es L histogramme des plans de drainage mis en vidence deux directions pr pond rantes N45 N75 et N105 N135 Les plans se d veloppent de mani re pr pond rante verticalement sub verticalement Il existe cependant des plans pendage plus faible compris entre 10 et 30 Le r seau karstique qui se d veloppe au niveau du synclinal du Bas Agly serait de type anastomos comme en t moigne le r seau noy de Font Estramar affect n anmoins de deux directions dominantes Ces
216. es aquif res karstiques des Corbi res initi au cours du premier trimestre 2001 a pour objectif d valuer les ressources souterraines des syst mes karstiques des Corbi res Orientales d augmenter les connaissances sur le fonctionnement des principaux syst mes karstiques et de proposer des solutions pour assurer un d veloppement durable et respectueux de l environnement et pour s curiser l approvisionnement actuel et assurer les besoins futurs en eau potable besoins de 1 m s pour le secteur du littoral Ce projet a t motiv par la demande des Conseils G n raux des Pyr n es Orientales et de l Aude au vu des probl mes de ressource en eau auxquels est confront un certain nombre de collectivit s ou au vu des attentes exprim es qualit et quantit de la ressource contaminations salines et risque saline au niveau de la plaine du Roussillon et teneurs lev s en sulfates notamment dans le secteur de Maury contamination bact riologique pisodique au niveau de l tang Salses Leucate importance de l alimentation de l tang par les eaux souterraines et importance de conna tre l extension du bassin d alimentation de ces syst mes karstiques contributifs r le des pertes de l Agly et du Verdouble dans l exploitation du barrage de l Agly et dans la recharge du syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly s curisation de l approvisionne
217. es d Opoul et du synclinal du Bas Agly La recharge est constitu e des pr cipitations pour 40 et des pertes pour 60 b Structure de l aquif re du syst me karstiques des Corbi res d Opoul synclinal du Bas Agly L aquif re de ce syst me karstique est principalement compos d une puissante barre de calcaires massifs du Jurassique sup rieur et du Cr tac inf rieur Ces formations sont structur es au sein du synclinal du Bas Agly qui pr sente deux flancs dissym triques le flanc sud est tr s redress avec m me des pendages inverses affleure depuis l Ouest d Espira de l Agly et s ennoie sous les formations plio quaternaires vers Rivesaltes 138 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res le flanc nord pr sente un pendage plus faible s tend depuis l Ouest fermeture synclinale l affleurement jusqu l tang de Salses Leucate l Est Ces deux flancs synclinaux ont t karstifi s principalement lors des p riodes de bas niveaux marins du Messinien Cette karstification a conduit au d veloppement cette poque de r seaux karstiques orient s vers les deux principales zones d exutoire des eaux souterraines de l ensemble carbonat qui existaient ce moment l Ces zones d exutoire taient situ es au droit de l intersection de chacun des flancs du synclinal avec la pal otopographie d une part dans le secteur de Riv
218. es des Corbi res Orientales Les deux premi res phases ont t appliqu es l ensemble des syst mes karstiques de mani re exhaustive Les troisi me et quatri me phases n ont t mises en uvre que de mani re partielle et uniquement sur le syst me karstique du synclinal du Bas Agly La troisi me phase a t mise en uvre au niveau du syst me du synclinal du Bas Agly avec l implantation d un premier forage de reconnaissance Espira de l Agly Cette phase n cessitera l implantation de nouveaux ouvrages afin de valider toutes les connaissances acquises dans les phases Il La quatri me phase t appliqu e uniquement sur le syst me karstique du synclinal du Bas Agly avec la mise en uvre d un essai de pompage de longue dur e 2 mois sur le site de Cases de P ne Aucune caract risation de la vuln rabilit a t d termin e sur les diff rents syst mes De nouveaux d veloppements de m thode d analyse ou de caract risation ont t mis au point dans le cadre de cette tude Il s agit notamment de la m thode de caract risation g ologique et de la mise en place de la karstification dans un contexte m diterran en de l adaptation de l analyse des courbes de r cession pour les syst mes karstiques binaires de l valuation du fonctionnement des pertes des cours d eau et de la d termination des d bits des pertes de l apport des analyses hydrochimiques l aide des isotopes du Strontium la structure et
219. es ont t retenues pour l analyse des r cessions p riode du 04 03 2003 au 10 09 2003 du 04 05 2004 au 09 11 2004 et du 02 08 05 au 04 09 05 L ajustement des courbes de r cessions a t effectu selon la m thode de Mangin modifi e par Ladouche 2005 pour tenir compte de la diff rence de dynamique des infiltrations lente et rapide Illustration 106 Illustration 107 et Illustration 108 R cession 2003 des d bits de la source du Verdouble 1 000 R cession influenc e par les pr cipitations D bit m3 s 0 010 0 001 1 0 50 100 150 200 250 Tps coul j e D bit mesur avec incertitude Infiltration Rapide Vidange Zone Noy e D bit total simul Infiltration Lente Tps de fin d infiltration rapide Temps de d infiltration lent Illustration 106 Analyse de courbe de r cession pour l ann e 2003 pour la source du Verdouble 208 BRGM RP 54708 FR Rapport final 602 2NOS 00 Inod 80L leul poddey H4 80 7S dH NOHE Jnod 002 Inod uolsse2e1 equno 0 E Se Mei
220. es syst mes karstiques de la Mouill re du Verdouble et de Tounoa Naona anaya 195 TN del WT 195 5 2 SYSTEME KARSTIQUE DE LA MOUILLERE 5 2 1 Acquisition des donn es 195 5 2 2 Traitement des donn es et 197 5 2 3 Synth se des connaissances en termes de structure fonctionnement et ressources 5 3 SYSTEME KARSTIQUE DE LA SOURCE DU VERDOUBLE 202 5 3 1 Contexte g ologique 202 5 3 2 Acquisition des donn es 205 5 3 3 Traitement des donn es des suivis en continu et interpr tation 206 5 3 4 Synth se sur le fonctionnement hydrog ologique du karst de la source du Verdouble d duit par l approche de mod lisation inverse TEMPO 223 5 3 5 Traitement des donn es hydrochimiques et isotopiques et interpr tation 225 5 3 6 Synth se des connaissances en termes de structure fonctionnement et ressources 5 4 SYSTEME KARSTIQUE DE LA 244 5 4 1 Acquisition des donn es 5 4 2 Traitement des donn es et 245 5 4 3 Synth se des connaissances en termes de structure fonctionnement et ressources 6 Conclusions et perspectiVes nn 251 6 1 CONCLUSIONS METHODOLOGIQUES su 251 6 2 CONCLUSIONS SUR LES RESULTA
221. esaltes et d autre part l Est et au Nord Est des sources de Font Dame et Font Estramar Compte tenu de l altitude des pal oexutoires cit s ci dessus la karstification pourrait concerner les calcaires jusqu une profondeur d environ 300 400 m sous le niveau actuel de la mer est donc peu probable que les calcaires soient karstifi s au droit de l axe du synclinal Ces anciens exutoires taient tr s vraisemblablement aliment s par les pr cipitations d une part et par les pertes des cours d eau de l poque d autre part L Agly n avait ainsi tr s probablement pas de cours p renne en surface au moins entre la zone des pertes actuelles et Rivesaltes L aquif re karstique comporte donc deux principaux et anciens axes de drainage qui co ncideraient respectivement avec les flancs nord et sud du synclinal du Bas Agly Le forage de Cases de P ne et l aven de Baixas sont tr s vraisemblablement tous deux situ s sur de drainage du flanc sud ou tout au moins tr s bien connect s syst me de conduits Les variations pi zom triques du forage CGE Roboul ainsi que du pi zom tre de la Combe Fran aise semblent indiquer une bonne connexion hydraulique avec un axe de drainage proximit Les principaux exutoires de l aquif re sont sur le flanc nord de l anticlinal les sources de Font Dame et Font Estramar situ es 1 2 m NGF tr s hautes eaux des mergences temporaires apparaissent sur
222. essource Compte tenu de l origine des sulfates mises en vidence lors de cette tude et du m canisme de min ralisation identifi la r alisation d un forage au sein de la zone noy e ne permettrait pas de s affranchir du probl me des sulfates Une alimentation de la commune de Maury par une autre source est rechercher BRGM RP 54708 FR Rapport final 201 Rapport de la phase II du projet Corbi res 5 3 SYSTEME KARSTIQUE DE LA SOURCE DU VERDOUBLE 5 3 1 Contexte g ologique La source du Verdouble prend sa source au sein de la zone sous pyr n enne Le synclinal de Soulatg est un des synclinaux et anticlinaux affect s par l important chevauchement du front nord pyr n en se d veloppe de celui ci et comprend des terrains m sozo ques du Cr tac sup rieur du C nomanien au Maestrichtien Ces s ries sont discordantes et caract ris es par des variations de faci s de d p ts calcaires marno calcaires gr s Le flanc nord du synclinal de Soulatg peu pais est faiblement pent et bien d velopp par rapport au flanc sud mince pr sentant un pendage inverse Le flanc sud dans sa partie orientale peut tre m me absent la faveur d une structure monoclinale Toute la s rie est affect e par des accidents de direction moyenne NE A l Est de la zone d tude la direction des failles est principalement E NE E alors que dans la partie occidentale les directions sont N N NE Les jeux des f
223. est inf rieure 0 C les pr cipitations sont sous forme de neige et que la fonte de la neige ne peut se produire que lorsque la temp rature de l air devient sup rieur 1 C o lorsque survient un pisode de pluie qui se produit lorsque la temp rature de l air est sup rieur 1 C Toutes les pr cipitations qui se produisent au cours des p riodes o la temp rature de l air est lt 0 C sont cumul es au fur et mesure Lorsque le ph nom ne de fonte peut se produire on suppose que le cumul de neige pr c demment constitu se met fondre en une journ e Le cumul des pr cipitations des diff rents cycles hydrologiques tudi s est pr sent dans le tableau suivant Tableau 21 Cumul Pluie Bassin d alimentation du Karst des Adoux mm Cycle 2002 2003 1169 Cycle 2003 2004 1519 Cycle 2004 2005 1038 Tableau 21 Cumuls des pr cipitations du bassin d alimentation de la source des Adoux d duit par l option de pond ration des pr cipitations du logiciel Tempo Les cumuls de pr cipitation obtenus sont compatibles avec les informations sur la pluviom trie annuelle isohy tes tir es des annales climatologiques des Pyr n es Orientales dans le secteur d tude 18 Cycle hydrologique d fini entre le 01 septembre et le 31 ao t de l ann e suivante 186 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 4 5 3 Mod lisation inverse des relations pluie d
224. et de d bits ont t acquises pour la p riode comprise entre le 24 01 2002 et le 08 12 2005 au niveau de la source de la Mouill re Les quipements ont t d crits dans le rapport BRGM RP 52919 FR de la phase Au total ce sont 40 visites de suivi qui ont t effectu es au cours desquelles des pr l vements ont t effectu s ainsi que des jaugeages 14 pour tablir une courbe de tarage Un pluviom tre a t install en juin 2002 pour assurer un suivi des pr cipitations au niveau local Le d bit moyen journalier de la source de la Mouill re est de 45 5 son d bit minimum et maximum pour la p riode d observation est respectivement 5 5 et 354 Us Illustration 98 Les param tres physico chimiques de l eau de la source traduisent une eau min ralis e et dont l origine est associ des circulations en profondeur la conductivit lectrique moyenne de l eau est de 1460 mS cm minimum 1100 et maximum 1618 mS cm la temp rature moyenne de la source est de 24 3 C minimum 23 8 et maximum 24 4 C Illustration 99 Le pH des eaux de la source a une valeur de 7 1 0 2 BRGM RP 54708 FR Rapport final 195 Rapport de la phase II du projet Corbi res mam 010402 ge 0140 02 010103 01 0403 010703 01 1003 010104 01104104 01 07 04 01 10 04 am 400 2 350 4 300 250 z z EEU 200 D 150 100 16 so 2 o Illustration 98 Evolution du d bit journalier de la
225. ff rente de celles des pr cipitations L utilisation des isotopes stables de l eau apporte des informations quant la nature des processus mis en jeu lors des crues Contrairement l oxyg ne 18 et au deut rium l isotope tritium de la mol cule d eau est instable dans le temps et est fr quemment utilis comme chronom tre pour dater les eaux p riode courte 12 26 ans Les isotopes du carbone 513C et A14C Les eaux de pluie lorsqu elles s infiltrent tendent se charger en CO2 du sol lui m me issu de la d gradation de la mati re organique et donc marqu de mani re isotopique par cette origine Le carbone r sultant poss de g n ralement un rapport isotopique compris entre 20 et 25 Ce type de carbone pr sente galement les teneurs maximales AC compris entre 105 et 130 car son temps de r sidence est tr s faible A l inverse le second r servoir de carbone dans les syst mes est celui des carbonates dont les rapports isotopiques sont proches de z ro et les activit s nulles Le carbone 13 permet de d terminer l origine du carbone dissous dans l eau mati re organique Le carbone 14 est instable dans le temps et est fr quemment utilis comme chrono m tre pour dater les eaux 14C p riode de 5250 ans Les isotopes radiog niques du Strontium rapport 87Sr 86Sr Le Strontium Sr est un l ment chimique de type alcalino terreux dont les propri
226. fonctionnement du syst me et de la d composition des hydrogrammes par mod lisation inverse en consid rant les pertes comme un des signaux d entr e d un syst me karstique binaire Les diff rentes m thodes utilis es sont d crites dans les paragraphes ci dessous 2 2 CARACTERISATION GEOLOGIQUE ETUDE DE LA MISE EN PLACE DE LA KARSTIFICATION DETERMINATION DES PLANS DE DRAINAGE PAR LA METHODE ERASO 2 2 1 Cartographie g ologique harmonis e et num ris e de la zone d tude La structure des syst mes karstiques est conditionn e par la g ologie l volution du contexte g odynamique d p ts s dimentaires de bassin et volution tectonique La d termination des g om tries la mise en place de la karstification constitue une sous phase de la phase 1 du projet Un premier rapport intitul Introduction la g ologie du karst des Corbi res BRGM RP 51595 FR a t dit en juillet 2002 Cette introduction la g ologie des Corbi res a permis de faire une synth se l chelle de l ensemble de la zone d tude ainsi que de d velopper une m thodologie d tude en terme de g ologie karstique Les syst mes karstiques sont replac s dans un contexte d volution de bassin s dimentaire des donn es acquises dans le cadre d tudes g ologiques ant rieures et en cours concernant le Bassin du Roussillon 26 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res et al
227. fonctionnement du syst me lors des p riodes de hautes eaux p riode de crues et de basses eaux p riode d tiage 242 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res En p riode de crue les eaux de la source du Verdouble pr sentent globalement des indices de saturation vis vis de la calcite inf rieur z ro Ce ph nom ne va de pair avec l augmentation des pressions partielles de pCO et des teneurs bicarbonates HCO3 et calcium Ca Au cours de ces p riodes on observe une augmentation de la conductivit des eaux de la source du Verdouble Ces ph nom nes sont rattacher un coulement en milieu triphasique eau roche air Les volutions observ es traduisent le ph nom ne de dissolution des carbonates sous l action du CO biog nique entr dans le syst me lors de l infiltration des eaux de pluie L volution de ces diff rents param tres renseigne donc sur le fonctionnement du syst me karstique en p riode de crue La gen se des crues ne provient pas directement de la pluie mais r sulte de l coulement des eaux de pluie qui se sont infiltr es et qui ont transit par l pikarst r servoir tampon situ pr s de la surface du sol ou le ph nom ne de dissolution des carbonates peut se produire L ampleur significative des variations des teneurs en calcium augmentation qui peut atteindre une trentaine de mg l lors des crues semble indiquer que la contribution rela
228. g l truite arc en ciel 1372 1 372 10 96 poisson rouge gt 100 gt 10 120 Tableau 9 Seuils de toxicit pour l uranine Leibundgut amp Hadi 1997 indiquent des concentrations maximales r sultantes en uranine ne pas d passer lors des exp riences de tra age de 10 et 100 ppb respectivement pour les eaux souterraines et de surface Bien que ces limites soient en de des seuils de toxicit ils recommandent par pr caution de maintenir les concentrations en traceur les plus basses possibles d D termination des quantit s de traceur injecter L estimation de la quantit de traceur injecter est un point cl des essais de tra age il s agit de trouver le bon compromis entre le trop et le trop peu Il est inutile de trop charger les eaux et une sous estimation peut compromettre l interpr tation de l essai si les concentrations en sortie sont inf rieures au seuil de d tection BRGM RP 54708 FR Rapport final 79 Rapport de la phase II du projet Corbi res Les essais ant rieurs et l analyse de leur r sultat peuvent repr senter une premi re indication pour obtenir un ordre de grandeur de la masse de traceur injecter Diff rentes m thodes existent pour d terminer les quantit s de traceur dont notamment le guide de l Agence de protection environnementale des Etats Unis EPA USA 2003 Tracer Test Planning Using the Efficient Hydrologic Tracer Test Design EHTD Program al Parmi ces m
229. gent de nouveau changement de la pente le syst me semble vacuer moins facilement les eaux Ce comportement peut galement traduire un probl me dans la courbe de tarage pour les d bits tr s lev s d bits sous estim s ou la mise en fonction de trop plein correspondant des cavit s proximit de une part des d bits de crue chappe la station de jaugeage Cette derni re hypoth se est vraisemblable une partie des eaux peut tre vacu e par le foss de drainage du chemin d partemental qui m ne au lieu dit le Roudana Probabilit cumul 110 400 10 100 1000 D bit is Illustration 79 D bits class s de la source des Adoux sur l ensemble des donn es de la p riode 2003 2006 classes de d bit de 20 5 Les caract ristiques et la forme de la courbe des d bits class s ne permettent pas de mettre en vidence un soutien par les pertes pr sum es de la Boulzane Un apport en provenance d un autre syst me en p riode de crue se serait traduit selon Marsaud 1997 par une rupture de pente vers les forts pourcentages avec 3 lt 02 or dans 164 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase II du projet Corbi res notre cas c est l inverse qui est observ De la m me fa on un apport significatif de l ordre 20 comme sugg r par la litt rature
230. himiques effectu s in situ pH Temp rature conductivit potentiel Redox oxyg ne dissous sont les suivants Cations Calcium Ca2 Magn sium Mg2 Sodium Na Potassium Ammonium NH4 Anions Bicarbonate HCO3 Chlorure Cl sulfate SO42 Nitrate Silice El ments traces Strontium Sr2 Brome Br et Bore B Sur ces 12 chantillons retenus la d termination des rapports isotopiques du strontium 5 a t r alis e sur 10 chantillons Sur cinq chantillons nous avons analys les teneurs en oxyg ne 18 et en deut rium des eaux Les r sultats des analyses sont report s en annexe 3 La source Las bordes a t chantillonn e quatre reprises Sur ces 4 pr l vements 2 chantillons ont t s lectionn s en vue d une analyse chimiques Les analyses effectu es sont les m mes que pour les Adoux majeurs traces et rapports isotopiques du strontium Une seule d termination des teneurs en oxyg ne 18 et en deut rium a t r alis e Les r sultats des analyses sont galement report s en annexe 3 b Pr l vements d eau sur le cours d eau de la Boulzane Trois campagnes d chantillonnages ont t r alis es sur la rivi re de la Boulzane Chaque campagne d chantillonnage a consist en un pr l vement en plusieurs endroits le long du cours d eau de la Boulzane Les points de pr l vements sont report s sur l Illustration 83 Les anal
231. hon poreux et constituent un frein l coulement les sources de Fontestramar et de Font Dame apparaissent ainsi comme des sources de trop plein pour le syst me karstique des Corbi res d Opoul et Les mod lisations inverses des relations pluie d bit ont permis de quantifier l importance du r le jou par les pertes dans le fonctionnement du syst me karstique La contribution des pertes appara t tr s importante avec une valeur de 60 l chelle de la p riode d observation et intervient tr s majoritairement lors des p riodes d tiage ou de r cessions Du fait de thermique observ e la source et de la caract risation de la composante pr v nementielle eau chaude et min ralis e par la mod lisation il est possible de montrer que l coulement des eaux la source est assur par une contribution de quelques 60 en provenance de circulations profondes Ces r sultats sugg rent que l eau qui s infiltre au niveau des pertes circule en profondeur au sein du syst me karstique 6 2 2 Syst mes karstiques de la Mouill re et du Verdouble Le syst me karstique de la Mouill re poss de une petite ressource au vu du d bit moyen 45 Us et d une surface de bassin d alimentation r duite 3 km Le syst me est caract ris par une r ponse l eau d infiltration rapide qui est maximale moins de 2 jours apr s les pluies efficaces Le transfert de leau dure plus de 2 mois l coule
232. iages et les valeurs minimales lors des p riodes de hautes eaux L volution des teneurs en silice suit l volution des teneurs en magn sium Les valeurs maximales sont observ es lors des tiages et les valeurs minimales lors des p riodes de hautes eaux Illustration 119 et Illustration 120 Ces volutions sont rattacher au fonctionnement du syst me karstique Les teneurs lev es en calcium lors des p riodes de hautes eaux associ es de faibles teneurs en magn sium et silice sont attribuer la contribution d eau en provenance de la zone pikarstique L augmentation des teneurs en calcium va pair avec l augmentation des teneurs bicarbonate ces augmentations de concentration en Ca et HCO3 conduisent une augmentation de la conductivit des eaux en p riode de hautes eaux Ces volutions traduisent le ph nom ne de dissolution des carbonates sous l action du CO biog nique entr dans le syst me lors de l infiltration des eaux de pluie dans la zone pikarstique La diff rence de concentration que l on observe entre les eaux du Gourg de l Antre et la source du Verdouble s observe galement pour la temp rature des eaux Illustration 121 mais n est pas ou peu perceptible pour la conductivit Illustration 122 Les eaux de la source du Verdouble apparaissent bien plus chaudes que celles du Gourg de la diff rence notamment en tiage peut atteindre pr s de 5 C Les teneurs plus lev es en
233. ie amont du bassin d alimentation au niveau des calcaires du D vonien dissoci du reste L altitude du bassin est ainsi comprise entre 800 et 420 au niveau de la source du Verdouble Le bassin comprend une partie dissoci e du bassin d alimentation g n rale qui se situe au Sud du lieu dit du Pont d Orbieu au niveau des affleurements des calcaires du D vonien inf rieur et moyen de l autochtone relatif Cette zone couvrirait une superficie inf rieure 2 km probablement elle est d limit e de mani re tr s sch matique et simplifi e 240 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res c Caract ristiques en termes de fonctionnement et structure A partir d un suivi des d bits la source entre ao t 2002 et janvier 2006 donn es compl tes sur un Rom en annexe 5 et de l interpr tation des donn es l aide des m thodes classiquement utilis es en hydrog ologie karstique les principales caract ristiques du syst me karstique de la source du Verdouble sont r sum es ci apr s La superficie du bassin d alimentation est de l ordre de 7 km 1 5 km valeur calcul e sur un peu plus de 3 cycles hydrologiques entre ao t 2002 et janvier 2006 Le volume moyen interannuel coul sur cette p riode est estim 3 3 millions de mr ce qui correspond un d bit moyen de 105 Us La gamme des d bits journaliers est comprise entre 20 Us et 5700 Us Les d bits de crue sont entach
234. ifie un apport post 1952 dans le syst me Carbone 13 8 Origine et Nature des compos s carbon s Mise en vidence de processus diag n tique Activit Carbone 14 Datation des eaux jusqu 45000 ans Estimation des vitesses de circulation dans un aquif re 875 et 5 O des sulfates dissous Nature et origine du soufre Mise en vidence des m canismes bact riens Thermom trie isotopique Mise en vidence des m canismes Oxydor duction dans le syst me Tableau 4 informations obtenues par les outils isotopiques classiques BRGM RP 54708 FR Rapport final 55 Rapport de la phase II du projet Corbi res Les isotopes stables de la mol cule d eau 180 et 2H et radioactif Tritium L utilisation des isotopes stables de l eau 0 et 2 permet de tracer tr s fid lement les flux hydriques qui s coulent dans les syst mes dans la mesure o ils sont intimement li s l eau L utilisation de ces traceurs permet galement de mettre vidence les processus d vaporation Enfin la nature conservative de ces traceurs permet d identifier les ph nom nes de m lange d eaux d origines diff rentes La signature isotopique des pr cipitations est extr mement variable dans le temps et dans l espace et peut constituer ce titre un bon marqueur des eaux infiltr es dans les syst mes d s lors que la signature isotopique de l eau pr existante dans le syst me est di
235. influence sur le d bit total et sur la charge Hz Illustration 10 Exemple de simulation en 2D coupe repr sentation des vitesses d coulement dans les l ments discrets Aunay 2003 BRGM RP 54708 FR Rapport final 63 poddey 44 80279 AE 9 0 feuny sep 015315 GE sep 5 9 e e uye eugbouou bai oe aun 0020020005 i a me jueuisenb juos sdw esuodai gl 9 9590 ej OZ uoua yos sed pop au Sep 9 001 S 66 159 snid EL AQU aulaye o
236. iode d avril 2002 janvier 2006 22 pr l vements d eau ont t s lectionn s sur les 32 chantillons pr lev s la source du Verdouble en vu d analyse g ochimique cf Illustration 104 Au cours de cette p riode le Gourg de t pr lev de mani re concomitante la source du Verdouble 7 reprises La source de Soulatg dans le village a galement t pr lev e 3 reprises au cours de l tude La source de Th ron n BSS 10772X0006 et la source thermale d Alet les Bains ont galement t pr lev es afin de caract riser respectivement la signature g ochimique des eaux du p le d vonien froid et chaud du secteur d tude Les donn es g ochimiques relatives l ensemble de ces pr l vements sont pr sent es dans les tableaux 1 et 2 en Annexe 4 Les analyses syst matiquement effectu es outre les param tres physico chimiques effectu s in situ pH Temp rature conductivit potentiel Redox oxyg ne dissous sont les suivants Cations Calcium Ca Magn sium Me Sodium Na Potassium Amonium Anions Bicarbonate Chlorure sulfate 50 7 Nitrate Silice El ments traces Strontium Sr Brome et Bore La d termination des rapports isotopiques du strontium 7 ont t r alis s sur 13 chantillons de la source du Verdouble 5 chantillons du Gourg de 3 chantillons
237. ion est estim e 6 9 km 1 contribution moyenne de la pluie la pluie efficace initialement fix e 50 a t ajust e par le mod le 56 Cette valeur un peu plus lev e qu ordinaire 50 sugg re une sous estimation des pr cipitations du bassin d alimentation du syst me karstique de l ordre de 10 Le calcul de bilan est fait en consid rant un ruissellement nul l chelle de l impluvium ou n gligeable L estimation de la surface du bassin d alimentation est donc entach e d une certaine erreur en raison d une part de l incertitude sur les pr cipitations 10 et d autre part de l incertitude sur les d bits 10 Ces erreurs se cumulant l incertitude sur la surface du bassin d alimentation est donc 20 S 6 9 1 4 Mod le et observations R2 0 784 0 6489 US 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1 8 2002 6 6 2003 10 4 2004 13 2 2005 19 12 2005 Verdouble Mod le Illustration 111 Comparaison du d bit mod lis au d bit mesur source du Verdouble 78 de la variance totale expliqu e crit re de Nash 0 65 21 Les valeurs extr mes gt 6 de d bits d duits de la courbe tarage ont t enlev de la chronique tudi e BRGM RP 54708 FR Rapport final 215 Rapport de la phase du projet Corbi res 0 20 EE rt ee Omega pluie amp Fonte Neige 0 10
238. ion et la quantification des m langes d eau Exclusivement apport par les pr cipitations en absence d activit anthropique et d origine interne Marqueur de contamination marine Interne en pr sence Marqueur des interactions avec la matrice d vaporites lessivage 50 Externe apport m t orique Relativement abondant dans les eaux pluie et anthropique origine d origine karstique agricole Bon marqueur des pollutions agricoles Intrusion marine Marqueur de contamination marine Interne dissolution pyrite Marqueur des interactions avec les matrices Biologique d gradation M O min rales des processus biog n tiques Lessivages gypse formations argileuses NO Externe Marqueur de pollution permet d obtenir des informations sur les modalit s d infiltration dans les hydrosyst mes karstiques SiO2 Interne Peu soluble H4SiO4 Marqueur des temps de s jour Tableau 2 Origine et nature des informations apport es par les principaux l ments contenus dans les eaux des syst mes karstiques 54 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Param tres Origine Applications types d informations obtenues pCO gt CMTD Interne 2 Mg et Renseigne sur les conditions d coulement dans le syst me en charge ou surface libre Indication sur la vitesse de circulation des eaux lt temps de
239. ions consid r es g n ralement comme imperm ables la faveur de failles sur plusieurs centaines de m tres b Surface du bassin d alimentation La surface du bassin d alimentation a t d termin e en tablissant le bilan hydrologique et par mod lisation celle ci est estim e 3 km 2 Illustration 102 Bassin d alimentation suppos de la source de la Mouill re Le bassin d alimentation s tend ainsi au Nord de Maury l Ouest du Ch teau de Qu ribus et au Sud Cucugnan l altitude du bassin est comprise entre 850 et 950 m 200 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res c Caract ristiques en termes de fonctionnement et structure partir d un suivi des d bits la source entre janvier 2002 et d cembre 2004 donn es compl tes sur CD Rom en annexe 2 et de l interpr tation des donn es l aide des m thodes classiquement utilis es analyse des courbes de r cession des d bits class s analyse corr latoire spectrale et d composition de l hydrogramme les principales caract ristiques du syst me karstique de la Mouill re peuvent tre r sum es comme suit le syst me poss de une petite ressource au vu du d bit moyen de 45 Us les d bits mesur s sont compris entre 5 et 354 5 et d une surface de bassin d alimentation r duite le syst me est caract ris une r ponse l eau d infiltration rapide qui est maximale moi
240. iption des faci s et prise de photographies ainsi que des paysages permettent de valider ou confronter des informations g ologiques des cartes g ologiques existantes 2 2 6 Prospection g ophysique Deux types de prospection g ophysique ont t mis en uvre au niveau du syst me du synclinal du Bas Agly dans le but d implanter des pi zom tres au niveau de la confluence Agly et Verdouble l aval des zones des pertes et dans la Combe Fran aise Salses le Ch teau ainsi qu un forage de reconnaissance L objectif tait de reconna tre des l ments structuraux failles ainsi que des formations lithologiques Les m thodes utilis es ne sont pas sp cifiques aux aquif res karstiques Il s agit de i la prospection g ophysique de type panneaux lectriques et ii la prospection g ophysique de type sismique r flexion haute r solution Ces m thodes ont t mises en uvre sur le terrain par des prestataires de service SOGREAH BRGP et CGG Les principes des m thodes sont rappel s ci dessous a prospection g ophysique de type panneaux lectriques La m thode des panneaux lectriques ou galement appel e Imagerie Electrique a pour objectif de r aliser un profil perpendiculaire aux grandes structures d une r gion afin de mettre en vidence la g om trie des formations g ologiques en profondeur nature du contact entre deux structures affleurant par ailleurs de part et d autre d une combe par exemple po
241. iques et de la flexure sur photo a rienne r gion de Salses 3 1 4 Profil sismique forage de reconnaissance Espira de l Agly et sch ma structural Le profil sismique r alis par la CGG en juillet 2004 avait donn lieu une interpr tation g ologique par le BRGM Illustration 31 Les principales caract ristiques de l interpr tation du profil sismique taient les suivantes mise en vidence la g om trie des formations selon une structure a rampes successives associ e des chevauchements possibles des formations calcaires du Cr tac sur les calcaires du Jurassique sup rieur ce style est en accord avec le mode d interpr tation du profil g ologique interpr tatif les formations carbonat es du Jurassique taient en profondeur au niveau de la partie nord des profondeurs sup rieures 500 voire 700m 94 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase II du projet Corbi res les formations carbonat es du Jurassique sup rieur n taient pas facilement rep rables au niveau de la partie sud du profil absence de r flecteurs ou de marqueurs au niveau du profil sismique accident recoupant les structures en rampe est bien mis en vidence dans la partie SE du profil l interpr tation en termes de rep res des niveaux lithologiques a conduit identifier les formations aquif res du Cr tac inf rieur n2 5a au niveau de la partie nord d s les profondeurs de 3
242. iques suivantes le syst me pr sente une inertie significative le temps de transit moyen pour la vidange tant de 151 jours la zone noy e du syst me se vidange ainsi lentement coefficient de tarissement tr s faible Ces r sultats confirment l inertie importante du syst me 31 jours l infiltration de la pluie est maximale apr s 2 jours puis d cro t progressivement jusqu 45 jours A partir de cette derni re date la recharge par les pluies efficaces devient nulle Le temps de transit moyen de la recharge est de 7 jours la zone d infiltration du syst me pris dans sa globalit appara t mal connect e d un point de vue hydraulique la zone noy e le syst me poss de des sources de trop plein qui fonctionnent d s lors que le d bit de la source des Adoux est sup rieur 110 1 5 le volume dynamique assimilable au r serve du syst me appara t comme important avec 2 1 millions de m3 au regard du volume interannuel 3 8 millions de m3 calcul sur la base d un d bit moyen de 121 5 Le pouvoir r gulateur proche de 0 5 rapport des deux volumes indique que le syst me est en mesure d accumuler une grande quantit d eau en tant que r serve 2 1 millions de m3 Ce syst me pr sente ainsi des potentialit s int ressantes en vu d une exploitation un d bit tr s nettement sup rieur celui pr lev actuellement 13 Ve par d bordement L importance du pouvoir r gulateur du syst me indiqu
243. isation inverse avec des filtres pour les structures horizontales et verticales Le mode de calcul va produire partir des donn es obtenues sur le terrain une image de la r partition des r sistivit s en fonction de la profondeur puis recalculer partir de ce mod le une inversion qui sera compar e aux donn es exp rimentales Le calcul s effectue par it rations successives Les effets de la topographie sur les mesures peuvent tre trait s galement lorsque les effets induits sont importants b prospection g ophysique de type sismique r flexion haute r solution La prospection par sismique r flexion haute r solution a pour objectif d identifier les formations et la g om trie des calcaires aquif res du Cr tac inf rieur et du Jurassique sup rieur Le profil est constitu de plusieurs traces et de points vibr s Chaque trace est constitu e d un ensemble de g ophones 10Hz afin de filtrer le bruit des ondes de surface Un dispositif de 80 traces sismiques espac es de 15 m tres avec deux points vibr s a t choisi pour la r alisation du profil sismique afin d atteindre une profondeur d investigation de 300 500 m tres Le personnel technique n cessaire et le mat riel utilis pour la r alisation d un tel profil sont les suivants i personnel 1 ing nieur chef de mission 1 lectronicien 1 topographe 1 assistant laboratoire 1 chauffeur vibrateur 6 man uvres pour l quipe d roulage ramassage des c
244. ithme du d bit On observe que la population se r partit selon 3 droites de pente diff rente pour les gammes de d bits compris entre 0 et 50 1 5 50 et 200 Us et sup rieur 200 1 5 Probabilit cumul 10 100 1000 10000 100000 D bit sl Illustration 105 Droite repr sentative des d bits class s pour la source du Verdouble On observe que la pente 1 est sup rieure la pente a2 au niveau des droites repr sentative la rupture est situ e au niveau de 60 de probabilit cumul es pour un d bit de l ordre de 50 Us La pente a3 est inf rieure la pente 02 la rupture est situ e au niveau des forts pourcentages 90 de probabilit cumul es pour un d bit de l ordre de 200 Us Cette situation n a pas t d crite par Marsaud 1997 La premi re rupture situ e autour de 50 l s environ avec a2 lt 1 traduit l existence d apports d une r serve issue d un cycle ant rieur La second rupture situ e autour de 200 Us avec a3 lt a2 est caract ristique d un pi geage d une r serve lors des p riodes BRGM RP 54708 FR Rapport final 207 Rapport de la phase II du projet Corbi res de crue et restitution au cours du tarissement pour les d bits compris entre 200 5 et 50 1 8 Analyse des courbes de r cession Au cours des cycles hydrologiques 2002 2005 trois p riod
245. ivi des d bits au niveau des trop pleins Illustration 72 localisation des sources sur la commune de Fenouillet BRGM RP 54708 FR Rapport final 149 Rapport de la phase II du projet Corbi res La source Les Bordes La source Las Bordes situ e 560 m d altitude est capt e l aide d une buse enfonc e dans la roche au niveau du griffon l eau capt e est envoy e par gravit dans une succession de trois r servoirs La configuration du site de la source Les Bordes ne permet pas la r alisation de jaugeage et ne permet pas l installation d un capteur de hauteur d eau Seul le suivi de la conductivit et de la temp rature de l eau est envisageable dans les chambres de captage La source Las Bordes constitue vraisemblablement compte tenu de sa position et de sa conductivit une source de d bordement du syst me karstique La ressource capt e ne permet pas de subvenir aux besoins de la commune de Fenouillet en t lorsque la source est presque tarie La commune utilise une partie des eaux de la r surgence des Adoux en t comme ressource d appoint La r surgence des Adoux au lieu dit Les Nautes La source des Adoux est situ e au niveau du lieu dit les Nautes proximit imm diate du ruisseau le Noir environ 440m d altitude Ses coordonn es sont les suivantes indice BSS 10781X0002 X 615 75 3078 27 Elle constitue l exutoire principal de ce syst me karstiqu
246. jours environ La part de l infiltration lente ou retard e contribue en moyenne pour pr s de 15 au fonctionnement global du syst me ce qui correspond environ 0 48 millions de sur les 3 3 milions de qui s coulent en moyenne annuelle l exutoire Les coefficients de tarissement de la zone noy e sont faibles 0 0032 0 0003 j ce qui indique que la zone noy e se vidange lentement La part des eaux issue de la vidange de la zone noy e est importante 40 dans le fonctionnement global du syst me et correspond environ 1 33 millions de m sur les 3 3 millions de m qui s coulent en moyenne l exutoire au cours d un cycle hydrologique Ces r sultats ne permettent pas de conclure quant au d veloppement de la karstification de la zone noy e en profondeur Les anomalies de temp rature constat es sont rattacher au flux d eau en provenance de la zone noy e sans que puisse dire s il s agit d un transfert par des drains ou par des fissures L importante inertie de la composante de la zone noy e sugg re que le flux d eau chaude en provenance des calcaires du d vo carbonif re sous jacents pourrait s effectuer au travers de r seaux de fissures Les valeurs du volume dynamique assimilable aux r serves apparaissent assez modeste 1 2 0 3 millions de m et indiquent que le syst me poss de une zone noy e peu importante Le pouvoir r gulateur d fini par Mangin appara t n anmoins moyen 0 36 0 10 c
247. l coulement l aide du logiciel Tempo partir des chroniques de temp rature et de conductivit Dans l approche utilis e la temp rature des eaux a t utilis e pour caract riser la composante chaude et profonde de l coulement c est dire la composante pr v nementielle de la zone noy e du syst me La conductivit lectriques a t utilis e pour caract riser la composante v nementielle c est dire la composante li e l infiltration par les pluies efficaces La technique de mod lisation inverse utilis e permet de reconstruire l hydrogramme unitaire partir des r ponses impulsionnelles des composantes v nementielle et pr v nementielle ces r ponses impulsionnelles tant utilis es dans leur int gralit ce qui conf re cette technique de d composition de tant son originalit que sa robustesse Pour d composer on calcule dans un premier temps les flux associ s chacune des composantes puis on d termine leurs r ponses impulsionnelles par inversion afin de reproduire aux mieux les volutions mesur es Les r sultats pour les composantes v nementielle et pr v nementielle sont pr sent s respectivement en Illustration 114 et en Illustration 115 218 BRGM RP 54708 FR Rapport final DI luy poddey H4 80 7S dH NOUS
248. l mentaires qui sont tir es du mod le de transfert sont les suivantes la superficie du bassin d alimentation est de 6 2 km2 1 contribution moyenne de la pluie la pluie efficace initialement fix e 50 a t ajust e par le mod le 65 Cette valeur un peu forte en g n ral dans les syst mes karstiques la contribution est de l ordre de 50 permet de mettre en vidence une sous estimation des pr cipitations du bassin d alimentation du syst me karstique de l ordre de 15 L estimation de la surface du bassin d alimentation est donc entach e d une certaine erreur en raison d une part de l incertitude sur les pr cipitations 15 et d autre part de l incertitude sur les d bits 10 Ces erreurs se cumulant l incertitude sur la surface du bassin d alimentation est donc de 25 S 6 2 1 5 km BRGM RP 54708 FR Rapport final 189 Rapport de la phase II du projet Corbi res Mod le et observations R2 0 895 Nash 0 7905 600 500 400 D bit en 1 5 200 300 J 100 0 1 8 2002 1 9 2003 1 10 2004 1 11 2005 D bit total mesur Mod le Illustration 94 Comparaison du d bit mod lis au d bit mesur la source des Adoux 89 de la variance totale expliqu e crit re de Nash 0 79 0 20 GLS VE nee I
249. l analyse des courbes de r cession Mangin 1975 i param tre d infiltration et pouvoir r gulateur 44 Illustration 7 Pr sentation de r sultats de l analyse R S pour la source de Font Estramar pour diff rentes p riodes d observation Illustration 8 Volumes de r gulation pour la source de Font Estramar pour diff rentes p riodes d observation Illustration 9 Sch ma du mod le th orique de simulation des changes hydrauliques entre le karst et le Plio Quaternaire Aunay 2003 60 Illustration 10 Exemple de simulation 20 coupe repr sentation des vitesses d coulement dans les l ments discrets Aunay 2003 63 Illustration 11 ACP Projections des chantillons dans le plan principal 1 22 65 Illustration 12 Rapports isotopiques du strontium 87Sr 86Sr en fonction de l inverse des teneurs en strontium BRGM RP 54708 FR Rapport final 11 Rapport de la phase II du projet Corbi res Illustration 13 Mod lisations inverses d termin es avec le logiciel TEMPO Illustration 14 tableau r capitulatif des faci s lithologiques et des ges des formations pr sentes au niveau du synclinal du Bas Agly e E de la note de la carte songe de Rivesaltes Illustration 15 Log synth tique des faci s lithologiques pr sents au niveau du synclinal du Bas Agly note de la carte Rivesaltes N 1090 dition BRGM
250. l analyse des courbes de r cession Ces r sultats obtenus par deux 222 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res approches compl tement diff rentes renforcent donc le sch ma conceptuel de fonctionnement du syst me karstique de la source du Verdouble R sultat obtenus par mod lisation Tempo D but r cession 04 03 03 04 05 04 08 02 05 Fin r cession 12 10 03 09 11 04 04 09 05 Dur e recession en jour 222 189 208 Volume total coul pendant la r cession en million de m3 Volume d infiltration rapide coulement non lin aire en million de m3 Volume d infiltration rapide coulement lin aire en million de m3 Somme volume d infiltration rapide en million de m3 Volume d infiltration lente coulement lin aire en million de m3 Volume de vidange de la zone noy e coulement lin aire en million de m3 117 1 32 1 44 D but r cession 04 03 03 04 05 04 08 02 05 Fin r cession 12 10 03 09 11 04 04 09 05 Dur e recession en jour 222 189 208 Volume total coul pendant la r cession 1 07 123 126 million m3 Volume d infiltration rapide million de m3 0 13 0 25 0 72 Volume d infiltration lente million de m3 0 24 0 30 0 12 B Volume vidange zone noy e million de m3 0 70 0 66 0 42 Tableau 27 comparaison des r sultats obtenus par l approche de d composition des hydrogrammes et
251. l infiltration Il est gal la valeur de la fonction homographique deux jours apr s la pointe de la crue Une forte valeur traduit une infiltration lente ou complexe contribuant une meilleure r gulation de l coulement alors qu l inverse une faible valeur est le signe d un transit rapide des eaux vers la zone noy e Marsaud 1996 Le report des valeurs de k et de i sur un diagramme permet d tablir une comparaison avec des syst mes de r f rence Les donn es obtenues sur diff rents syst mes ont ainsi conduit Mangin d finir quatre domaines Illustration 6 le domaine des syst mes complexes g n ralement des syst mes de grande taille et dont la structure est faite de nombreux sous syst mes le domaine des syst mes karstiques plus karstifi s l amont qu l aval et avec des retards dans l alimentation dus soit la pr sence de terrains non karstiques soit une couverture neigeuse importante le domaine des syst mes poss dant un r seau de drainage tr s d velopp avec une zone noy e peu importante le domaine des syst mes poss dant un r seau sp l ologique bien d velopp et d bouchant l aval sur un important karst noy BRGM RP 54708 FR Rapport final 43 Rapport de la phase II du projet Corbi res 4 Fontaine L Evelue St Pierre 0 9 4 Gervane 0 8 4 Fontaine de Vaucluse A Mer de Dieu 0 7 1 0 6 05 04 2 03 Baget A Archianne A Fontestorbes 0 2
252. la pi zom trie mesur e Estagel Illustration 53 Evolution du d bit moyen des pertes Verdouble en fonction de la pi zom trie mesur e rene tonte BRGM RP 54708 FR Rapport final 13 Rapport de la phase II du projet Corbi res Illustration 54 Evolution du d bit des pertes Agly Verdouble estim partir du pi zom tre d Estagel et comparaison aux r sultats obtenus par les autres m thodes mesure et proc dure du rapport BRGM RP 52919 FR 124 Illustration 55 Evolution temporelle de la pi zom trie du r seau de suivi au niveau du syst me karstique du synclinal Bas Agly 25 Illustration 56 Evolution temporelle de la pi zom trie aux ouvrages d Estagel Baixas Roboul et Salses ouvrage nouveau cf rapport BRGM RP 53727 FR 126 Illustration 57 Evolution temporelle de la pi zom trie aux ouvrages d 103 104 105 et 107 in 127 Illustration 58 Evolution temporelle de la pi zom trie aux ouvrages 4 et 102 caract ristique du fonctionnement de la source de Fontdame 127 Illustration 59 Evolution temporelle de pi zom trie l ouvrage d Estagel et du plan d eau vasque de la source de Font 128 Illustration 60 Evolution temporelle des hauteurs d eau de la vasque de Font Estramar et de la conductivit des eaux sur la p riode du 01 01 2001 au 31 01 2006 130 Illustr
253. la phase II du projet Corbi res devront tre d termin s l issu d un essai de pompage longue dur e qu il conviendra d effectuer lors de la p riode estivale 194 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 5 Caract ristiques des syst mes karstiques de la Mouill re du Verdouble et de la Tiroun re 5 1 INTRODUCTION Ce chapitre est consacr aux caract ristiques hydrog ologiques des syst mes karstiques de la Mouill re du Verdouble et de la Tiroun re Ces syst mes ayant fait l objet d une interpr tation et d une premi re caract risation dans le cadre de la phase nous ne reviendrons pas en d tail sur l ensemble des interpr tations Nous mettrons l accent sur les mises jour des donn es et les nouvelles interpr tations lorsque celles ci apportent des l ments nouveaux dans la caract risation en termes de fonctionnement et structure des syst mes L interpr tation hydrochimique d taill e n ayant pas t r alis e dans le cadre de la phase pour le syst me karstique du Verdouble faute de donn es suffisantes elle sera pr sent e dans le cadre du paragraphe 6 3 Enfin les caract ristiques des diff rents syst mes seront pr sent es de mani re synth tique sur la base des r sultats de l ensemble de l tude phase et phase 11 5 2 SYSTEME KARSTIQUE DE LA MOUILLERE 5 2 1 Acquisition des donn es Les donn es de temp rature conductivit lectrique
254. la proc dure utilis e dans la phase 1 du projet Illustration 47 et Tableau 12 Les d bits maximums d duits des mesures apparaissent inf rieurs aux d bits estim s suivant la proc dure utilis e dans la phase 1 du projet Les d bits moyens Tableau 12 sont respectivement 146 1 5 pour les d bits d duits des mesures et 181 Us pour les d bits estim s partir de l quation 5 La diff rence 35 5 appara t inf rieure 25 ce qui est acceptable compte tenu des incertitudes qui p sent sur la mesure des d bits 10 La proc dure utilis e dans la phase 1 pour estimer les d bits du Maury n introduit pas une erreur trop importante dans le calcul des pertes de l Agly car la contribution relative du Maury l coulement de l Agly est faible au regard des valeurs d bit mesur s l amont des pertes Qagiy Plan zes de Latour En dehors des p riodes de crue D bits du Maury D bits du Maury d duits des d duits de la Proc dure mesures BRGM RP 52919 FR D bit Moyen l s 146 181 D bit Minimum 1 5 38 47 D bit 1 Quartile l s 112 85 D bit M dian l s 135 117 D bit 3 Quartile 5 170 234 D bit Maximum 1 5 728 1014 Tableau 12 El ments de comparaison statistique des d bits du Maury d duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du projet Corbi res BRGM RP 52919 FR 114 BRGM RP 54708 FR Rapport fin
255. lcul s des lag et des d bits de Gel mesur s de Jau Ges E Serie 110 Illustration 45 Fonctionnement hydrog ologique des pertes 111 Illustration 46 Evolution temporelle des pertes de l Agly et du Verdouble et des pertes cumul s Agly Verdouble au cours de la p riode du 29 07 04 au 31 12 04 Illustration 47 Comparaison des d bits du Maury d duits des mesures et estim s suivant la proceda utilis e lors de phase 1 du EK Corbi res BRGM RP 52919 Illustration 48 Comparaison des d bits des pertes du Verdouble d duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du projet Corbi res BRGM RP 52919 FR KS Illustration 49 Comparaison des d bits des pertes de l Agly d duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du proie 52919 Giedi Illustration 50 Comparaison du d bit total des pertes Agly Verdouble d duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du projet Corbi res BRGM RP 52919 FR Illustration 51 Evolution de la pi zom trie mesur e aux pi zom tres de Baxias et d Estagel entre le 01 04 04 et le 15 02 2006 L volution des pores Kee de l ann e 2004 et 2005 est galement report e Illustration 52 Evolution du d bit des pertes Agly Verdouble en fonction de
256. le niveau base d un karst d ge donn et la pal osurface qui lui est connect e dans une m me s quence eustatique BRGM RP 54708 FR Rapport final 29 Rapport de la phase II du projet Corbi res La karstification est ainsi r gie i par l abaissement du niveau base accroissant l accommodation karstique et le potentiel de karstification et ii par le flux de solvant L paisseur potentiellement karstifi e est la somme de toutes les accommodations karstiques Aunay et al 2005 De grandes formes d aplanissement marquent autant les paysages que l histoire g odynamique de la r gion des Corbi res Ces surfaces appel es pal osurfaces mat rialisent la r action aux agents atmosph riques d un paysage face des v nements eustatiques variation du niveau marin et climatiques Des s diments se d posent sur ces surfaces planes Le fa onnement d une telle surface correspond une longue dur e g ologique de quelques millions plusieurs dizaines de millions d ann es Suivre l volution des formes d aplanissement d poque diff rente dans l espace permet de retracer l histoire g ologique et de marquer les v nements fondamentaux des Corbi res Une m thodologie de mise en vidence et de d termination des pal osurfaces a t appliqu e sur le secteur d tude L identification des pal osurfaces a t effectu e dans un premier temps par traitement des donn es informatiques partir du mod
257. llies RP 54426 FR 82 ill 45tabl 9 ann 245 pp Leibundgut C Hadi 5 1997 contribution to toxicity of fluorescent tracers Tracer Hydrology 97 Balkema Rotterdam ISBN 90 5410875 4 Mandelbrot B 2000 Gaussian Self Affinity and Fractals Globality the Earth 1 F Noise R S Springer edt Mangin 1971 tude des d bits class s d exutoires karstiques portant sur un cycle hydrologique Ann Sp l ol 26 2 p 283 329 Mangin 1975 Contribution l tude hydrodynamique des aquif res karstiques th se de Doctorat univ de Dijon Ann Sp l ol 1974 3 p 283 332 1974 29 4 p 495 601 1975 30 1 p 21 124 Mangin 1981 Utilisation des analyses corr latoire et spectrale dans l approche des syst mes hydrologiques Comptes rendus de l Acad mie des Sciences S rie 111 Paris t 293 p 401 404 Mangin A 1982 L approche syst mique du karst cons quences conceptuelles et m thodologiques Proc R union Monographica sobre el karst Larra p 144 157 Mangin 1984 Pour une meilleure connaissance des syst mes hydrologiques partir des analyses corr latoire et spectrale J hydrol 67 p 25 43 Marsaud B 1996 Structure et fonctionnement de la zone noy e des karsts partir des r sultats exp rimentaux universit Paris XI Orsay th se de doctorat 305 p Muet P 1985 Structure fonctionnement et volution de deux syst mes aquif res k
258. lution du rapport 8750 687 des eaux Verdouble du Gourg de de la source de Soulatg de la source de Th ron et de la source thermale d Alet les Bains en fonction du rapport molaire Si Sr BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase II du projet Corbi res d informations apport es par les isotopes de l eau 80 2H et Tritium Le pas de temps adopt pour les suivis isotopiques H de la source du Verdouble ne permet pas d tudier de mani re d taill e le fonctionnement du syst me karstique lors des crues Les teneurs en oxyg ne 18 et en deut rium des chantillons analys s globalement tous repr sentatifs de la p riode de bases eaux ne pr sentent pas ou peu de variations Les teneurs en oxyg ne 18 et en deut rium sont de 8 et 50 respectivement Dans le diagramme SH versus 5O les eaux du Verdouble se positionnent sur la droite des pluies locales GH 8 5 0 14 Ladouche et al 1998 Sur la base d une part du gradient altitudinal de variation des teneurs en oxyg ne 18 des pluies g n ralement mesur par les auteurs dans la litt rature 0 2 100 m 0 25 100 et d autre part des teneurs en oxyg ne 18 des eaux des formations quaternaires de la plaine du Roussillon 6 4 altitude lt 20 m nous avons tent d estimer l altitude moyenne de recharge de ce syst me par les pr cipitations Les teneurs en oxyg ne 18 de la source du Verdouble altitude de la source 4
259. ly pour l implantation d un forage de reconnaissance hydrog ologique sont ainsi donc les calcaires du cr tac inf rieur n2 et les calcaires du Jurassique sup rieur Malm sous jacents Les formations du Cr tac sont affleurantes au niveau des reliefs sur la majorit du massif Roc Jau Serrat Trenque Bouteills Puia Bourgat Mont Espira Plas de l Oeil du SW au NE les calcaires du Jurassique sup rieur constituant que la bordure NW du flanc du synclinal du Bas Agly Mont d Estagel Montoriol Serre de la Girounette For t Domaniale de Vingrau Planal de la Garrigue Serre du Scorpion 82 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Marnes gr seuses Marno calcaires GARGASIEN SUP RIEUR Marnes et marno calcaires 200m GARGASIEN INF RIEUR Caicaires urgoniens 4 B DOULIEN SUP RIEUR Marnes marno calcaires VALANGINIEN A Calcaires blancs urgoniens B DOULIEN INF RIEUR nn SEET BERRIASIEN Calcaires et br ches CALLOVIEN A KIMM RIDGIEN Dolomies grises Dolomies noires uas TT Illustration 15 Log synth tique des faci s lithologiques pr sents au niveau du synclinal du Bas Agly note de la carte Rivesaltes N 1090 dition BRGM BRGM RP 54708 FR Rapport final 83 Rapport de la phase II du projet Corbi res 3 1 2 Rappel du sch ma structural du synclinal du Bas Agly Le syncli
260. m tres Description Objectifs Simulation 2 blocs pr sentant un fort ne 1 20 vertical 500 500 100 1 l interaction karst milieu Permanent 1 gt 2 blocs pr sentant un fort ne dos 2 3D 300 500 50 100 RE l interaction karst milieu Permanent 2 Observer la r ponse d un 3 3D 5000 200 200 rente milieu une augmentation Transitoire g de charge Tableau 5 Maillages utilis s lors des mod lisations modifi partir 2003 Choix des quations Les quations utilis es pour les simulations num riques et les solutions analytiques sont d pendantes des conditions d coulement elles sont les suivantes 60 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Type d coulement Equation laminaire et dans fracture d ouverture gt 1cm Equation d Hagen Poiseuille turbulent et dans fracture d ouverture gt 1cm _ Equation de Manning Strickler quation de Hagen Poiseuille pg Q ae avec Q d bit L T 5 Es ouverture de la fracture ou rayon du conduit L p densit du fluide M L kg m a param tre de forme g acc l ration de la pesanteur L T m s K gradient hydraulique 5 section du conduit ou de la fracture 12 m2 viscosit du fluide M L T kg m s Le param tre de forme est gal 2 dans le cas d une conduite
261. ment en eau potable pour les besoins futurs notamment dans la plaine et le littoral du Roussillon exploitation possible des eaux pour le thermalisme La zone d tude centr e sur les Corbi res Orientales s tend globalement de Narbonne Perpignan du Nord au Sud et de la M diterran e l Aude d Est en Ouest Elle comprend notamment le syst me karstique majeur de Font Estramar Fontdame syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly ainsi que les syst mes des synclinaux de Saint Paul de Fenouillet de Soulatg et de Boucheville Les r sultats de la phase du projet sont pr sent s dans le pr sent rapport La phase Il du projet 2004 2006 a pour objectif de d montrer la pr sence de la ressource partir de forages de reconnaissance d essais de pompage au niveau du syst me karstique du Bas Agly et la poursuite de la caract risation et de l valuation des syst mes karstiques Mouill re Verdouble Tiroun re et les Adoux Las Bordes La m thodologie utilis e dans le cadre de cette phase Il a t la m me que celle de la phase savoir une m thodologie comprenant 4 phases i une phase d identification une phase de caract risation iii une phase de d monstration et 8 une phase d valuation de gestion Les deux premi res phases ont t BRGM RP 54708 FR Rapport final 3 Rapport de la phase II du projet Corbi res appliqu es l ensemble des syst mes karstiq
262. ment se produisant essentiellement travers la zone non satur e du karst Le syst me ne semble pas poss der de r servoir pikarstique Le syst me pr sente une inertie importante L essentiel de l coulement semble tre assur par de l eau ayant transit la zone noy e de l aquif re en profondeur qui se traduit par une temp rature de 24 C et une forte min ralisation 1 600 uS cm Le syst me de la Mouill re poss de une zone noy e peu karstifi e qui se vidange lentement compte tenu des coefficients faibles de tarissement Le volume dynamique estimation par d faut des r serves est inf rieur 1 million de m traduisant des r serves modestes Le syst me a cependant des capacit s accumuler des r serves L eau de la zone noy e est de type sulfat calcique les teneurs moyennes en sulfates et calcium sont respectivement de 632 sup rieure la norme de 250 mg l et 293 mg l L origine des sulfates est vraisemblablement attribuer la pr sence des cailles de Trias visible l affleurement au niveau du contrefort nord du de Qu ribus et non des circulations profondes En effet le Trias en profondeur se situe plus de 1500 m or la profondeur maximale atteinte par les eaux est estim e 1100m Le syst me karstique du Verdouble poss de des r serves de l ordre de 1 3 millions de m3 La contribution de la zone noy e est importante Les r sultats ne permettent pas de concl
263. mes karstiques des Corbi res orientales sont diverses prenant en consid ration les caract ristiques hydrodynamiques les r serves ainsi que la qualit hydrochimique de l eau Ainsi pour le syst me karstique de la Mouill re au vu de l origine des sulfates mises en vidence lors de cette tude et du m canisme de min ralisation identifi la r alisation d un forage au sein de la zone noy e ne permettrait pas de s affranchir du probl me de sulfates Une alimentation de la commune de Maury par une autre source est rechercher Le syst me karstique du Verdouble caract ris par des r serves modestes avec 1 25 millions de m3 et avec un pouvoir r gulateur permettant l accumulation de r serves et exploit ce jour un d bit de 15 5 pourrait tre exploit un d bit sup rieur l aide d une pompe immerg e dans la cavit 4 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Le syst me des Adoux pr sente des potentialit s int ressantes en vu d une exploitation un d bit tr s nettement sup rieur celui pr lev actuellement 13 1 5 par d bordement Une gestion active de la ressource peut tre envisag e l aide d un pompage sur un forage implanter l amont de l exutoire Un d bit de 40 1 au moins en continu est envisageable Un essai de pompage de longue dur e en p riode estivale est n cessaire pour d terminer le d bit d exploitation Concer
264. mis en place ne permet pas d assurer le 100 du contr le des trop pleins en p riode de tr s hautes eaux photos 4 et 5 Les d bits chappant au contr le sont au maximum de 70 du d bit des trop pleins lors des crues importantes Photo 6 mise en fonctionnement de trop Photo 7 d tail de trop plein chappant pleins chappant au syst me de contr le au syst me de contr le lors de crues Mesures de contr le Le site fait l objet d une trentaine de visites de terrain entre 2002 et 2005 dont 20 pour des mesures de contr le ainsi que des jaugeages sur le rau Noir aval et amont des sources photos 5 et 6 Outre la complexit du site pour r ussir effectuer un suivi des d bits de trop pleins notamment le syst me de mesures a souffert de probl mes techniques divers 1 non fonctionnement du d bitm tre lectromagn tique d s installation sur le site probl mes de courant lectrique parasite n cessitant son retour en usine pour v rification et param trage absence de donn es entre avril et ao t 2003 2 pannes successives du d bitm tre li es des actes de malveillance sur le puits de mesure remplissage de cailloux 278 BRGM RP 52920 FR Rapport final Rapport de la phase II du projet Corbi res 3 c ble de la sonde conductivit endommag suite l intervention sur le site par la soci t METCA pour le compte du syndicat des eaux d but d cembre 2003 Il
265. n tiage la source du Verdouble de l ordre de 23 les teneurs maximales en silice mesur es la source du Verdouble de l ordre de 7 mg l sont comparables aux valeurs mesur es la source de Th ron en p riode de basses eaux de l ordre de 6 6 mg l et apparaissent nettement plus faibles que la teneur en silice mesur e la source thermale d Alet 11 8 mg l Elles sont comparables aux valeurs maximales mesur es en tiage la source du Verdouble de l ordre 23 mg l les teneurs en sulfate mesur es la source du Verdouble en tiage de l ordre de 19 mg l apparaissent sup rieures aux valeurs mesur es la source de Th ron de l ordre 10 mg l ou la source thermale d Alet 15 5 mg l Sur la base de ces seules informations chimiques il est difficile de conclure quant la contribution des eaux en provenance des formations du D vono Carbonif re au fonctionnement de la source du Verdouble Nous signalons n anmoins que les eaux de la source thermale d Alet les Bains pr sentent plus de similitudes avec les eaux de la source du Verdouble en tiage que l eau de la source Th ron Nous allons confronter les informations chimiques pr c dentes aux informations apport es par le strontium concentration et rapport isotopiques Sr Sr Les teneurs en strontium de la source du Verdouble en tiage sont de l ordre de 145 ug l les teneurs de la source de Th ron et de la source thermale
266. n calcaire travertin par exemple Ce ph nom ne se produit lorsque l coulement des eaux se fait en partie surface libre dans des conduits potentiellement p n trables Dans le second groupe les eaux apparaissent sous satur es ou l quilibre vis vis de la calcite 15 lt 0 15 0 et l volution des pressions partielles en pCO n appara t pas corr l e l volution de l indice de saturation de la calcite Les ph nom nes de d gazage ne sont pas favoris s qui indique que l coulement des eaux se produit dans des r seaux en charge non p n trables except s par des plongeurs lorsque des vides de grandes tailles sont pr sents dans le syst me Nous pr sentons dans le Tableau 29 les indices de saturation US des eaux de la source du Verdouble et Gourg de l Antre Les indices de saturation des eaux de la source du Verdouble vis vis de la calcite et de l aragonite en tiage apparaissent proches de l quilibre IS 0 ou tr s l g rement sur satur es IS gt 0 Les pCO2 pr sentent une tendance la diminution lorsque les indices de saturation vis vis de la Calcite augmentent Un ph nom ne comparable est mis en vidence pour les eaux du Gourg de l Antre Ces r sultats indiquent que l coulement des eaux du syst me karstique du Verdouble au sein de sa zone noy e se fait globalement surface libre L coulement des eaux dans des drains en charge n est donc pas mis en vidence
267. n et du fonctionnement du syst me Plagnes 1997 Quelques d finitions et hypoth ses de travail sont pr sent es ici afin de donner les clefs de l interpr tation dans les approches hydrog ochimiques utilis es dans la caract risation du fonctionnement et de la structure des diff rents syst mes karstiques tudi s et dont les r sultats sont pr sent s essentiellement dans les volumes 2 4 et de synth se L identification des signatures g ochimiques des diff rents compartiments d un syst me karstique est bas e sur l interpr tation des variations des signatures g ochimiques en fonction des conditions hydrologiques et de plus repose sur un certain nombre d hypoth ses concernant la structure d un aquif re karstique Les variations du chimisme aux exutoires apportent ainsi des informations sur la structure et sur le fonctionnement du syst me Les traceurs caract risant les diverses parties du syst me karstique pikarst zone d infiltration zone noy e drain principal informent sur la structure de l aquif re Ces diff rents traceurs permettent de v rifier le r le de la lithologie de l encaissant ou d estimer les contaminations du syst me Les traceurs qui caract risent les coulements vitesse conditions de circulations m langes d eaux d origine diff rente renseignent sur le fonctionnement du syst me karstique En p riode d tiage avanc suppose que l coulement l exutoire est uniquem
268. n et le bassin de Lapalme Leucate Un sch ma structural des Corbi res t tabli Une coupe interpr tative du bassin du Roussillon et de la nappe des Corbi res a t dress e Duvail et al Elle r unit l ensemble des donn es accessibles sur le terrain d tude elle a t obtenue pour la partie sud au niveau de la plaine du Roussillon partir de corr lations de profils sismiques ainsi que des donn es de forages profonds Elne1 et Canet 1 La partie nord de la coupe r sulte des donn es cartographiques ainsi que d observations de terrain Deux accidents majeurs sont recoup s la faille nord pyr n enne et la faille de Prades Ces accidents subdivisent l espace en trois grands domaines du nord au sud la zone nord pyr n enne nappe des Corbi res le prolongement du synclinal de l Agly sous la couverture c nozo que le bassin du Roussillon s s Cette coupe met en vidence les connexions hydrauliques possibles entre les diff rentes formations aquif res existe un contact entre les aquif res s dimentaires du Plio Quaternaire et le syst me karstique des Corbi res d Opoul 2 2 3 tude de la mise en place de la karstification Dans le cadre du projet Evaluation des ressources en eau souterraine des Corbi res Orientales une m thodologie de caract risation de la mise en place de la karstification pour les syst mes karstiques m diterran ens a t d velopp e Aunay amp Le Strat 2002
269. n puisse la rattacher de mani re explicite un traceur Laure de la r ponse impulsionnelle compl mentaire pr sente une allure similaire celle de la composante pr v nementielle Ceci sugg re que la composante compl mentaire permet galement de caract riser des eaux anciennes c est dire pr existantes dans le syst me avant les ph nom nes de crue Le poids respectif des diff rentes composantes individualis es de de crue de la source du Verdouble est le suivant composante rapide processus non lin aire v nementielle d termin e l aide de la conductivit poids moyen 39 7 composante lente v nementielle d termin e l aide de la conductivit poids moyen 5 4 composante pr v nementielle d termin e l aide de la temp rature poids moyen 40 3 composante compl mentaire de type pr v nementielle poids moyen 14 6 BRGM RP 54708 FR Rapport final 221 Rapport de la phase du projet Corbi res Ces poids repr sentent la contribution moyenne des diff rentes composantes du d bit de la source du Verdouble D un point de vue conceptuel les diff rentes composantes de l coulement individualis es par d composition peuvent tre rattach es de la mani re suivante au sch ma de fonctionnement du karst les composantes v nementielles rapide et lente d termin es partir de l volution de la conductivit peuvent tre as
270. n relation avec le drainage de l aquif re Si le syst me est bien drain les eaux sont rapidement vacu es vers l exutoire et une forte pluie correspond une forte crue La fonction de coh rence pr sente dans ce cas des valeurs importantes en moyenne 0 8 0 9 Pour un syst me mal drain les eaux de pluie infiltr es contribuent d avantage la reconstitution des r serves ce qui se traduit par de faible coh rence environ 0 5 La stationnarit s exprime sur la fonction de coh rence par des variations en fonction des fr quences Mangin 1981 montre que la stationnarit s exprime sous forme de seuils d autan plus marqu s que le syst me est bien drain En effet dans le cas de syst me bien drain la r gulation est faible et la pr sence et l importance des r serves au sein du syst me sont fortement conditionn es par la r partition dans le temps des pr cipitations Si les pr cipitations sont r parties de fa on homog ne dans le temps le syst me aquif re pr sentera toujours peu pr s le m me volume de r serve et son tat varie peu tout comme sa r ponse impulsionnelle l inverse si les pluies sont r parties de mani re tr s h t rog ne dans le temps les phases de stockage et d stockage vont engendrer des variations de l tat du syst me et donc de sa r ponse aux pr cipitations La fonction de coh rence pr sentera alors de grande variation La fonction de gain Elle renseigne sur la ma
271. nal du Bas Agly appartient aux unit s internes de la zone nord pyr n enne caract ris e par la pr sence des formations g ologiques du Cr tac inf rieur du Malm et du Lias Dogger Les unit s internes sont s par es des unit s externes au nord par un chevauchement le chevauchement de Vingrau Les Corbi res d Opoul et le synclinal du Bas Agly r sultent du charriage de nappes intervenant au cours de Le paroxysme tectonique d ge bartonien Eoc ne sup rieur eu pour cons quence de d placer d paisses formations calcaro marneuses ces formations ont t d coll es de leur substratum et d plac es du Sud Est vers le Nord Ouest lors de la phase de serrage de la zone axiale des Pyr n es zone interne m tamorphique Le Trias et le Jurassique inf rieur Lias inf rieur ont jou le r le de semelle de d collement Le synclinal du Bas Agly poss de un flanc sud fortement redress alors que son flanc nord est pent vers le Sud avec un pendage moins important L axe du synclinal suit une direction E W ENE WSW et plonge vers l Est Le synclinal pinc dans le secteur d Estagel 5 au niveau de la plaine du Roussillon Dans le cadre de la phase BRGM RP 52919 FR une coupe interpr tative g ologique d orientation SE NO entre Vingrau et Bompas t r alis e partir des informations g ologiques de la carte g ologique des profils sismiques offshore et terre le long de la c te m dit
272. nant la Tiroun re au vu des r serves importantes de ce syst me l exploitation par pompage un d bit sup rieur qu actuellement permettrait de proc der une gestion active afin d exploiter le syst me un d bit sup rieur au d bit d tiage Un essai de pompage avec un suivi en continu de l volution des teneurs en sulfate est cependant n cessaire afin de d terminer les conditions d exploitation En fonction de l volution des teneurs en sulfates des eaux lors de p riodes d tiage en cours de pompage il sera n cessaire d envisager une solution de dilution de l eau pomp e avec de l eau de l Agly et un traitement de l eau avant distribution Le syst me karstique des Corbi res d Opoul et synclinal du Bas Agly est un syst me karstique aux r serves importantes mais affect es par des intrusions salines au niveau de la zone des exutoires L exploitation de ce syst me karstique binaire doit passer par l implantation de forages de reconnaissance dans le secteur de de drainage souterrain suppos de direction globale N45 N75 entre les pertes de l Agly et du Verdouble et les exutoires Deux secteurs ont t identifi s le premier au niveau du Mas de la Chique et le deuxi me entre le Mas Tallairac et le Mas Romani ces deux secteurs sont situ s au niveau du flanc nord du synclinal du Bas Agly Ces deux ouvrages seront r alis s dans le cadre d une troisi me phase du projet consacr e la phase de
273. nce des v nements Cherchant caract riser les ph nom nes long terme l tude de la stationnarit donc t abord e l chelle annuelle 365 j et semestrielle 180 j L tude a t r alis e sur les trois chroniques de d bit disponibles pour la source de Font Estramar 1971 1982 1984 1996 et 1997 2003 Le d bit de Font Estramar tant la fois d pendant des pr cipitations et de l action r gulatrice ou non du r servoir mettre en vidence le r le de ce dernier n cessite un traitement pr alable des chroniques de pluie Quel que soit l intervalle de temps consid r 365 ou 180 j le coefficient de Hurst des chroniques de pr cipitations tend vers 0 5 ce qui indique que la pluie est un ph nom ne al atoire pur Pour les d bits de Font Estramar les coefficients de Hurst H sont plus lev s et apparaissent bien diff rents selon la p riode consid r e Pour la p riode 1971 1982 H pr sente une valeur proche de 0 9 tandis que pour la p riode 1984 1996 H est nettement plus faible 0 65 environ Illustration 7 Pour la p riode 1997 2003 les coefficients ne sont pas significatifs l chelle annuelle en raison d une chronique trop courte l chelle semestrielle 180 j le coefficient de Hurst est de 0 56 ce qui traduit un comportement fortement non lin aire Lors de la p riode 1971 1982 le syst me karstique avait un comportement globalement lin aire et stationnaire H 0 88 et a
274. nductivit et conductivit et Col de Tulla rive droite Le temp rature temp rature d bit de la source des Adoux cette date tait de 460 l s D bit Boulzane D bit Boulzane Seul le d bit a t mesur 30 07 04 Absence de 916 100 Us par jaugeage chimique mesure C 342 dilution l aval pour des Absence de T C raisons de probl mes mesures de techniques Selon des conductivit et observations visuelles et des temp rature mesures ponctuelles de conductivit et temp rature il n y avait pas de pertes d celables Le d bit de la source des Adoux cette date tait inf rieur 300 5 Tableau 18 Informations relatives aux campagnes de jaugeages diff rentiels effectu s sur 160 la rivi re Boulzane BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase II du projet Corbi res Illustration 77 Localisation des pertes de la Boulzane d apr s Salvayre et des sections de r alis s dans cette tude 4 3 3 Statistiques descriptives des d bits de la source des Adoux Les d bits de la source des Adoux sont suivis depuis le mois d avril 2003 Des l ments de statistiques descriptives tablis sur la base des 786 valeurs de d bit moyen journalier mesur es depuis avril 2003 sont pr sent s dans le Tableau 19 Les valeurs minimales maximales et moyennes sont report es ainsi que le premier et troisi me quartile et la m diane La m
275. ni re dont le signal d entr e est amplifi ou att nu par le syst me Selon Mangin 1981 la fonction de gain met en vidence le r le jou par les r serves du syst me D un point de vue qualitatif la recharge des r serves tend provoquer une att nuation du signal d entr e pluie pour les hautes fr quences au profit d une amplification gain gt 1 pour les basses fr quences d valuation de la stationnarit du syst me et du volume de r gulation du r servoir L analyse R S Rescaled range analysis est une m thode d analyse statistique qui permet d valuer si le comportement pass d un syst me peut expliquer son comportement futur Pour cela le coefficient de Hurst est calcul correspond l cart entre une valeur un instant donn t et la valeur moyenne de la s rie consid r e divis e par l cart type La valeur de ce coefficient permet de caract riser la stationnarit ou non d une s rie de valeurs Mandelbrot 2000 46 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res D une mani re g n rale le coefficient H est compris entre 0 5 et 1 La valeur de 0 5 correspond au domaine al atoire pur ph nom ne non lin aire tandis que la valeur 1 correspond au domaine structur ph nom ne lin aire Une chronique peut tre la fois stationnaire et non stationnaire suivant l intervalle de temps que consid re pour l analyse de l interd penda
276. ns de 2 jours apr s les pluies efficaces Le transfert de l eau dure plus de 2 mois l coulement se produisant essentiellement travers la zone non satur e du karst Le syst me ne semble pas poss der de r servoir pikarstique Le syst me pr sente une inertie importante l essentiel de l coulement semble tre assur de l eau ayant transit par la zone noy e l aquif re en profondeur traduit par une temp rature de 24 C et une forte min ralisation 1 600 S cm le syst me de la Mouill re poss de une zone noy e peu karstifi e qui se vidange lentement compte tenu des coefficients faibles de tarissement Le volume dynamique estimation par d faut des r serves est inf rieur 1 million de m3 traduisant des r serves modestes Le syst me a cependant des capacit s accumuler des r serves d Caract ristiques hydrochimiques L eau de la zone noy e est de type sulfat calcique les teneurs moyennes en sulfates et calcium sont respectivement 632 sup rieures la norme 250 et 293 mg l L origine des sulfates est vraisemblablement attribuer la pr sence des cailles de Trias visible au niveau du contrefort nord du de Qu ribus et non des circulations profondes En effet le Trias en profondeur se situe plus de 1500 m or la profondeur maximale atteinte par les eaux est estim e 1100m Perspectives en termes de gestion de la r
277. ns la phase 1 BRGM RP 52919 FR pour d terminer les d bits des pertes de l Agly et du Verdouble Nous rappelons ci apr s la proc dure et les hypoth ses que nous avions mises en 2004 BRGM RP 52919 FR pour le calcul des pertes de l Agly et du Verdouble Les d bits journaliers des pertes de l Agly et du Verdouble ont t estim s partir des donn es de d bits journaliers aux quatre stations hydrom triques suivantes Plan zes Canal de Latour Tautavel et Mas de Jau donn es Banque Hydro Pour le syst me des pertes du Verdouble les hypoth ses taient les suivantes Hypoth se 1 les d bits des pertes sont reli s aux d bits mesur s en amont Verdouble Tautavel par une relation puissance quation 3 0 791 Q pertes Verdouble 3 56 Q verdouble Tautavel Hypoth se 2 la capacit maximale d absorption du karst au niveau des pertes du Verdouble est de 3000 1 5 Le d bit du Verdouble la confluence tait donc estim de la mani re suivante quation 4 Q Verdouble confluence Q verdouble Tautavei 3 56 Q verdouble 7 Pour le syst me du Maury l hypoth se tait la suivante Hypoth se le d bit sp cifique 1 5 2 du Maury est identique celui du Verdouble Tautavel Connaissant la surface des deux bassins hydrographiques Sous bassin versant Sev Verdouble 305 km Maury 84 on d termine le facteur proportionnalit qui lie le d bit
278. nses Internes 5 264 20 6 817 16 D penses externes 3a Frais de d placement 3 743 83 4 043 32 3b D penses de mati res consommables 946 85 1 022 59 3c Services ext rieurs et charge de gestion courante 2 383 80 2 574 53 34 D penses de sous traitance 98 710 33 106 607 16 Amortissements 6 508 44 7 029 09 Total D penses externes 112 293 25 121 276 69 Total co t direct 152 809 22 4 Frais g n raux 20 935 81 Total _ 173 745 03 173 745 03 R capitulatif des d penses de la phase H du projet Corbi res pour l ann e 2005 GIPSIE BRGM Pour m moire les d penses de l ann e 2004 pour la phase Il s levaient 221 074 270 BRGM RP 52920 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Corbi res phase 11 P riode 2004 03 2005 12 Poste et cat gorie Co t direct Co t Complet D penses de Personnel 1 D penses de personnel activit 94678 54 121661 92 Total D penses de Personnel 94678 54 121661 92 D penses internes 2 co ts analyses 15135 90 19449 63 2b location v hicule BRGM 1240 00 1593 40 2c autres d penses internes 6693 34 8600 94 Total D penses Internes 23069 24 29643 97 D penses externes de d placement 9215 74 9860 84 Bb D penses de mati res consommables 3842 68 4111 67 Bc Services ext rieurs et charge de gestion co
279. nt au suivi chimique la qualit bact riologique et la recherche des phytosanitaires peuvent tre effectu es sur une s lection r duite d chantillon Des chantillons des cours d eau proximit susceptibles d alimenter le forage en cours de pompage sont pr voir avec une fr quence d chantillonnage plus l che L interpr tation de l essai de pompage a t effectu e d une part l aide d une analyse qualitative des courbes de rabattement coefficient de tarissement p riode de l chers de barrage et d autre part l aide de mod les permettant la reconstitution des variations de niveaux d eau observ es avant en cours de pompage et apr s noter l importance de disposer de chroniques pi zom triques avant de r aliser 74 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res essai de pompage et de poursuivre le suivi apr s l essai de pompage Ces suivis permettent de caract riser le comportement de l ouvrage en p riode naturelle et p riode sollicit e Dans le cadre du forage de Cases de P ne il a t ainsi possible a posteriori de comprendre le r le des pertes influenc es galement par les l chers de barrage de l Agly Caramany sur les variations de niveaux d eau de l ouvrage La contribution des pertes par rapport la recharge par les pr cipitations efficaces a t qualifi e en ayant recours des mod lisations inverses telles que d crites dans
280. ntuels extravasements en aval de la station de Mas de Jau L tude de la DDA 1986 permet de sugg rer que les pertes observ es du Mas de Jau paraissent proportionnellement faibles Sur la p riode comprise entre le mois d ao t 2004 et fin septembre 2005 le d bit journalier des pertes de l Agly a t calcul de la mani re suivante quation 2 Q verdouble confluence Q de Latour Les donn es de d bit journalier de l Agly Plan zes de l Agly au Mas Jau et du de Latour sont ceux la Banque Hydro Les donn es de d bit journalier du Verdouble la confluence et du Maury sont ceux mesur s dans cette tude Les calculs n ont pas t men s pour l pisode de crue du 09 12 04 en raison d une d faillance de mesure du capteur du Maury s Depuis janvier 2005 le suivi de ces sites est assur par la DDE de l Aude Les donn es ne sont plus accessibles depuis la Banque Hydro BRGM RP 54708 FR Rapport final 109 Rapport de la phase du projet Corbi res 1000000 100000 10000 1000 D bit Us 100 10 4 1 15 07 04 15 09 04 16 11 04 17 01 05 20 03 05 21 05 05 22 07 05 22 09 05 o Somme des Pertes Agly Agly mas de Jau Illustration 44 Evolution des d bits calcul s des pertes de l Agly et
281. og ologique a recoup les terrains du Quaternaire Plioc ne Tertiaire et du Cr tac inf rieur Secondaire Le forage initialement pr vu pour une profondeur de 350m a t stopp 332m pour des raisons techniques au vu des pressions hydrauliques sur le marteau la technique de foration un tel diam tre 219mm n a pas permis de poursuivre au del Le log g ologique du sondage a t tabli sur la base des cuttings r cup r s chaque changement de tige en cours de foration au Marteau Fond de Trou environ tous les trois m tres et au changement de formation par Paul Le Strat g ologue r gional au service g ologique r gional du Languedoc Roussillon du BRGM Illustration 34 Apr s les 2 50 premiers m tres de formations alluviales du Quaternaire constitu es d alluvions grossi res et de sables rattach s la formation des cailloutis ce sont les faci s du Plioc ne continental et marin qui s expriment avec des conglom rats des sables et limons 2 5 20 des argiles limoneuses et des sables riches en mati re organique 20m 25m et des sables propres marins 25m 65 50m La limite entre les formations du Quaternaire Tertiaire et des formations du Secondaire est situ e 65 50m elle correspond la signature de l incision messinienne Les terrains m sozo ques s expriment entre 65 5m et 332m avec des faci s sombres d argilites BRGM RP 54708 FR Rapport final 97 Rapport de la phase
282. oire suppos constant la concentration significative minimale l exutoire 80 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 3 Caract ristiques du syst me karstique du synclinal du Bas Agly 3 1 STRUCTURE GEOLOGIQUE APPORT DU FORAGE DE RECONNAISSANCE ESPIRA DE L AGLY DE LA GEOPHYSIQUE DES RECONNAISSANCES DE TERRAIN 3 1 1 Rappel des caract ristiques lithologiques des formations cibl es Les formations lithologiques pr sentes dans la zone d tude du synclinal du Bas Agly appartiennent la s rie s dimentaire du M sozo que ces formations sont globalement calcaires dolomitiques et marneuses Les formations aquif res du Cr tac inf rieur Gargasien inf rieur calcaires urgoniens aux calcaires et dolomies du Jurassique sup rieur Callovien Kimm ridgien sont comprises entre deux niveaux marneux pouvant tre consid r s comme imperm ables ce sont la base les marnes du Lias et au sommet les marnes et marno calcaires de l Aptien sup rieur et la puissante s rie des marnes gr seuses de l Albien La s rie carbonat e comprend des termes marneux et marno calcaires d ge B doulien sup rieur Un r capitulatif des faci s et des paisseurs des diff rentes formations est donn partir du log synth tique de la carte g ologique de Rivesaltes Carte g ologique au 1 50000 N 1090 Illustration 14 et Illustration 15 Sym
283. oire SERCEL sont les suivants dispositif d enregistrement 80 traces tir au centre type de g ophone SM4U 10Hz intertrace 15m distance entre g ophones 2 5m distance entre P V 7 5m pas d chantillonnage 1 dur e d enregistrement 2000ms format SEG D type de sweep lin aire borne Basse fr quence du sweep 14Hz borne Haute fr quence du sweep 120Hz taper 300ms longueur du sweep 12000ms sommation par P V 1 BRGM RP 54708 FR Rapport final 35 Rapport de la phase II du projet Corbi res nombre de lieu de vibration 1 filtre r jecteur 50 HZ non filtre passe bas non filtre anti alias 0 8 Nyq couverture 40 Le traitement des donn es acquises a t effectu dans le but de convertir les donn es brutes enregistr es par le laboratoire d acquisition en coupes sismiques ou sections montrant l agencement des r flecteurs le long du profil Ces r flecteurs sont l image des diff rences de lithologie des couches du sous sol La repr sentation des sections sismiques est une image analogique alors que les signaux sismiques enregistr s sur le terrain par le laboratoire d acquisition sont sous forme num rique chaque nombre de la suite discr te chantillonn e repr sentant une tension lectrique Le traitement des mesures est effectu en centre de calcul au moyen de s quences de programmes labor es visant faire ressortir les informations utile
284. on du Qu ribus la vidange naturelle du r servoir pr sente un coefficient de tarissement assez faible 0 0075 ce qui indique une zone noy e mal drain e Le r seau karstique du syst me de la Mouill re appara t peu karstifi Le syst me se vidange assez lentement BRGM RP 54708 FR Rapport final 197 Rapport de la phase II du projet Corbi res le volume dynamique estimateur par d faut des r serves est faible de l ordre de 0 7 millions de m3 ce qui indique la pr sence d une zone noy e de volume r duit Le pouvoir r gulateur appara t n anmoins assez lev 0 45 ce qui indique que le syst me peut accumuler des r serves Les valeurs moyennes du pourvoir r gulateur et du retard l infiltration i positionnent le syst me karstique de la Mouill re dans le domaine 1 dans la classification de Mangin Ce r sultat indique que le syst me de la Mouill re est complexe et pr sente un fort retard l infiltration en raison d une alimentation pr pond rante par l infiltration lente issue de la zone non satur e du karst L analyse fonctionnelle du syst me avec l identification et le calcul la r ponse impulsionnelle pluie d bit a t effectu e dans le cadre de la phase 1 Les r ponses impulsionnelles sont estim es partir de s ries chronologiques de pluies et de d bit La fonction d entr e a t d termin e apr s avoir caract ris la pluie pr cipit e sur le bassin d alimentation de la
285. onction du rapport molaire Mg Sr BRGM RP 54708 FR Rapport final 233 Rapport de la phase II du projet Corbi res 0 7105 P le d vono carbonif re Alet les Bains chaud r gional 0 7100 P le d vono carbonif re froid r gional 0 7095 0 0 7090 Verdouble basses eaux 0 7085 Verdouble hautes eaux A 0 7080 8 4 A Evolution pendant les crues 0 7075 0 20 40 60 80 100 120 140 504 8 mmol l Verdouble A Gourg l Antre Soulatge Illustration 124 Evolution du rapport 8750 987 des eaux Verdouble du Gourg de de la source de Soulatg de la source de Th ron et de la source thermale d Alet les Bains fonction du rapport molaire SO4 Sr 234 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 0 7105 P le d vono carbonif re chaud r gional P le d vono carbonif re froid r gional 0 7100 90 Droites de m lange 50 th oriques 0 7095 To x Hd 90 60 si 5 ge 5 0 7090 S 5 5 40 70 30 di 4 Sen 0 7085 20 Verdouble basses eaux 10 w 0 7080 Verdouble hautes eaux 0 7075 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 SilSr Verdouble A Gourg de l Antre A Soulatge m lange Th orique M lange th orique Illustration 125 Evo
286. one noy e l aquif re est toujours d crite l aide du mod le de Maillet Q 09 3 5 D crue y Tarissement gt 90 Dr P at D 1 1 o 100 emps en jours Illustration 5 D composition de la r cession selon la m thode de Mangin 1970 in Fabre 1983 L ajustement des param tres de la loi d crivant la r cession conduit 42 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res la caract risation du fonctionnement de la zone d infiltration l estimation du volume d eau contenu dans le r servoir responsable de la d croissance observ e des d bits Une classification a t tablie par Mangin 1970 partir des r sultats de l analyse des courbes de r cession dans le but de comparer les syst mes karstiques entre eux Cette classification repose sur le calcul de deux coefficients le param tre qui est gal au rapport entre la plus grande valeur de volume dynamique observ e sur une grande p riode et le volume de transit inter annuel calcul sur la m me p riode Il traduit l aptitude du syst me stocker les pr cipitations et les restituer progressivement au cours du temps c est dire son pouvoir r gulateur Dans le cas des aquif res karstiques k est en g n ral inf rieur 0 5 une valeur proche de z ro indique un pouvoir r gulateur peu important le coefficient i compris entre 0 et 1 caract rise les retards
287. orizcatole WA n Albien indiff renci s mames noires intercalations gr seuses Calcaires au faci s Urognien E mp B doulien sup rieur mames 2 Valanginien B doulien inf calcaires 150 Lias moyen rudistes ni Calcaires roux plaquettes Berriassen J1 9 Kimm ridgien Tithonique calcaires AM 1224 Lias int rieur Illustration 73 Coupe g ologique simplifi e d orientation S N en amont hydraulique de la source des Adoux et les Bordes mergeant au niveau d un accident au contact avec les marnes albiennes le socle est figur avec les ast rix rouges Illustration 74 Extrait de la minute g ologique de la carte g ologique de St Paul de Fenouillet sur le secteur de Nautes l Est de Salvezines au centre fen tre tectonique avec formations de socle et le Gibradou l Ouest Les formations en vert clair correspondent aux calcaires rudistes 2 5 les formations en bleu aux calcaires du Kimm ridgien et Tithonique 156 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase II du projet Corbi res 4 3 CARACTERISATION DU FONCTIONNEMENT HYDROLOGIQUE 4 3 1 Suivi des d bits des Adoux et courbe de tarage Des mesures de d bits diff rentiels ont t effectu es Annexe 2 au niveau du Rau Noir en amont et en aval de la source afin d une part de contr ler les d bits enregistr s par le syst me de contr le des trop pleins et d autre part de quantifie
288. ouge sur photo a rienne secteur du Mas M ric La s rie s dimentaire entre les termes n7 et n2 5a est tr s monotone et d une paisseur importante Les s ries n6b n6a1 plus calcaires que les termes n6a2 et n5b se traduisent au niveau des paysages par des collines entrecoup es par des cours d eau temporaires qui les ont entaill es La flexure du flanc du synclinal du Bas Agly se marque au niveau du paysage proximit du contact entre le n7 et le n6b Au nord du Mas M ric une faille bien marqu e provoque un changement de direction de la flexure Il existe une surface d arr t de s dimentation au sommet du terme 1 limitant les s ries plus calcaires 1 de la formation n6a2 Illustration 23 o Secteur de Montpins La s rie s dimentaire entre les termes n7 et n2 5a est r duite dans le secteur de Montpins Cette r duction est li e la pr sence d accidents transverses en vert sur la photo la flexure en rouge sur la photo rep r s sur la photo a rienne 92 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase II du projet Corbi res Illustration 28 Rep rage des formations g ologiques de la flexure trait en rouge et de la limite lithologique entre n6b et n7 sur photo a rienne secteur de Montpins Secteur de Montpins Mas de la Chique Salses le Ch teau Ce secteur est caract ris par les interf rences entre les structures m sozo ques pliss es succession d
289. our l uranine 2 1 ppb 1 ug l Tableau 8 Sp cifications des fluorim tres de terrain GGUN FL Des chantillonneurs automatiques autonomes de 24 flacons en poly thyl ne de 500 ml aliment s par batterie 12V sont galement installer pour pr lever au niveau des sources Les chantillons relev s lors de tourn es de routine sont transvas s dans des flacons de 250 en poly thyl ne ambr pour les prot ger de la lumi re Ces chantillons sont ainsi analys s en laboratoire par spectrofluorim trie Enfin il est galement possible de pr voir des pr l vements manuels lors de tourn es de routine ainsi que sur des points mineurs un suivi par fluocapteurs sachets de charbon actif La fr quence d chantillonnage est d finir en d but d essai de tra age g n ralement toutes les 4 heures pour les chantillonneurs automatiques deux fois par jour pour des pr l vements manuels et toutes les 15 minutes pour les fluorim tres En fonction des premiers r sultats et galement des changements de conditions hydrologiques il est n cessaire d adapter la fr quence d chantillonnage la r duire ou l augmenter fonction Il est donc indispensable de pouvoir disposer de r sultats d analyses du 2 http www geol unine ch GEOMAGNETISME tract html 78 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res laboratoire rapidement en cours d essais de tra age il est conseill d
290. p 197 line drawings D I 260 00 ISBN 0 444 42225 0 Gadel F 1966 Contribution l tude g ologique et hydrog ologique des Corbi res orientales r gion est et des plaines de Rivesaltes Lapalme Caves et Sigean Th se de cycle univ Montpellier 289 p Grasso D A 1998 Interpr tation des r ponses coupl es hydraulique et chimique des sources karstiques essai d inf rence de la structure des syst mes karstiques Th se Univ Neuch tel 120 p Jeannin P Y 1996 Structure et comportement hydraulique des aquif res karstiques Th se Univ Neuch tel Jeannin P Y and Mar chal J C 1995 Lois de pertes de charge dans les conduits karstiques base th orique et observations Bulletin du Centre d Hydrog ologie 14 149 176 Jenkins G M Watts D G 1968 Spectral analysis and its applications Holden Days San Fransisco 525 p Kiraly L and Mueller 1979 H t rog n it de la perm abilit et de l alimentation dans le karst effet sur la variation du chimisme des sources karstiques Bulletin du Centre d Hydrog ologie 3 237 285 Kloppmann W Girard J P N grel 2002 Exotic stable isotope compositions of saline waters and brines from the crystalline basement Chemical Geology n 184 p 49 70 Kuhfuss A 1981 G ologie et hydrogeology des Corbi res m ridionales region de Bugarach Rouffiac des Corbi res Th se universit Paul Sabatier Toulouse Ladouche B Aquilina L
291. p rature des eaux du Gourg de et de la source du Verdouble L volution du d bit de la source du Verdouble est galement report e 230 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 10000 0 600 0 550 1000 0 500 0 450 conductvit mS em 0 400 ES contr le d bit 0 350 conductivit m conductivit 0 300 04 01 2003 23072003 08022004 2608 2004 14032005 3009 2005 Illustration 122 Evolution temporelle de la conductivit des eaux de la source du Verdouble L volution du d bit de la source du Verdouble est galement report e c Essais de caract risation de la signature g ochimique de la composante chaude et profonde du syst me karstique de la source du Verdouble Le Synclinal de Soulatg est discordant sur les formations primaires du D vonien et du Carbonif re a t sugg r que les eaux issues des aquif res carbonat s d velopp au sein du D vono Carbonif re pouvaient contribuer au fonctionnement du syst me karstique du Verdouble Faillat 1975 Kuhfuss 1981 Ne disposant pas de point d eau repr sentatif de ces formations au sein de l unit du N table nous avons consid r les informations disponibles la source de Th ron n BSS 10772X0006 et de la source thermale d Alet les Bains est rappel que la zone noy e de ces sources sont d
292. pent et bien d velopp par rapport au flanc sud mince pr sentant un pendage inverse Le flanc sud dans sa partie orientale peut tre m me absent la faveur d une structure monoclinale Toute la s rie est affect e par des accidents de direction moyenne NE A l Est de la zone d tude la direction des failles est principalement E NE E alors que dans la partie occidentale les directions sont N N NE Les jeux des failles sont plus importants lorsqu ils sont situ s dans la continuation d accidents ant rieurs affectant le massif du Mouthoumet qui est situ au NE du synclinal de Soulatg La lithologie du synclinal de Soulatg montre une alternance de niveaux calcaires i e 10 15 m de calcaires de Montferrand au sein de formations non carbonat es gr s marnes dont l paisseur atteint les 40 50 m tres L paisseur totale de la s rie est de l ordre de 200 m tres Ce synclinal est discordant sur des carbonates primaires du massif du Mouthoumet Unit du Roc de N table pouvant contribuer au d bit de la source du Verdouble La source du Verdouble dit aussi de la Doux capt e pour l alimentation en eau potable de la commune de Soulatg est issue d un conduit qui chemine au sein des calcaires de Montferrand Coniacien sup rieur Santonien inf rieur dont la puissance est de 10 15 m Le syst me poss de une autre entr e avec le Gourg de fen tre ouverte sur la rivi re souterraine Ainsi au cen
293. pertes Mouill re 3 km 1 million m Tiroun re 50 km 11 millions m Adoux 6 km 2 1 millions m Verdouble 7 km 1 25 millions m Tableau 30 Synth se des r sultats issus de l tude hydrodynamique des 5 syst mes karstiques 6 2 1 Syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly Le syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly est un syst me karstique binaire aliment par les pr cipitations sur un impluvium de quelques 165 km et par une contribution importante des pertes de l Agly et du Verdouble 252 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res hauteur de 60 sur un ou plusieurs cycles hydrologiques et plus de 90 lors des p riodes d tiage La fonction d entr e des pertes a t pr cis e l aide d un pi zom tre implant dans le secteur de la confluence Agly Verdouble Le bassin d alimentation est d limit partir des connaissances g ologiques et des connexions hydrauliques prouv es ou suppos es par essais de tra age artificiels Les limites de l impluvium des calcaires affleurant sont les suivantes au Nord Est les fen tres tectoniques sur le Trias au Nord et Nord Ouest la limite a t tablie sur le contact des calcaires avec le Lias marneux l Ouest les calcaires affleurant autour de Paziols sont isol s hydrauliquement de
294. peut observer un d crochage de d bits en fin de p riodes d tiage ce d crochage est associer un changement de comportement hydraulique en fin de p riode d tiage Ceci est visible aussi bien sur les tiages de t 2004 que 2005 5 4 2 Traitement des donn es et interpr tation Les traitements des donn es analyses des courbes de r cession analyses des donn es hydrochimiques et isotopiques ainsi que l analyse fonctionnelle l aide du ogiciel TEMPO ont t r alis s dans le cadre de la phase Des mises jour du mod le de transfert permettant de reconstituer l hydrogramme de la source de la Tiroun re avec les donn es de la p riode compl te d observations ont t effectu es Les r sultats ne sont pas diff rents de ceux pr sent s dans le rapport de la phase 115 sont utilis s dans la synth se des r sultats sans une nouvelle pr sentation d taill e a Analyse des d bits class s La chronique des d bits journaliers analys e s tend du 22 02 2002 au 03 10 2005 soit un total de 1453 valeurs de d bit journalier Pour la p riode consid r e les d bits minimal et maximal sont respectivement de 148 13392 1 5 La moyenne des d bits journaliers est de 1214 1 5 L Illustration 129 repr sente le pourcentage de probabilit observ e cumul e fonction du logarithme du d bit pour les premiers cycles jusqu 2004 respectivement sur la totalit des donn es avec la nouvelle courbe de
295. peut pas absorber plus 6000 5 122 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res L volution du d bit des pertes Agly Verdouble calcul en suivant cette proc dure est pr sent e l Illustration 54 Le d bit des pertes d duit des observations d Estagel permet de reproduire de mani re tr s satisfaisante les d bits estim s l aide des mesures et de la proc dure du rapport BRGM RP 52919 Le d bit moyen des pertes estim l aide du pi zom tre d Estagel pour 2005 du 03 03 05 au 14 11 05 est de 1272 1 5 Cette valeur est comparable au d bit des pertes estim par la proc dure du rapport BRGM RP 52919 FR sur cette m me p riode 1381 1 5 Le pi zom tre d Estagel appara t donc tr s pertinent pour suivre l tat de saturation du karst dans sa zone de pertes conviendra de maintenir ce site dans le r seau de suivi du karst Bas Agly dans le futur dans le but d estimer le flux d eau qui contribue alimenter le karst par les pertes de l Agly et du Verdouble 8000 7000 1 83 130879 6106 1 83 13 5000 4000 3000 2000 0 1356x 11 078 2 268 55 1222 4 y Ep V 5 10 15 20 25 30 35 40 Pi zom trie Estagel m Pertes totales Agly Verdouble en Us Illustration 53 Evolution du d bit moyen des pertes Agly Verdouble en fonction de la pi zom trie mesur e Estagel BRGM RP 54708 FR Rappor
296. que France D D carte g ologique France carte g ologique France 1 50 000 notice de Limoux 1059 carte g ologique France 1 80 000 feuille et notice de Quillan 2540 minute de terrain concernant la zone situ e au nord de la faille nord pyr n enne Lev s par D Leblanc M Fonteil Viers et Autun Ces diff rentes cartes ont t num ris es puis g o r f renc es afin apr s correction des erreurs de dilatations li es au support papier d assembler toutes les cartes dans un m me document Au pr alable une l gende synth tique issue de la corr lation des diff rentes cartes a t labor e Lors de cette tape le maximum d information concernant les formations d ge M sozo que a t conserv alors que pour les terrains plus anciens des regroupements ont t effectu s en fonction de la lithologie formation gr seuse ou carbonat e Des v rifications de terrain ont t ponctuellement effectu es en cas de doute ou de probl me Les contours des formations g ologiques ainsi que les failles ont t redessin es la main sur un support transparent ind formable de type codatrace ce document a t ensuite num ris puis vectoris automatiquement Les corrections l attribution des labels et des couleurs l int gration d un titre et d une l gende sont des op rations manuelles effectu es sous le logiciel Microstation au service Connaissance et Diffusion
297. r es et qui ont transit par l pikarst r servoir tampon situ pr s de la surface du sol o le ph nom ne de dissolution des carbonates peut se produire La faible ampleur des variations des teneurs en calcium augmentation d une dizaine de mg l tout au plus lors des crues semble indiquer que la contribution relative des eaux d infiltration ayant transit par l pikarst est faible L coulement en p riode de crue appara t majoritairement constitu d eau issue de la zone noy e du syst me 4 4 5 Informations apport es par les isotopes stables Les informations apport es par les isotopes stables de l eau ne permettent pas d tudier de mani re d taill e le fonctionnement de la source des Adoux Les teneurs en oxyg ne 18 et en deut rium n volue pratiquement pas dans le temps ce qui permet seulement de souligner de nouveau le caract re int grateur et donc inertiel de ce syst me karstique Les teneurs en oxyg ne 18 et en deut rium sont de 9 et 58 respectivement Sur la base d une part du gradient altitudinal de variation des teneurs en oxyg ne 18 des pluies g n ralement mesur par les auteurs dans la litt rature 0 2 100 m 0 25 100 m et d autre part des teneurs en oxyg ne 18 des eaux des formations quaternaires de la plaine du Roussillon 6 4 altitude lt 20 m l altitude moyenne de BRGM RP 54708 FR Rapport final 181 Rapport de la phase II du projet Corbi res recharge d
298. r s de libert et la constante Cste soit 9 degr s de libert de sorte que gt 0 et T lt 0 l ETP augmente le seuil Q r alors que la pluie le fait diminuer Le produit de convolution de l ETP par la partie positive de la R I donne la contribution de l ETP au seuil de pluie efficace l ETP ou T ont une contribution positive sur le seuil car l une et l autre de ces grandeurs caract rise la perte en eau des sols et de la v g tation Le produit de convolution de la pluie par la partie n gative de la R I donne la contribution de la pluie au seuil Or la pluie une contribution n gative sur le seuil suite la recharge des sols La part relative a t de la pluie impliqu e dans le transfert rapide est donn e par la fonction qui elle m me d pend de la pluie efficace pass e alt eff P eff Mis P 68 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res La r ponse impulsionnelle est l encore repr sent e par un trap ze mod le 4 degr s de libert 7 Le front de mont e caract rise la dur e du processus conduisant la modification de l tat du bassin en effet le transfert rapide r sulte g n ralement de ph nom nes transitoires induits par un r gime pluviom trique de forte intensit ou de longue dur e Ces processus comprennent la saturation en eau des sols l extension de zones humide
299. r HMT et de la courbe caract ristique de la pompe c ble lectrique d alimentation un jeu d lectrodes pour la protection contre le manque d eau autorisant un rabattement jusqu une profondeur donn e colonne d exhaure tubes acier raccord s par brides deux tubes guides en PVC diam tre 25 mm pour la sonde de niveau par bullage dispositif automatique de mesure et les mesures manuelles L alimentation lectrique peut tre soit fournie par EDF via un transformateur accompagn d un poste de comptage de chantier et d une armoire de commande soit par un plusieurs groupes lectrog nes Le dispositif d exhaure quant lui est adapt la configuration du site il peut tre d crit comme suit A partir de la t te de puits les eaux sont rejet es dans l environnement l aval hydraulique de l ouvrage dans un cours d eau si possible via une canalisation en acier tubes irrigation type Anfor A une dizaine de m tres de la t te de puits une lyre de mesure en diam tre 150 mm est intercaler sur la conduite d exhaure afin de permettre des mesures de d bit et de physico chimie en continu sur l eau d exhaure Cette lyre de mesure comporte les quipements suivants un d bitm tre lectromagn tique mont en siphon entre longueurs droites normalis es avec un affichage et d une sortie analogique 4 20 up piquage pour les pr l vement
300. r les d bits de crue qui chappent au syst me de mesure mis en place Photo 5 Mise en vidence du fonctionnement des trop pleins naturels du syst me karstique des Adoux Sur le syst me des la courbe de tarage n a pas t tablie de fa on classique d bit en fonction de la hauteur En effet la courbe de tarage relie les d bits totaux d termin s par diff rence l aide des jaugeages sur le ruisseau Rau Noir en amont et aval de la source et les d bits mesur s par la conduite mis en place au niveau de la source Plusieurs fonctions math matiques ont t test s le meilleur ajustement a t obtenu l aide d une fonction puissance de type d bits exprim s 1 5 avec a 0 000283 et b 3 2 Nous pr sentons sur l Illustration 76 l volution temporelle des d bits mesur s et calcul s l aide de la courbe de tarage pr c demment d finie BRGM RP 54708 FR Rapport final 157 Rapport de la phase du projet Corbi res Seuil Q Seuil Q Dats aval amont Qaval Q QAEP QAEP QTotal source source amont Caudies Prugnanes Adoux Conduite l s _ sans AEP Us sl Ve 21 06 2002 269 69 199 124 1 0 212 6 26 06 2002 205 55 150 12 4 1 0 163 4 09 10 2002 70 29 41 12 4 1 0 54 4 07 11 2002 86 39 47 12
301. ration 58 Le ph nom ne n est pas mis en vidence la source de Font Estramar et au pi zom tre 107 Faute de donn es disponibles pour les ouvrages 103 et 105 on ne peut pas conclure 126 BRGM RP 54708 FR Rapport final leui poddey H4 80 S dH NOHE ZOL 201 19 SOL OL EOL xne 85 _ xne 4G uonensni 39N 186853 4 20 49N 1868383 JON 206 39N 30 39N 01 39N 70 9 8 GA IS 80 622 SOLZ 80 60 SOENE SOLDE SOLUS 90 60 42 90 20 62 seng SOEO LE 010 0 0 21 10 D D si sr m N SS E 01 01 s v v 5 ge F sz 8 5 8 H 8 S 8 oL SE 4 D 5 D 5 2 5 5 E 2 orz or 2 Q S os 77 os 4 i oz os 991 09 09 S s 131q109 Jefoid 5 ei poddey Rapport de la phase du projet Corbi res 2 0 60 18 5
302. ration de Izac J L Cubizolles J Thomson 2004 Evaluation des ressources en eau des Corbi res Phase Synth se de la caract risation des syst mes karstiques des Corbi res orientales Rapport final Volume 3 Interpr tation de l essai de pompage de de P bne Rap BRGM RP 52920 FR 84 p 57 ill Direction D partementale de l Agriculture et de la For t 66 1986 Barrage de Caramany Ansignan tude des pertes de l Agly D rfliger N Ladouche B avec la collaboration de ac J L Cubizolles J et Du Cou dic 2004 Evaluation des ressources en eau des Corbi res Phase Synth se de la caract risation des syst mes karstiques des Corbi res orientales Rapport final Volume 4 Synth se hydrog ologique des syst mes karstiques des Corbi res orientales la Mouill re la Tiroun re le Verdouble BRGM RP 52921 FR 109p 70 ill 2 ann D rfliger N Ladouche B Aunay B Le Strat 2006 De la caract rsitation g ologique et de la mise en place de la karstification en contexte m diterran ne l tude hydrog ologique Quel transfert possible pour l tude des aquif res karstiques de la Craie Colloque Rouen juin 2006 D rfliger N Ladouche B Le Strat P et al 2004 Synth se de la caract risation des syst mes karstiques des Corbi res orientales Rapport final de la phase du projet valuation des ressources en eau des Corbi res Volume 1 Moyens mis en
303. rdance des gr s du C6 gr s de la Bastide repr sentatif d une importante r gression Les marnes Micraster sont largement d velopp es au niveau du synclinal de Soulatg Elles constituent le site de la source du Verdouble Campanien avec les gr s de Labastide et de Camps complexe terrig ne marin slumps olistolithes olistostromes et turbidites Ces gr s ravinent partout leur substratum et reposent turbiditique indiff remment sur des formations dont l ge varie du Turonien au Santonien inf rieur Dans le synclinal de 202 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Soulatg les faci s sont dans l ensemble plus gr seux et les ph nom nes de res dimentation plus modestes La lithologie du synclinal de Soulatg ainsi d taill e montre une alternance de niveaux de calcaires i e 10 15 m des calcaires de Montferrand au sein de formations non carbonat es gr s marnes dont l paisseur atteint les 40 50 m tres L paisseur totale de la s rie est de l ordre de 200 m tres synclinal est discordant sur des carbonates primaires du massif du Mouthoumet Unit du Roc de N table Illustration 103 pouvant contribuer au d bit de la source du Verdouble La source du Verdouble dit aussi de la Doux capt e pour l alimentation en eau potable de la commune de Soulatg est issue d un conduit qui chemine au sein des c
304. rg de L Antre BE 22 1004 7 564 234 02 043 122 017 2029 Gourg de L Antre ME 2010105 6 257 007 204 Gourg de L Antre _ ME_ 24 03 05 TZ 531 126_ oo 2014 am 0 09 2038 Gourg L Antre BC 02 06 05 Es 475 007 125 17 16 om 20 36 Gourg L Antre BE 03 08 05 883 426 008 147 132 22 012 0 34 Gourg L Antre BE 29 09 05 71 472 046 042 027 007 073 0 34 Tableau 29 Param tres du syst me calco carbonique et indices de saturation vis vis des phases min rales de silice pour les eaux du syst me karsique Verdouble En p riode de crue les eaux de la source du Verdouble pr sentent globalement des indices de saturation vis vis de la calcite inf rieure z ro Ce ph nom ne va de pair avec l augmentation des pressions partielles de pCO et des teneurs bicarbonate HCO3 et calcium Ca Au cours de ces p riodes on observe une augmentation de la conductivit des eaux de la source du Verdouble Ces ph nom nes sont rattacher un coulement en milieu triphasique eau roche air Les volutions observ es traduisent le ph nom ne de dissolution des carbonates sous l action du biog nique entr dans le syst me lors de l infiltration des eaux de pluie L volution de ces diff rents param tres renseigne donc sur le fonctionnement du syst me karstique en p riode de crue La gen se des crues ne provient pas directement d
305. ribution moyenne de la composante rapide l ensemble du d bit de la source sur la p riode observ e est de 20 25 le syst me karstique de la Tiroun re pr sente une inertie importante 75 80 de l coulement tant assur par l eau qui a transit la zone noy e de l aquif re La dynamique de la zone noy e sugg re un soutien par l infiltration lente ou retard e issue de la zone non satur e du syst me le syst me de la Tiroun re poss de une zone noy e relativement bien karstifi e qui se vidange assez rapidement Le volume dynamique estimateur par d faut des r serves est de l ordre de 11 millions de m indiquant que les r serves sont importantes Le syst me a de plus des capacit s accumuler des r serves d Caract ristiques hydrochimiques L eau de la zone noy e du syst me karstique de la Tiroun re est de type sulfat calcique les teneurs moyennes en sulfates et en calcium sont respectivement de 301 et 180 mg l L origine des sulfates est attribuer la pr sence des cailles de Trias visibles l affleurement au niveau du contrefort du cha non Galamus et aux circulations profondes des eaux telles que d montr es dans le rapport de la phase BRGM RP 52921 FR En effet le Trias en profondeur se situe plus de 1500m or la profondeur maximale atteinte par les eaux est estim e 450m e Perspectives en termes de gestion de la ressource Au vue des r ser
306. rm ment sur BRGM RP 54708 FR Rapport final 75 Rapport de la phase II du projet Corbi res le bassin d alimentation est effectu e Cette pluie quivalente est d termin e avec TEMPO par la m thode de pond ration des chroniques de pluies il s agit de d terminer quelle combinaison lin aire des diff rentes chroniques de pluies permet d expliquer au mieux du point de vue de la corr lation statistique le niveau pi zom trique l aquif re de Cases de P ne Pour cela les poids associ s aux diff rentes chroniques de pluies sont calcul s de telle sorte que le corr logramme crois non centr Pluie pond r e Niveau pi zom trique ait une surface maximale pour un d calage appartenant au segment 0 T T tant le temps de r gulation du syst me Les poids sont positifs et leur somme est gale 1 Les donn es d vapotranspiration potentielle ETP sont acqu rir pour une station m t orologique la plus proche et donc repr sentative du site de pompage La d termination des r ponses impulsionnelles dans le cas d un ouvrage situ et influenc par les pertes d un ou plusieurs cours d eau proximit n cessite de disposer de chroniques de d bits au pas de temps journalier La m thode pour d terminer ces chroniques est expliqu e dans ce m me chapitre La d termination des conditions d exploitation d un forage tel que celui Cases de P ne passe par une synth se de la connaissance de la s
307. rmations conglom ratiques de l Oligoc ne et les formations s dimentaires m sozo ques Montpins BRGM RP 54708 FR Rapport final 87 Rapport de la phase II du projet Corbi res Illustration 19 Les marnes de l Albien proximit du Mas M ric formant la d pression visible au premier plan Illustration 20 Calcaires argilo gr seux du sur la route d partementale D59 entre Cases de P ne et Tautavel 88 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase II du projet Corbi res Illustration 21 d tail du faci s n6b Clansay sien Illustration 22 Affleurement des marnes et marno calcaires orbitolines 153 m tres du n6a2 Gargasien sup rieur marqu au niveau de la morphologie par une d pression entre les termes plus calcaires au Mas M ric BRGM RP 54708 FR Rapport final 89 Rapport de la phase II du projet Corbi res Illustration 23 Surface d arr t de s dimentation toit du Mas Illustration 24 Vue sur le ns B doulien sup rieur marnes et marno calcaires 121 m tres dans le secteur du Mas M ric En arri re plan les reliefs sont constitu s des formations calcaires du 5 Valanginien B doulien inf rieur 90 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase II du projet Corbi res Illustration 25 Contact entre et le ns entre Cases de P ne et Tautavel le long de la route d partementale D
308. rnaire ont galement t suivis afin de mettre en vidence une alimentation possible de cet aquif re par le karst Le suivi est effectu l aide d chantillonneurs automatiques de pr l vements manuels de fluocapteurs charbon actif et de mesures en continu l aide de BRGM RP 54708 FR Rapport final 77 Rapport de la phase II du projet Corbi res fluorim tres Les fluorim tres utilis s sont d velopp s par le Groupe de G omagn tisme de l Institut de G ologie de l universit de Neuch tel en Suisse Cet appareil permet la mesure autonome alimentation par batterie 12V et stockage des donn es sur carte m moire par pas de temps fixe de deux traceurs ainsi que de la turbidit dans des rivi res jusqu 10 m de profondeur Les sp cifications de l appareil sont pr cis es dans le Tableau 8 Fourchette de mesure de la turbidit 0 02 400 NTU Traceurs d tectables Uranine met dans les verts _ Sulforhodamine met dans les rouges Sensibilit gt 0 2 V 107 g ml gt 0 2 V 100 ppb Seuil de d tection lt 5 10 g ml soit lt 0 05 ppb Seuil de saturation 2500 mV soit gt 1250 ppb Bruit de fond lectrique lt 0 1 mV Pas d acquisition 15 min Stockage des donn es Carte m moire SRAM Alimentation 12V Dimensions fluorim tre de surface 160 mm Hauteur 170 mm Dimensions fluorim tre de forage 48 mm Hauteur 184 1 p
309. rofond et l aquif re superficiel d velopp dans les calcaires du Cr tac inf rieur Sur la base des seuls r sultats du tritium il est difficile de conclure La premi re hypoth se nous appara t n anmoins plus plausible que la seconde e Informations sur les conditions d coulements au sein du syst me karstique du Verdouble p riodes des basses et hautes eaux La signature chimique des eaux au cours des p riodes d tiage permet d acc der aux conditions d coulement des eaux au sein des syst mes karstiques Bakalowicz 1979 Plagnes 1997 D une mani re g n rale les informations apport es par les param tres du syst me calco carbonique permettent de distinguer 236 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res les syst mes pour lesquels l coulement des eaux dans la zone noy e se produit en partie surface libre les syst mes pour lesquels l coulement des eaux dans la zone noy e se produit en charge Dans le premier groupe 1 les eaux pr sentent des indices de saturation lev s vis vis de la calcite 5 gt gt 0 et des pressions partielles en pCO qui diminuent lorsque l indice de saturation de la calcite augmente Ce ph nom ne indique que les ph nom nes de d gazage sont favoris s car l eau commence perdre une partie de son CO dissous avant l mergence De fa on simultan e le carbonate de calcium peut commencer pr cipiter concr tio
310. rojet comprend deux phases i phase 2001 2004 et ii phase II 2004 2006 Les objectifs de la premi re phase taient d identifier et de caract riser le fonctionnement hydrog ologique des principaux syst mes karstiques des Corbi res Cette premi re phase tait compos e de six sous phases nonc es ci dessous BRGM RP 54708 FR Rapport final 21 Rapport de la phase II du projet Corbi res i tat des connaissances et de l existant ii r alisation d un essai de pompage longue dur e sur le forage de Cases de P ne iii d finition de la g om trie des formations aquif res et imperm ables et de la mise en place de la karstification des syst mes karstiques iv fonctionnement hydraulique des syst mes traitement du signal des chroniques de d bits des relations pluie d bits pertes d bits v caract risation en termes de transfert interpr tation des donn es hydrochimiques et isotopiques synth se de la phase La premi re phase a fait l objet de plusieurs rapports BRGM RP 51103 FR RP 51394 FR RP 51595 FR RP 52211 FR et de quatre rapports de fin de phase BRGM RP 52918 FR RP 52919 FR RP 52920 FR RP 52921 FR portant sur la m thodologie et techniques d interpr tation sur l essai de pompage de Cases de P ne et sur les diff rents syst mes La deuxi me phase du projet a pour objectif de d montrer la pr sence de la ressource partir de forages de reconnaissance d e
311. rrection d indicatrice V NMO exprim e en m tres par seconde m s vitesse pour laquelle le r flecteur point est le mieux d fini 36 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res la vitesse de tranche V INT exprim e en m s de l horizon de vitesse sus jacent au r flecteur point la profondeur DEPTH exprim e en m tre m correspondant au temps double auquel le r flecteur a t point e le profil altim trique des sources et des r cepteurs est indiqu dans la partie sup rieure de la planche pr sentant la section sismique C est sur la base des r flecteurs mis en vidence intensit continuit relative qu une interpr tation en termes g ologiques et structurales peut tre propos e en l absence de forages de calibration Les m thodes g ophysiques appliqu es en milieu karstique que ce soit panneaux lectriques ou sismiques r flexions haute r solution apportent des l ments sur les structures g ologiques qui doivent tre analys es et compar es l aide de la connaissance du contexte g ologique Id alement pour optimiser l interpr tation d un profil g ophysique il faudrait disposer de forages pouvant servir de calage mais ce qui n est rarement le cas notamment pour une prospection de grande profondeur Dans un contexte complexe tel que le synclinal du Bas Agly l interpr tation d un profil sismique en l absence de forages de calage doit tre
312. s piquage destin alimenter un bac dans lequel sont immerg es les sondes pour les mesures de conductivit et de temp rature vanne de r gulation de d bit Des mesures in situ au niveau du site de pompage sont pr voir au niveau d un pi zom tre d observation situ proximit du forage sollicit par pompage et au niveau d autres points d observation au niveau du bassin d alimentation Ces sites peuvent tre quip s au minimum de sonde de pression voire de sonde de conductivit et temp rature Dans un contexte de forage proximit d un cours d eau pouvant participer l alimentation du forage en cours de pompage des mesures ponctuelles ou continu de temp rature et conductivit au niveau du cours d eau sont BRGM RP 54708 FR Rapport final 73 Rapport de la phase II du projet Corbi res pr voir Dans le cas du pompage de Cases de P ne les donn es des l chers de barrage de l Agly Caramany situ en amont de la zone des pertes du cours d eau ont t prises en compte pour l interpr tation des donn es Un r seau type d observation mis en place sur le site est pr sent ci dessous Tableau 7 les marques des instruments sont donn es titre d exemple Point Param tre mesur Appareillage Type d acquisition Forage Niveau d eau Capteur de pression par bullage En continu toutes les 15 Nimbus min Sonde lectrique manuelle Mesures ponctuelles
313. s par des r serves modestes avec 1 25 millions de m mais non n gligeables cependant et avec un pouvoir r gulateur indiquant que le syst me est capable d accumuler des r serves La source du Verdouble est exploit e ce jour un d bit de quelques 15 5 Le syst me pourrait tre exploit un d bit sup rieur au vu des d bits minimum et moyen mesur s l aide notamment d une pompe immerg e dans la cavit Au vu de la violence des crues ce mat riel doit tre solidement fix afin d viter tout dommage 6 3 2 Syst mes karstiques des Adoux et de la Tiroun re Concernant les Adoux ce syst me pr sente des potentialit s int ressantes en vu d une exploitation un d bit tr s nettement sup rieur celui pr lev actuellement 13 5 par d bordement L importance du pouvoir r gulateur du syst me indique par ailleurs que le syst me pourra ais ment reconstituer ses r serves lors des p riodes pluvieuses Une gestion active de la ressource peut donc tre envisag e sur ce 256 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res syst me Une exploitation de la ressource une valeur d au moins 40 5 en continu est envisageable En p riode de crise estivale une sollicitation plus importante pourra tre envisag e Compte tenu de la configuration du site l exploitation de la ressource eau de ce syst me devra tre envisag e par forage Celui ci devra tre implant l
314. s r gional relative Profil d quilibre du P riode de karstification niveau de base nn fluviatile Variation eustatique globale EERE deuil Stratigrap matigues Kars s guentielle Illustration 1 Sch ma conceptuel de la m thodologie d tude Aunay et al 2005 La m thodologie d tude g ologique des karsts de la M diterran e occidentale repose sur l analyse d une part de celle de la variation globale du niveau marin partir de la courbe eustatique globale et d autre part de l volution des ph nom nes structuraux i s la g odynamique pyr n enne et alpine A l chelle r gionale l tude des pal osurfaces et leur datation relative permettent de reconstituer l volution des paysages au cours des temps g ologiques A l chelle locale l tude des s diments associ s la karstification fournit des l ments de datation relative et de mise en place de la karstification l aide de cette m thodologie le potentiel th orique de karstification ainsi que l accommodation karstique peuvent tre d termin s Le potentiel de karstification est d fini comme tant i une diff rence de potentiel hydraulique entre la zone d alimentation de l aquif re et du syst me correspondant au niveau de base et ii par l existence d un flux de solvant de la roche encaissante eau et L accommodation karstique est d finie comme le volume disponible entre
315. s jour bref Renseigne sur l ouverture du syst me chimique syst me carbonate vis vis d une phase gazeuse syst me ferm ou ouvert vis vis de l atmosph re Le suivi des volutions temporelles des teneurs Ca apporte des informations pr cieuses sur le fonctionnement hydrologique des karstiques Ca Mg Externe Concentration lev e d une contamination marine marqueur Tableau 3 nature des informations obtenues sur le syst me calco carbonique Quelles informations peut on obtenir partir des traceurs isotopiques Dans les paragraphes suivants nous pr sentons de mani re plus d taill e les caract ristiques de certains des isotopes pr sent s de mani re synth tique au Tableau 4 Ces isotopes sont fr quemment utilis s dans les tudes hydrog ologiques de plus nous exposons les apports des a nouveaux isotopes rapport rapport l tude des syst mes hydrologiques complexes o l origine de la salinit des eaux peut tre multiple Outil Applications Oxyg ne 18 5 O et deut rium 52H Nature et origine de l eau Temp rature des r servoirs Altitudes d aire de recharge Quantification de la recharge Mise en vidence de m lange Mise en vidence des ph nom nes d vaporation Circuit Hydrodynamique Tritium 3H Radiochronologie Indicateur de temps de transit H gt 0 1 UT sign
316. s 110m au Mas de la 1 i proximit de de forage du Mas de la Chique a drainage avec le Chique comportement identifi pr sence ou absence du comme tel du pi zom tre n7 de Roboul notamment et de la Combe Fran aise Salses le Ch teau situation structurale entre s rie s dimentaire anticlinal et synclinal carbonat e sous position proche des axes couverture Plio Entre Mas d coulement mis en Quaternaire 2 Tallairac et Mas vidence par essais de quelle paisseur des Romani tra age marnes n7 proximit failles au absence de la flexure et niveau de la vo te de la faille de Salses anticlinale l Ouest doublon de failles faible productivit et changement de style turbidit des forages du structural au niveau de la domaine de Montpins flexure 5 2 m h r duction de l paisseur de la s rie s dimentaire calcaires du n2 5a une profondeur inf rieure Coma den 3 Marens et Mas 300m selon la Roland g ophysique possible pr sence de br ches tectoniques conductrices du point de vue hydraulique pr sence de la flexure proximit de lements mis en vidence par les essais de tra age Tableau 16 Principaux arguments pour la s lection de sites d implantation de forages de reconnaissance hydrog ologique au niveau du flanc nord du synclinal du Bas Agly BRGM RP 54708 FR Rapport final 143 leuy
317. s apr s liminations des bruits parasites et am liorer le pouvoir de r solution Un des logiciels pouvant tre utilis cet effet est notamment le logiciel CGG GEOVECTEUR d velopp par la CGG Le traitement comprend ainsi plusieurs phases successives tels que le reformatage la correction de divergence sph rique la mise en collection point miroir le filtrage spatio temporel le mute op ration consistant supprimer les arriv es directes et r fract es qui apparaissent au d but de chaque trace la d convolution les corrections statiques et l analyse des vitesses Les r sultats de la prospection sismique peuvent ainsi tre pr sent s sous forme de sections sismiques Sur chaque section sismique sont pr sent s sur des abscisses les num ros des traces les num ros de point milieu commun CDP sur des ordonn es la profondeur exprim e en temps de transit aller retour des ondes sismiques ou temps double un v nement g ologique est d autant plus profond que le temps double est lev La topographie convertie en temps est repr sent e par une ligne paisse De plus sur la section sismique brute sont repr sent s les analyses de vitesses r alis es tous les n CDP partir du CDP1 Des bo tes d analyse figurent sur type de planche elles contiennent le point double TIME exprim en millisecondes ms auquel un r flecteur a t point la vitesse de co
318. s avec le Lias marneux l Ouest les calcaires affleurant autour de Paziols sont isol s hydrauliquement des failles les mettant en contact avec les marnes aptiennes le front de chevauchement et le trac du Verdouble marquent une limite nord au bassin au Sud le flanc sud du synclinal du Bas Agly est en contact avec les marnes du Lias et au Sud Est le karst s enfonce sous les mat riaux plio quaternaires du bassin du Roussillon en outre la formation carbonat e est cisaill e et abaiss e par le jeu de la faille de Prades Illustration 67 D limitation du bassin d alimentation du syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly BRGM RP 54708 FR Rapport final 137 Rapport de la phase II du projet Corbi res Un bilan hydrologique des flux l chelle du syst me karstique avait t r alis au cours de la phase 1 les principaux l ments sont pr sent s dans l illustration 68 La somme des sorties correspond 3000 Us avec 550 5 d apport du karst aux formations du Plio Quaternaire Au vu des r sultats des analyses g ochimiques la contribution des eaux sal es de l tang aux exutoires du syst me serait quivalente 210 1 5 1500 1 5 2500 Us 100 60 1 5 CdP autres Pertes du 7001 5 Verdouble 210 Us Illustration 68 Pr sentation sch matique des diff rents termes du bilan hydrologique du syst me karstique des Corbi r
319. s d une incertitude lev e au moins 20 en raison des difficult s techniques de jaugeage en crue li es la configuration du site Ils sont certainement surestim s au del de 2000 1 5 L analyse des hydrogrammes par les diff rentes m thodes mis en uvre renseigne sur les caract ristiques fonctionnelles du syst me et permet galement d valuer les r serves mobilisables Lors des crues il a t montr que le syst me du Verdouble r pond tr s rapidement aux pluies efficaces les pics de crue tant observ s environ 1 jour apr s les pluies efficaces Les dur es d infiltration de la composante rapide de la recharge par les pluies efficaces sont assez courtes 14 jours La part des eaux issue de la vidange de la zone noy e est importante 40 au fonctionnement global du syst me ce qui correspond environ 1 33 millions de sur les 3 3 millions de qui s coule en moyenne au cours d un cycle hydrologique Ces r sultats ne permettent pas de conclure quant au d veloppement de la karstification de la zone noy e en profondeur Les anomalies de temp rature constat e sont rattacher au flux d eau en provenance de la zone noy e sans que puisse dire s il s agit d un transfert par des drains ou par des fissures L importante inertie de la composante de la zone noy e sugg re que le flux d eau chaude en provenance des calcaires d vonien sous jacent pourrait s effectuer au travers de
320. s dans les bas fonds ou l accroissement de la charge hydraulique dans un aquif re karstique La longueur de la plus petite base du trap ze r git l amplitude des ph nom nes de transfert rapide En particulier la fonction t peut prendre d importantes valeurs lorsque la longueur de cette base est sup rieure la dur e moyenne s parant 2 v nements de pluie efficace cons cutifs en raison du ph nom ne d empilement observ lors du produit de convolution de la pluie efficace par ce trap ze un v nement de pluie efficace fait monter la fonction 7 alors que celle ci n tait pas encore redescendue 0 suite l v nement Pluie pr c dent Les solutions du mod le inverse sont les r ponses impulsionnelles T et T Q t Tp Cste et a t b Calcul du seuil de pluie efficace OU ou r serve utile des sols La prise en compte de la loi de conservation Surface SU applicable galement aux flux ainsi qu aux niveaux pi zom triques suppose le calcul de la pluie efficace partir de la r serve utile des sols Q t Cette fonction du temps la m me dimension que la pluie hauteur d eau par unit de temps c est un instant donn la capacit en eau des sols Lorsque la sortie repr sente un niveau pi zom trique le seuil Q t inclut galement le ruissellement de surface moins que celui ci ne soit repr sent par l une des variables d entr e dite connexion h
321. s de structure fonctionnement et ressources a Contexte g ologique La source de la Tiroun re est issue des formations carbonat es qui forment le flanc nord du synclinal de Saint Paul de Fenouillet Ce synclinal est situ au sein de la zone nord pyr n enne chevauchant la zone sous pyr n enne notamment le synclinal de Soulatg la semelle de glissement est constitu e des vaporites du Trias Ces carbonates sont dat s du Lias au Cr tac inf rieur leur paisseur est de l ordre de 1000 m Ils sont limit s leur toit par les marnes albiennes constituant une limite imperm able Le massif du Roc Paradet et du Bois du Fanges comprend une grande diversit de formes karstiques lapi s dolines vall es s ches et avens Pr s de 600 ph nom nes karstiques sont r pertori s avec notamment l aven du Chtulu D moniaque dont le r seau souterrain un d veloppement de galeries de quelques 16 km avec un d nivel de 300 m tres L entr e du r seau fonctionne en source temporaire de d bordement avec des d bits pouvant atteindre les 6 m s Ourni 1995 b Surface du bassin d alimentation Le bassin d alimentation a t estim par calcul du bilan hydrologique et par mod lisation la pluie efficace d finie comme tant de 515mm pluviom trie totale de 1025mm la superficie de ce bassin d alimentation est estim e 53 km 5 km Illustration 130 Illustration 130 Bassin d alimentation suppos e du syst
322. s failles les mettant en contact avec les marnes aptiennes le front de chevauchement et le trac du Verdouble marquent une limite nord au bassin au Sud le flanc sud du synclinal du Bas Agly est en contact avec les marnes du Lias et au Sud Est le karst s enfonce sous les mat riaux plio quaternaires du bassin du Roussillon en outre la formation carbonat e est cisaill e et abaiss e par le jeu de la faille de Prades Les coulements au sein de l aquif re se font donc essentiellement au sein du flanc nord du synclinal partir des pertes de l Agly du Verdouble et d Opoul et des eaux des pr cipitations directement infiltr es i d une part vers les sources de Font Dame Fontestramar et les autres sources au d bit beaucoup plus faible du secteur de Salses ces sources sont tr s probablement situ es sur des syst mes annexes au principal axe de drainage et d autre part par des apports diffus des formations karstiques aux aquif res s dimentaires du Plio Quaternaire l Est et surtout au Nord Est de ces sources au sein du flanc sud du synclinal partir des pertes de l Agly et du Verdouble et des eaux des pr cipitations directement infiltr es vers les sources temporaires de Cases de P ne et Baixas et de mani re diffuse des formations karstiques vers l aquif re Plio Quaternaire dans le secteur de Rivesaltes Les ressources et r serves du syst me sont importantes avec un d bit moyen
323. s qui contr lent l volution des d bits l exutoire du syst me karstique du Verdouble nous avons travaill l aide de l option nom mod le param trique de Tempo L analyse et l interpr tation des r sultats portent sur les donn es de d bit disponibles de la source de Verdouble mesur s entre ao t 2002 et janvier 2006 La technique d inversion par l approche de mod lisation Tempo consiste calculer l hydrogramme unitaire Illustration 109 et le seuil Om ga de pluie efficace Illustration 110 de telle sorte que le mod le soit le plus proche possible du d bit observ de la source Illustration 111 Ce seuil Om ga est estim partir de la pluie et d une variable climatique temp rature de l air St Paul de Fenouillet de telle fa on que seule la hauteur de pluie situ e au dessus de ce seuil g n re un d bit l exutoire Il est calcul partir d une r ponse impulsionnelle la pluie et la temp rature de l air Illustration 112 galement obtenue par inversion 0 50 112 LES R ponse Impulsionnelle de la composante Lente R ponse Impulsionnelle de la composante Rapide de chasse D calage j Illustration 109 Calcul de l hydrogramme unitaire normalis de la source du Verdouble r ponses impulsionnelles globale du syst me Les r sultats de la mod lisation sont pr sent s sur l Illustration 111 Le mod le
324. s rapports isotopiques 7Sr 8r proches de 0 708990 pour l eau de la Boulzane qui est suppos e contribuer l alimentation de la source des Adoux Ces rapports sont tr s nettement sup rieurs aux rapports isotopiques mesur s dans cette tude en p riode de basses eaux compris entre 0 708774 amont des pertes pr sum es et 0 708906 aval des pertes pr sum es Les r sultats g ochimiques obtenus dans cette tude permettent donc d exclure la participation des pertes pr sum es de la Boulzane au fonctionnement de la source des Adoux Ces r sultats g ochimiques corroborent par ailleurs les r sultats de l analyse des d bits class s effectu e pr c demment cf 4 3 4 et quelques mesures de jaugeage diff rentiel effectu es sur le cours de la Boulzane Le syst me karstique des Adoux est unaire et non pas binaire aliment par des pertes BRGM RP 54708 FR Rapport final 175 Rapport de la phase II du projet Corbi res 0 7240 0 7220 07200 Boulzane la sortie du granite bassin versant amont de Montfort 0 7180 an 0 7160 S 2 5 0 7140 0 7120 4 Evolution au cours B du cycle hydrologique 0 7100 0 7080 0 7060 100 1000 10000 1 Sr mmol l Adoux Bordes Boulzane Amont Montfort socle MBoulzane Monfort Boulzane Gincla Boulzane aval Gincla Illustration 85 Evolution du Rapport 8755 des eau
325. s rares bancs de calcaires entroques Une dolomitisation plus ou moins importante peut affecter certaines couches Ils sont surmont s par des calcaires micritiques l g rement dolomitis s souvent argileux et de couleur rouge ou ocre associ s des p lites rouges L paisseur totale est de l ordre de la centaine de m tres L unit du N table est pour sa partie a constitu par des formations p litico gr seuses avec d charges de conglom rats polyg niques l ments de roches volcaniques et peu ou pas de roches calcaires c est une s rie de type flysch montrant de bas en haut des turbidites des grauwackes et des conglom rats Alors que pour la partie b de cette unit ce sont des termes carbonat s qui dominent avec des nodules de phosphates intercal s dans des calcaires micritiques au dessus desquels viennent des carbonates calcaires algues et foraminif res et polypiers pais d p ts de plate forme et calcaires turbiditiques et dolomies d une puissance moins importante traduisant le changement de conditions de d p ts approfondissement du bassin de d p ts Note de la carte g ologique au 1 50 000 N 1077 Bessi re et al 1989 BRGM RP 54708 FR Rapport final 203 leuy poddey 44 80279 48 07495 STd ep np S N eeyduis 20 mm
326. se II du projet Corbi res D bit m3 s 1 000 0 010 0 001 R cession 2005 des d bits de la source des Adoux R cession influenc e parles pr cipitations 20 40 60 80 100 120 Tps coul j 140 D bit mesur Vidange Zone Noy e Infiltration Lente Temps de d infiltration lent Infiltration Rapide total simul Tps fin d infiltration rapide D but Recession 18 04 05 Fin Recession D bit au debut de la r cession m3 s D bit la fin de la r cession m3 s Coef d h t rog n it d coulement rapide 0 254 0 055 0 800 6 D bit d infiltration t 0 en m3 s 064 E CL 055 oet tarissement Zone Noy e 0 0040 Qo Zone noy e m3 s 0 100 vitesse moyenne infiltration rapide 0 167 Parametre i retard l infiltration Crit re de Nash qualit de la simulation Volume d infiltration rapide million de m3 Volume d infiltration lente million de m3 Volume dynamique million de m3 2 16 Illustration 80 Courbe de r cession de la source des Adoux et r sultats de l ajustement cycle hydrologique 2004 2005 168 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 4 4 CARACTERISATION DU FONCTIONNEMENT HYDROCHIMIQUE 4 4 1 Suivis de la temp rature et de la conductivit des eaux des Adoux Les volutions temporelles mesur es de
327. serait de l ordre 610 ml soit 25 m h environ Cette vitesse appara t assez lev e m me si on prend en consid ration le gradient hydraulique potentiel au sein du syst me 140 m L apport de la Boulzane serait de l ordre de 20 au d bit des Adoux 100 1 5 le jour de ce tra age Un nouvel essai de tra age a t effectu le 22 octobre 1996 Soucieux de d terminer avec plus de pr cision les caract res techniques de cet coulement nous d sobstruons la perte de la rive gauche environ 20 1 et y jetons 2 kg de fluoresc ine dans l espoir d une sortie color e Les fluo capteurs dispos s la r surgence donne une recrudescence de test mais nous n observons aucune coloration L absence de ressortie color e la r surgence de Fenouillet malgr l injection de 2 kg de fluoresc ine dans la perte de Gincla peut s expliquer de deux fa ons par une forte dilution du colorant au niveau de la perte de Gincla et de la r surgence r sultant de la pr sence d un karst noy Par une d rivation vers la r surgence de St Georges situ s 8500m l WNW sur la rive droite de 400 m d altitude Il faudrait reprendre l exp rience avec tr s forte quantit de colorant Ces conclusions sont tr s diff rentes des premi res et apparaissent m mes contradictoires En effet si l on retient la premi re hypoth se on serait donc pr sence d un karst avec une zone noy e tr s importante
328. si r alis e sur ces trois p riodes jug es significatives Les principaux r sultats de l ensemble des analyses des courbes de r cession sont donn s au sein du Tableau 22 05 05 2004 _ 01 03 2003 _ 10 05 2002 FI71072004 14 10 2003 _ 06 10 2002 D bit de d but de r cession m3 s D bit de fin de r cession m3 s cart iype 0 0075 0 003 0 032 0 029 alpha coef tarisement epsilon coef d h t rog n it d coulement s fi tps fin d infiltration 00 d bit de crue debut recession d bit d infiltration t 0 vitesse moyenne d infiltration Parametre i retard l infiltration Crit re de Nash qualit de la simulation Vayn Mm3 V dyn Mm3 vor coul apr s ti Vinfil Pouvoir r gulateur K Tableau 22 Param tres des r cessions pour la source de la Mouill re d termin s par la m thode de Mangin Les r sultats de l analyse des courbes de r cession permettent d mettre des hypoth ses sur la structure et le fonctionnement du syst me de la Mouill re les dur es d infiltration relativement longues 42 jours 10 et les vitesses moyennes d infiltration relativement faibles 0 025 indiquent que le syst me pr sente une karstification peu d velopp e dans sa zone d infiltration Ce r sultat appara t coh rent avec le peu d objets endo et exo karstiques r pertori s dans le cha n
329. sible ainsi d identifier les points d eau rattach s l aquif re poreux qui sont aliment s exclusivement par les eaux l aquif re karstique dans un secteur donn La contribution des eaux par le karst peut tre estim e l aide de droites de m lange 0717 P le Plioc ne 0715 erreneren 0713 de m lange Fe 5 i 100 1000 ase RAR er Deiere Illustration 12 Rapports isotopiques strontium 87Sr 86Sr en fonction de l inverse des teneurs en strontium1 1 Dans une repr sentation semi logarithmique les droites de m lange sont repr sent es par des courbes plus ou moins incurv es 66 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 2 3 5 D composition des hydrogrammes mod lisation inverse des syst mes karstiques unaires et binaires La mod lisation inverse fait appel des techniques num riques complexes s appuyant sur diff rentes m thodes de r gularisation Le probl me inverse a g n ralement plusieurs solutions parfois une infinit de solutions et il convient pour le r soudre d ajouter des informations pertinentes permettant de pr ciser la r alit physique des ph nom nes assurant ainsi l unicit de la solution Ce type de mod lisation est effectu l aide du logiciel d velopp par le brgm Pinault 2001 logiciel de
330. simil es aux eaux en provenance de la zone pikarstique situ e sous la surface du sol la composante pr v nementielle d termin e partir de l volution de la temp rature est assimil aux eaux en provenance de la zone noy e du syst me la composante compl mentaire d termin e par le mod le peut tre assimil aux eaux d infiltration lente peu ou mal connect es au r seau de drainage du syst me du Verdouble 500 450 2 400 5 350 8 5 300 2 SZ 250 5 8 200 5 S 150 2 100 5 8 01 08 2002 14 06 2003 26 04 2004 21 01 2006 Composante rapide la composante v nementielle poids moyen 39 7 Composante lente de la composante v nementielle poids moyen 5 4 Composante pr v nementielle poids moyen 40 3 Complement poids moyen 14 5 Illustration 117 D composition des composantes d coulement de l hydrogramme de la source du Verdouble p riode ao t 2002 janvier 2006 A titre de comparaison avec les r sultats des analyses des courbes de r cession nous avons valu les volumes d eau associ s chacune des composantes de de la source du Verdouble Les donn es obtenues pour les r cessions 2003 2004 et 2005 sont pr sent s au sein du Tableau 27 Les volumes d eau individualis s par d composition l aide de Tempo sont tr s comparables aux volumes d eau d duits par
331. ssais de pompage au niveau du syst me karstique du Bas Agly et la poursuite de la caract risation des syst mes karstiques Verdouble Tiroun re et les Adoux Las Bordes Suite aux d cisions du comit de pilotage du 18 septembre 2003 l accent a t mis sur la caract risation des potentialit s du syst me karstique des Corbi res d Opoul synclinal du Bas Agly dont les exutoires sont la source de Font Estramar et la source de Fontdame la question de l exploitation possible des eaux pour le thermalisme a t mise l cart Le pr sent rapport comprend 6 chapitres Le chapitre 2 concerne les aspects m thodologiques avec un rappel des m thodes utilis es tout au cours du projet phases et Il ainsi que les apports du projet en termes m thodologiques les m thodes de caract risation des syst mes karstiques binaires l aide de la prise en compte des pertes comme signal d entr e par mod lisation inverse sont notamment d crites Les autres chapitres sont consacr s aux diff rents syst mes karstiques et comprennent une synth se des principales donn es utilis es chroniques de d bits des param tres physico chimiques et analyses chimiques et isotopiques et des principaux r sultats en termes d valuation de la ressource de fonctionnement et de structure Le chapitre 3 concernant le syst me du synclinal du Bas Agly met l accent sur les aspects g ologiques en vue de proposer des secteurs pour l implantation de forages de r
332. st sup rieure 02 Les caract ristiques de la distribution permettent de mettre en vidence les points suivants Mangin 1971 Marsaud 1996 Lorsque le d bit exc de 110 1 5 les propri t s hydrauliques du syst me changent le syst me vacue plus facilement les eaux les d bits class s augmentent plus rapidement Ce changement de comportement peut traduire une modification des conditions d entr es alimentation par les eaux ayant transit par l pikarst lors des crues par exemple et ou une modification des conditions de sortie Dans ce cas les conditions de sortie des eaux apparaissent favoris es et peuvent galement traduire une diminution de la capacit de stockage du milieu D apr s les observations de terrain r alis es c est la seconde hypoth se qui est la plus vraisemblable En effet on observe la mise en fonction de trop plein d s que le d bit d passe la valeur 110 5 Sur le terrain cela se traduit notamment par un coulement dans les talwegs situ proximit de l ancien lavoir Photo 7 Pour les d bits inf rieurs 110 5 le comportement du syst me est plus inertiel et traduit globalement la vidange des r serves Notons que la m diane des d bits probabilit cumul 50 correspond au d bit de 90 1 5 BRGM RP 54708 FR Rapport final 163 Rapport de la phase II du projet Corbi res Lorsque le d bit exc de 400 Us les propri t s hydrauliques du milieu chan
333. stration 35 Bassin d alimentation du syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly avec la localisation des pertes des sources et des principaux pi zom tres Ainsi au terme de la phase de l tude BRGM RP 52919 FR nous pr conisions de caract riser plus pr cis ment la dynamique de fonctionnement de la capacit d absorption du karst au droit des pertes de l Agly et du Verdouble En effet la BRGM RP 54708 FR Rapport final 99 Rapport de la phase du projet Corbi res caract risation du fonctionnement du karst binaire du synclinal du Bas Agly sur la p riode d observation 1997 2003 avait mis en vidence que la contribution des pertes au fonctionnement globale du syst me tait importante et de l ordre de 60 Le d bit moyen cumul des pertes de l Agly et du Verdouble a t valu 1500 5 sur la p riode 1997 2003 Pour mieux caract riser le fonctionnement des pertes nous avons propos d instrumenter le Verdouble l aval des gorges avant la confluence avec l Agly avec la mise en place d une sonde de mesure de hauteur d eau et suivis ponctuel des d bits d Instrumenter le Maury Estagel avant la confluence avec l Agly avec la mise place d une sonde de mesure de hauteur d eau et suivis ponctuel des d bits de faire une investigation g ologique et g ophysique afin d implanter un ou deux pi zom tres dans la zone des pertes afin de pouvoir suivre les processus
334. t i s3131q109 ei poddey Rapport de la phase du projet Corbi res 5 3 2 Acquisition des donn es La chronique des d bits s tend d ao t 2002 fin janvier 2006 Illustration 104 La conductivit lectrique et la temp rature ont t suivies sur la m me p riode Illustration 104 Les lacunes de mesure ont t estim es par interpolation lin aire lorsque cela a t possible Q_verdouble estim Q_verdouble mesur Pr cipitation 01 08 02 17 02 03 05 09 03 23 03 04 09 10 04 2704 05 13 11 05 100000 20 10000 5 o E 1000 a 8 5 S 100 2 5 P 100 120 140 Pr l vement g ochimique Es 10 160 0 60 z 055 L e 050 E 5 045 2 5 040 5 0 35 01 08 02 17102103 05 09 03 23 03 04 09 10 04 27104105 13 11 05 Temp rature estim e Temp rature mesur e Conductivit estim e Conductivit mesur e Illustration 104 Evolution temporelle du d bit de la conductivit et de la temp rature des eaux de la source du Verdouble sur la p riode d ao t 2002 janvier 2006 L volution de la pluviom trie est galement report e Au cours de la p riode d acquisition il a eu un certain nombre d v nements li s de fortes crues qui ont engendr des probl mes techniques d acquisition avec notamment une d t rioration
335. t 1173 m et dels Escarabatet 1342 m recouverts la for t domaniale d Aigues Bonnes Ces reliefs vigoureux sont la cons quence d une d formation complexe d vers e vers le Nord ils sont constitu s essentiellement de couches calcaires d ge cr tac inf rieur et jurassique d une paisseur 200 m environ Ces formations recouvrent le d me gneissique de Salvezine Illustration 72 D importants accidents structuraux crustaux i e le chevauchement frontal nord pyr n en et la faille nord pyr n enne encadrent vers le Nord et vers le Sud cette structure et expliquent son allongement est ouest Ils sont responsables des d formations des Pech Les informations hydrog ologiques disponibles sont assez succinctes Les d bits d tiages semblent avoir t mesur s quelques reprises 62 l s 19 09 62 derni re pr cipitation importantes 22 04 62 mesur par le CERH 20 50 1970 cit par Salvayre 1992 1972 estime que le d bit moyen doit tre compris entre 100 Us et 200 5 Les pr cipitations sont estim es comprises entre 1000 mm an et 1200 mm an Selon Erre 1992 la superficie du syst me serait d environ 7 et l coulement sp cifique est compris entre 10 et 15 1 s km2 Selon Salvayre le syst me karstique des Adoux serait aliment par des pertes qui se produisent sur la Boulzane Dans ce contexte le syst me karstique serait donc binaire Des extraits de comptes rendus p
336. t appara t mal connect e d un point de vue hydraulique la zone noy e Le syst me poss de des sources de trop plein qui fonctionnent d s lors que le d bit de la source des Adoux est sup rieur 110 5 En r sum la zone d infiltration du syst me karstique des Adoux prise dans sa globalit appara t assez mal connect e d un point de vue hydraulique la zone noy e Le syst me karstique de la Tiroun re pr sente une ressource importante avec un d bit moyen de 1214 1 5 II poss de une zone noy e relativement bien karstifi e qui se vidange assez rapidement Le volume dynamique estimateur par d faut des r serves est de l ordre de 11 millions de m indiquant que les r serves sont importantes Le syst me a des capacit s accumuler des r serves Le syst me de la Tiroun re BRGM RP 54708 FR Rapport final 255 Rapport de la phase II du projet Corbi res poss de un r servoir pikarstique bien connect la zone noy e assurant un transit rapide des eaux d infiltration lors des crues la r ponse est maximale moins de 2 jours apr s les pluies efficaces et dure une douzaine de jours Le syst me karstique de la Tiroun re pr sente une inertie importante 75 80 de l coulement tant assur par l eau qui a transit par la zone noy e de l aquif re La dynamique de la zone noy e sugg re un soutien par l infiltration lente ou retard e issue de la zone non satur e du syst me Son bassin d alim
337. t en jour 147 D bit d infiltration lent t 0 0 038 0 021 tarissement Zone Noy e 0 0030 0 0035 0 0030 0 0032 0 0003 Zone noy e m3 s 0 050 0 055 0 028 0 044 0 014 Crit re de Nash qualit de la simulation 85 524 98 268 75 462 Vitesse moyenne d infiltration rapide x 0 077 0 067 0 070 Vitesse moyenne d infiltration lente 0 008 0 007 0 007 Parametre i retard linfiltration Volume d infiltration rapide million de m3 Volume d infiltration lente million de m3 Volume de la recharge rapide lent million de m3 Volume vidange zone noy million de m3 Volume total coul pendant la r cession million de m3 Volume dynamique million de m3 Pouvoir r gulateur K Tableau 24 Param tres des r cessions pour la source du Verdouble Cette analyse fournit trois types d informations les modalit s de transfert entre la zone non satur e et la zone noy e la facult de la zone noy e solliciter ses r serves en tiage l volume total obtenu par la vidange de la zone noy e volume dynamique Les dur es d infiltration rapide relativement courtes 14 jours 1 et les vitesses moyennes d infiltration rapide relativement lev es 0 070 0 006 indiquent qu une partie de l eau de pluie infiltr e rejoint rapidement la zone noy e du syst me via r seau de fissures connect la zone d infiltration pikarst Le volume d eau issue l infiltration rapide r
338. t es par le r seau de drainage de la source du Verdouble La part des eaux issue de la vidange de la zone noy e est importante 40 au fonctionnement global du syst me ce qui correspond environ 1 33 millions de sur les 3 3 millions de qui s coule en moyenne l exutoire au cours d un cycle hydrologique Ces r sultats ne permettent pas de conclure quant au d veloppement de la karstification de la zone noy e en profondeur Les anomalies de temp rature constat e sont rattacher au flux d eau provenance de la zone noy e sans que l on puisse dire s il s agit d un transfert par des drains ou par des fissures L importante inertie de la composante de 22 L effet de chasse est une connexion directe en charge entre l pikarst et le r seau karstique 224 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res zone noy e sugg re que le flux d eau chaude proviendrait des calcaires d voniens sous jacents et migrerait au travers de r seaux de fissures 5 3 5 Traitement des donn es hydrochimiques et isotopiques et interpr tation a Pr l vements d eau la source du Verdouble et au Gourg de l Antre Les pr l vements d eau de la source du Verdouble en vue d analyse hydrog ochimique ont t r alis s en sortie de la chambre de captage dans le canal au sein duquel les jaugeages ont galement t effectu s cf Illustration 61 BRGM RP 52918 FR Sur la p r
339. t s physico chimiques sont proches de celles du calcium Cette similarit permet au Sr de se substituer au Ca dans les r seaux cristallins L l ment strontium peut tre utilis comme traceur dans les tudes environnementales puisqu il est naturellement pr sent dans le milieu 11 poss de 4 isotopes l ments de m me num ro atomique qui pr sentent des propri t s identiques mais qui diff rent les uns des autres par la masse atomique Ces 4 isotopes Sr Ter Sr et Sr sont stables seul le strontium 87 r est 56 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res radiog nique c est dire qu il est issu de la d sint gration radioactive d un isotope p re en l occurrence le rubidium 87 Rb par d sint gration D L abondance des isotopes Sr Sr et Sr reste constante au cours du temps alors que l abondance de l isotope 875 va augmenter dans le temps suite la production via la d sint gration du Rb En Sciences de la Terre et dans les tudes environnementales on utilise le rapport de l isotope radiog nique Sr Sr que l on exprime en fonction de teneurs en strontium et rubidium 1 Sr Rb Sr D une mani re g n rale les eaux qui drainent les roches acqui rent la composition isotopique en Sr rapport 5 des min raux de cette roche les plus sensibles la dissolution Ainsi les eaux qui drainent des roches silicat es granite par exemple pr sentent des rapports
340. t Corbi res BRGM RP 52919 FR Tableau 13 El ments de comparaison statistique des d bits des pertes du Verdouble d duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du projet Corbi res BRGM RP 52919 FR Tableau 14 El ments de comparaison statistique des d bits des Pertes de L Agly d duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du projet Corbi res BRGM RP 52919 FR Caas CHE SE Tableau 15 El ments de comparaison statistique du d bit total des Pertes Agly Verdouble d duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du projet Corbi res BRGM RP 52919 FR Tableau 16 Principaux arguments pour la s lection de sites d implantation de forages de reconnaissance hydrog ologique au niveau du flanc nord synclinal du 143 Tableau 17 r capitulatif des jaugeages r alis s au Adoux 158 Tableau 18 Informations relatives aux campagnes de jaugeages diff rentiels effectu s sur la rivi re Boulzane Easy 160 Tableau 19 l ments de statistiques descriptives de la source des Adoux 162 Tableau 20 Param tres du syst me calco carbonique et indices de saturation vis des phases min rales de la silice Tableau 21 Cumuls des pr cipitations du bassin d alimentation de la source des Adoux d duit par l option de pond ration des pr cipitations du logi
341. t des Cent Fonts au niveau des gorges de la Bu ges dans l H rault Ladouche et al 2002 Les premi res crues d autonome qui se produisent alors que le karst est sec permettent de caract riser la capacit maximale d absorption des zones de pertes 4 Quartile 299 1 5 m diane 332 I s 3 Quartile 420 Us BRGM RP 54708 FR Rapport final 105 Rapport de la phase II du projet Corbi res Pour le syst me des pertes du Verdouble la capacit maximale d absorption est valu e 7500 l s environ Au fur et mesure que le karst se recharge dans sa zone d absorption des pertes la capacit d absorption relative du karst diminue En exemple lorsque le karst est tr s sec il est en mesure d absorber les 6300 Us mesur Tautavel alors qu il n absorbe plus que 2900 Us pour ce m me d bit mesur l amont lorsque le karst n est plus en contexte de basses eaux La chronique trop courte de d bit ne nous permet pas de conna tre la capacit d absorption minimale du karst en p riode de tr s hautes eaux Les donn es disponibles sugg rent que la capacit d absorption minimale du karst en tr s hautes eaux est inf rieure 480 1 5 cf valeur sur le graphique en illustration 40 3 2 2 Pr sentation des r sultats du suivi du Maury a Description du dispositif exp rimental du Maury Un capteur de niveau d eau a t install le 03 juin 2004 sur le Maury au niveau du pont de la route d partementale D1
342. t des hauteurs d eau sup rieures 3 m lors des crues L extrapolation de la courbe de tarage pour les hauteurs d eau comprise entre 1 2 et m conduit des valeurs d bit compris entre 5400 5 et 25500 Us Ces valeurs de d bits sont jug es vraisemblables compte tenu de la configuration du site L extrapolation de la courbe de tarage tablie pour les hauteurs d eau sup rieure 3 m n a plus de signification Nous pr sentons sur l Illustration 38 l volution temporelle des d bits mesur s et calcul s l aide de la courbe de tarage pr c demment d fini 102 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 20000 3 18000 25 16000 14000 2 2 12000 10000 15 2 8 8 1 6000 4000 0 5 2000 0 K lt lt r K lt gt 0 15 07 04 03 09 04 23 10 04 12 12 04 31 01 05 22 03 05 11 05 05 30 06 05 19 08 05 08 10 05 D bit moyen journalier jaugeage ponctuel Hauteur moyenne journali re Illustration 38 Evolution temporelle des d bits et des hauteurs d eau moyennes journali res mesur s l aval des pertes sur la p riode d ao t 2004 septembre 2005 c Caract risation des pertes du Verdouble et de leur fonctionnement Les d bits des pertes du Verdouble sont estim s partir des informations de d bit mesur Tautavel amont des pertes et des d bits calcul s la station de mesure mis en place dans cette
343. t final 123 Rapport de la phase du projet Corbi res 0 8000 5 7000 10 6000 15 T 5000 Es g 20 5 v 4000 8 25 R 5 EY 3000 a 30 2000 35 1000 45 0 23 04 04 01 08 04 09 11 04 17 02 05 28 05 05 05 09 05 14 12 05 24 03 06 Pi zom trie Estagel D bit des pertes Agly Verdouble estim partir du Estagel Somme des pertes Agly Verdouble estim partir de la proc dure BRGM Rp 52919 FR Somme des pertes Agly Verdouble estim partir des mesures Illustration 54 Evolution du d bit des pertes Agly Verdouble estim partir du pi zom tre d Estagel et comparaison aux r sultats obtenus par les autres m thodes mesure et proc dure du rapport BRGM RP 52919 FR 3 2 5 Confrontation des informations recueillies aux autres pi zom tres l volution enregistr e au pi zom tre d Estagel Les volutions pi zom triques des diff rents ouvrages suivis en 2005 dans le karst du Bas Agly sont pr sent es ci apr s 124 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res m 80 70 60 50 40 30 20 10 60 Se 0 t 70 1 1 2003 10 7 2003 16 1 2004 24 7 2004 31 1 2005 9 8 2005 15 2 2006 104 _NGF Baixas_NGF 103_ 105_ 107_NGF Roboul_NGF 102_NGF Fontdame Fontestramar_NGF __
344. tant parfaitement comparable sur la p riode du 9 incertitude sur le d bit des Pertes le d bit des pertes tant obtenu pas diff rence quation 6 l erreur sur le d bit des pertes cumule les erreurs individuelles de chaque site pris en consid ration BRGM RP 54708 FR Rapport final 117 Rapport de la phase du projet Corbi res 29 07 04 au 28 09 05 La valeur du d bit moyen des pertes Agly Verdouble 1500 5 tabli sur la p riode du 01 01 1997 au 19 08 03 BRGM RP 52919 FR est donc valid e a posteriori D bits des pertes pertes de Agly d duit des l Agly d duit de la Proc dure BRGM RP 52919 FR D bit Moyen 743 659 D bit Minimum 1 5 24 13 D bit 1 Quartile l s 352 316 D bit M dian 5 601 514 D bit 37 Quartile 1 5 992 908 D bit Maximum l s 2800 3000 Tableau 14 El ments de comparaison statistique des d bits des Pertes L Agly d duits des mesures et estim s suivant la proc dure utilis e lors de la phase 1 du projet Corbi res BRGM RP 52919 FR 10000 1000 D bit l s 100 10 10 03 04 18 06 04 26 09 04 04 01 05 14 04 05 23 07 05 31 10 05 D bit pertes Agly d duit des mesures D bit estim suivant la proc dure utilis e au cours de la Phase 1 BRGMRP 52919 FR Illustration 49 Comparaison des d bits des pertes de l Agly d
345. tarage On observe que la BRGM RP 54708 FR Rapport final 245 Rapport de la phase II du projet Corbi res population se r partit selon 3 droites de pente diff rentes pour les gammes de d bits compris entre 0 et 300 1 5 300 et 8500 Us et sup rieur 8500 1 5 Illustration 129 Probabilit cumul 300 10 100 1000 10000 100000 D bit Illustration 129 Droites repr sentatives des d bits class s pour la source de la Tiroun re L interpr tation des diagrammes de d bits class s repose sur l identification d anomalies affectant la droite repr sentative anomalies repr sent es par des variations de pente Dans la partie des faibles pourcentages la droite repr sentative 1 de pente plus grande que la droite de pente a2 traduit des apports d une r serve issue d un cycle ant rieur Dans la partie des forts pourcentages du diagramme de la droite repr sentative des d bits class s on peut distinguer deux droites Illustration 129 La troisi me droite est d une pente plus lev e que la deuxi me ce qui pourrait sugg rer une mise en fonctionnement d un trop plein au niveau du syst me ou des probl mes d extrapolation des valeurs au niveau de la courbe de tarage 246 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase II du projet Corbi res 5 4 3 Synth se des connaissances en terme
346. tion de l Albien m thamorphis e De la m me fa on lorsque la Boulzane travers les formations de l Aptien calcaires urgoniens marmoris s l eau du lit de la rivi re acqui re peu peu la signature de cette formation On constate que la signature des eaux de la Boulzane des pertes pr sente une signature isotopique en strontium qui tend vers celle de la source Las Bordes sans toutefois l atteindre On suppose que la source Las Bordes permet de caract riser la signature isotopique en strontium des formations des calcaires du Kimm ridgien Les pertes pr sum es de la Boulzane qui pourraient contribuer l alimentation de la source des Adoux devraient pr senter une signature isotopique en strontium interm diaire aux signatures strontium mesur es en amont et en aval de la zone des pertes Le rapport isotopique des eaux qui s infiltre dans le syst me devrait donc tre compris entre 0 708774 amont et 0 708906 aval Les eaux de la source des Adoux se r partissent suivant des droites de m lange dans les diff rentes repr sentations graphiques pr sent es Illustration 87 et Illustration 88 Si l on suppose que l un des p les de m lange est d fini par les pertes pr sum es de la Boulzane l extrapolation de la droite de m lange permettrait d acc der la signature g ochimique du p le Boulzane qui contribue alimenter le syst me en p riode de basses eaux Les extrapolations r alis es conduisent de
347. tion inverse en consid rant en entr e les pr cipitations et les pertes et en sortie le d bit du ou des exutoires Les r ponses impulsionnelles sont d termin es par d convolution pour les diff rentes entr es Ainsi lors de la reconstitution de il est possible d identifier les diff rentes composantes contribuant produit de convolution de la r ponse impulsionnelle par l entr e Cette m thode est originale elle a t appliqu e pour une des premi res fois dans le cadre de ce projet A noter qu il est rare de disposer de chroniques d entr e pour les pertes dans le cadre de l tude de syst mes karstiques binaires 2 3 6 Mise en uvre et interpr tation d essais de pompage Les objectifs des essais de pompage de longue dur e effectu s en contexte karstique peuvent tre exprim s comme suit tester les capacit s r elles d un syst me karstique mis en jeu en termes de productivit d terminer le d bit et les conditions d exploitation pour une ventuelle exploitation future d un syst me pour l alimentation en eau potable d une ou plusieurs collectivit s enfin dans le cadre d une tude de connaissance r gionale de syst mes karstiques il s agit galement de participer l am lioration de la connaissance d un aquif re karstique qui repr sente un int r t patrimonial Deux types d essai de pompage sont g n ralement mis en uvre lors d une p riod
348. tions photos g ologiques du m me secteur entre le Mas M ric au SW jusqu Salses le Ch teau au NE recadrage des interpr tations g ologiques du profil sismique avec les observations de terrain 268 BRGM RP 52920 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res ETAT FINANCIER A FIN DECEMBRE 2005 ET RECAPITULATIF A L ECHELLE DU PROJET La r partition des d penses d penses de personnel d penses internes co t des analyses hydrochimiques et isotopiques du Laboratoire du BRGM et d penses externes frais de d placement consommables et amortissements est pr sent e ci dessous Corbi res phase 1 P riode 2001 01 2004 02 Poste et cat gorie Co t direct Co t Complet D penses de Personnel 1 D penses de personnel activit 382182 34 491142 53 Total D penses de Personnel 382182 34 491142 53 penses internes 2 co ts analyses 92177 89 118448 59 2b location v hicule BRGM 4000 00 5140 00 2c autres d penses internes 47 51 61 05 Total D penses Internes 96225 40 123649 64 D penses externes 3a Frais de d placement 33335 86 35669 37 3b D penses de mati res consommables 7462 48 7984 85 3c Services ext rieurs et charge de gestion courante 16799 83 17975 82 3d D penses de sous traitance 78481 21 83974 89 3e Amortissements 21146 65 22626 92 3f D penses de personnel autres 20444 84 21875 98 Total D penses externes
349. tive des eaux d infiltration ayant transit par l pikarst est importante L coulement en p riode de crue appara t majoritairement constitu d eau issue de la zone pikarstique En p riode de basses eaux on observe une augmentation de la temp rature et de la conductivit lectrique des eaux La temp rature la source du Verdouble augmente de plus de 4 C entre les p riodes de crue et de fin d tiage La conductivit lectrique de l eau quant elle suit un comportement inverse en diminuant au cours de la r cession Un transfert de chaleur et non un transfert de masse par le r servoir profond du D vono Carbonif re peut tre envisag Une contribution d eaux profondes issues du r servoir des formations primaires du D vonien et du Carbonif re a t recherch e l aide de la signature hydrochimique et isotopique Strontium de sources caract risant le p le froid avec la source du Th ron et le p le chaud avec la source thermale d Alet les Bains L analyse des isotopes du Strontium notamment semble mettre en vidence une possible contribution des eaux chaudes et profondes du D vono Carbonif re hauteur 20 dans le fonctionnement du syst me karstique du Verdouble en p riode de basses eaux e Perspectives en termes de gestion de la ressource Le syst me karstique du Verdouble est un syst me caract ris par des r serves modestes avec 1 25 millions de m mais non n gligeables
350. tre d une d pression 15 20 m de profondeur dans les marno calcaires Micraster un couple exurgence perte existe au sein des calcaires de Montferrand Le syst me karstique du Verdouble source de la Doux associ au Gourg de l Antre serait compos de deux r seaux karstiques actifs avec des caract ristiques diff rentes un r seau plus superficiel d veloppement horizontal Gourg de avec un coefficient de tarissement important et limit au Cr tac sup rieur et un r seau plus profond li des accidents ou failles responsables des apports d eau anormalement chaude faible coefficient de tarissement et de zone d alimentation plus loign e s tendant probablement au D vonien Note de la carte g ologique au 1 50 000 N 1077 Les calcaires du D vonien sont associ s l unit du Roc de N table a et b cette unit est situ e au Nord du synclinal de Soulatg telle que repr sent e sur la coupe g ologique interpr tative N S Illustration 103 Les calcaires micritiques et dolomitiques du D vonien inf rieur et moyen se d veloppent au dessus des amp lites noires souvent gr seuses du Silurien et D vonien basal Les calcaires micritiques de teinte claire comprennent quelques rares bancs de calcaires entroques Une BRGM RP 54708 FR Rapport final 239 Rapport de la phase II du projet Corbi res dolomitisation plus ou moins importante peut affecter certaines couches lls sont
351. tructure et du fonctionnement du syst me karstique dans son ensemble auquel appartient l ouvrage De plus les caract ristiques hydrauliques de l ouvrage peuvent tre d termin es l aide des donn es de l essai de puits calcul des pertes de charge simple et quadratiques elles permettent de d terminer si les pertes de charge quadratiques sont circonscrites ou non l environnement imm diat de l ouvrage en utilisant les donn es de diff rences de charge mesur es galement au niveau d un pi zom tre d observation et les pertes de charges lin aires Un coefficient de pertes de charges lin aires relativement faible en valeur absolue traduit une tr s forte transmissivit de l aquif re dans les environs imm diats du forage Si on dispose de donn es d essais de puits ant rieures l essai il est possible de v rifier le bon tat de l ouvrage si ces caract ristiques ne sont pas modifi es au cours du temps Sur la base de ces l ments et de diverses hypoth ses quant au positionnement de la pompe en exploitation et aux niveaux pi zom triques au sein de l aquif re TBE Tr s Basses Eaux BE Basses Eaux des d bits instantan s d exploitation peuvent tre calcul s Cette estimation correspond un d bit exploitable court terme bas quasi exclusivement sur les caract ristiques du forage qui ne pr juge donc pas des capacit s de l aquif re En consid rant le coefficient de tarissement naturel du
352. u Plio Quaternaire deux campagnes de pr l vements ont t r alis es sur une dizaine d ouvrages En parall le les eaux du karst ont t chantillonn es au niveau 6 pi zom tres ainsi qu aux sources de Font Dame Font Estramar et du lavoir de Salses le Ch teau Les informations g ochimiques sur les eaux de l tang Ladouche et al 2000 et du Plioc ne dans le secteur de Pia Ladouche et al 2003 ont galement t utilis es ainsi que les r sultats d une analyse d eau pr lev e dans le forage d un particulier de la presqu le de Leucate Forage Jardin Mont Les l ments majeurs et traces Sr Br AL Fe ainsi que les rapports isotopiques du Strontium are et de l eau UDO H ont t analys s Donn es sur les axes 1 et 2 91 3 28 AE P le 25 pen Dlioc ne Mona SRT e 15 2 P le Karst 4 sal Bi 1 SCH Forage Jardin Mont e pa D EN E 05 a Pertes Se amp On Wee K EN 0 5 Cases lavoir SES non sal 15 Pertes Verdoubles 4 2 0 2 4 6 8 10 axe 1 80 gt Min ralisation Illustration 11 ACP Projections des chantillons dans le plan principal F1 F2 BRGM RP 54708 FR Rapport final 65 Rapport de la phase du projet Corbi res Le premier traitement math matique effectu a consist
353. u e selon la m thodologie d crite dans le rapport de la phase 1 BRGM RP 52918 FR Les diff rentes s ries chronologiques d bit temp rature et conductivit sont repr sent es sur les deux graphiques suivants pour la p riode d observation donn es journali res compl tes sur le CD Rom de l annexe 5 Illustration 127 et Illustration 128 Source de la Tiroun re 17 0 10000 16 0 10 Conductivit mS em Temp rature C S ms 13 0 00606 Dee 120 100 01 02 2002 20 08 2002 08 03 2003 2409203 11 04 2004 28 10 2004 16 05 2005 00 12 2005 Temp rature Conductivit Contr le Illustration 127 Evolution de la temp rature et de la conductivit lectrique la source de la Tiroun re 244 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res Source de la Tiroun re 18000 1400 16000 1200 14000 1000 12000 5 10000 bi 1 Z 8 soo 600 5 E 6000 E 400 4000 200 2000 01 09 03 30 11 03 28 02 04 28 05 04 26 08 04 24 11 04 22 02 05 23 05 05 21 08 05 19 11 05 17 02 06 18 05 06 D bit calcul Jaugenge diff rentiel S ried Contr le Conductivit Illustration 128 Evolution de la conductivit lectrique et du d bit de la source de la Tiroun re Au niveau l hydrogramme on
354. u Verdouble 15 11 05 qui a emport le pont de la route communale b Courbe de tarage du Verdouble en aval des pertes Les jaugeages ponctuels effectu s au cours de cette tude avant et apr s l installation du capteur de niveau d eau Tableau 10 nous ont permis d tablir une courbe tarage Illustration 37 Date Hauteur jaug 1 5 m 24 04 2002 0 65 1756 08 11 2002 0 16 210 06 03 2003 111 5181 24 03 2004 0 15 169 07 01 2004 0 57 1657 19 02 2004 0 38 758 25 06 2004 0 24 321 21 01 2005 0 29 406 24 03 2005 0 35 711 Tableau 10 R capitulatif des jaugeages effectu s sur le Verdouble en aval des Pertes BRGM RP 54708 FR Rapport final 101 Rapport de la phase II du projet Corbi res 10000 9000 1 6911 y 3973 4x 8000 R 0 991 7000 6000 5000 4 4000 D bit l s 3000 2000 1000 0 0 00 020 040 0 60 080 100 1 20 140 160 180 Hauteur Illustration 37 courbe de tarage de la station de mesure situ e sur le Verdouble en aval des pertes Plusieurs fonctions math matiques ont t test es le meilleur ajustement a t obtenu l aide d une fonction puissance de type d bits exprim s en l s avec a 3973 et b 1 69 La courbe tarage a t tablie pour les hauteurs d eau inf rieures 1 1 m alors que les mesures effectu es indiquen
355. ubli s faisant suite aux exp rimentations men es par le groupe sp l ologique G E R S en 1966 sont reproduits ci dessous a Pertes de la rivi re Boulzane l aval de Gincla environ 1500 nord du village dans les premiers bancs calcaires de l Aptien pendage 70 vers le sud Pertes diffuses sur une plus ou moins longue distance suivant l poque ponctuelle l tiage sur la rive gauche BRGM RP 54708 FR Rapport final 147 Rapport de la phase II du projet Corbi res Injection le 01 10 66 17 h de 5 kg de fluoresc ine en amont du pont de Montfort La perte est totale au niveau du pont et d un d bit de 50 I s Le 2 au matin la r surgence de Montfort rive droite Q 50 1 5 est color e en vert La coloration toujours fortement concentr e se propage rapidement dans la vall e et atteint vers 18h00 02 10 66 les pertes de Gincla Q 20 5 Les fluo capteurs renouvel s r guli rement la source des Adoux Fenouillet Q 100 Us donne un premier test positif le 10 10 1966 Les conclusions donn es sont les suivantes une d viation partielle des eaux de la Boulzane vers l Est et la r surgence de Fenouillet suivant un parcours de 4900 m et 140 de d nivellation parall lement aux bancs calcaires Selon ces informations la vitesse moyenne d coulement d termin e sur la base du temps coul entre l injection 02 10 66 18h00 et l apparition du traceur 10 10 66 compte tenu de la distance 4900 m
356. ues Les deux derni res ont t initi es uniquement pour le syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly avec un essai de pompage lors de la phase et l implantation d un forage de reconnaissance et de pi zom tres de suivi Des d veloppements m thodologiques d outils de caract risation ont t effectu s dans le cadre de ce projet Les outils utilis s et d velopp s sont pr sent s dans ce rapport Les cinq syst mes karstiques tudi s montrent des caract ristiques hydrodynamiques tr s vari s en termes i de r serves ii de fonctionnement interne li notamment au degr de karstification et iii de surface de bassin d alimentation Tous les syst mes sont des syst mes karstiques unaires l exception du syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly aliment par les pr cipitations ainsi que principalement par les pertes l Agly et du Verdouble Les principaux r sultats sont r sum s dans le tableau ci dessous Syst me Surface Volume D veloppement Epikarst d impluvium dynamique Zone noy e Infiltration Infiltration rapide lente Bas Agly 165 km 25 millions pertes Mouill re _ 3 km 1 million m Tiroun re 50 km 11 millions m Adoux 6 km 2 1 millions m Verdouble 7 km 1 25 millions m Les perspectives pour l exploitation et la gestion des syst
357. ues de l infiltration lente des eaux de pluie et contenues dans les micro fissures de la roche dans l hypoth se inverse la diminution des teneurs en sulfates pouvait s interpr ter comme une diminution de la contribution relative de cette eau profonde l coulement Les r sultats des isotopes du strontium 7 avaient alors permis de lever l ambigu t les eaux Cases de P ne pr sentaient en effet une signature isotopique bien plus radiog nique que celle du Lias marneux ce qui d montrait une absence de contact avec ce niveau Les analyses tant chimiques qu isotopiques r alis es suite l essai de pompage sur le syst me karstique du synclinal du Bas Agly permettent de compl ter les r sultats acquis lors de l essai de pompage L tude de l volution des rapports isotopiques du strontium des eaux en fonction des teneurs en strontium et des rapports molaires SO Sr a permis de montrer que les eaux de Cases de P ne sont bien dissoci es du p le a Trias et quoique diff rentes se rapprochent du p le a Pertes l Agly et du Verdouble Sur le diagramme des teneurs en sulfates en fonction des teneurs en chlorures les eaux de Cases de P ne sont tr s proches du p le Pertes De m me l volution des teneurs bore en fonction des teneurs deut rium indique que la signature des eaux de Cases de P ne est proche de celle du p le Pertes Les eaux du forage sont donc influen
358. ulsionnelle d Om ga la pluie et 190 Illustration 96 Simulation des d bits de la source des Adoux sur la p riode 2002 2005 191 Illustration 97 Evolution temporelle des d bits issus de la recharge et de la vidange de la zone noy e 192 Illustration 98 Evolution du d bit journalier de la source de la Mouill re pour les ann es 2002 2004 196 Illustration 99 Evolution des d bits journaliers et de la conductivit pour les ann es 2002 2004 la source de la Mouill re 196 Illustration 100 Hydrogramme unitaire normalis e de la source Mouill re 198 Illustration 101 Comparaison du d bit mod lis au d bit mesur la source de la Mouill re cart type 108 Us 96 4 de la variance totale expliqu e Nash 0 916 199 Illustration 102 Bassin d alimentation suppos de la source de la Mouill re 200 Illustration 103 Coupe g ologique simplifi e interpr tative N S au niveau du synclinal de Soulatg PLS SGR LRO 204 Illustration 104 Evolution temporelle du d bit de la conductivit et de la temp rature des eaux de la source du Verdouble sur la p riode d ao t 2002 janvier 2006 L volution de la pluviom trie est galement report e 205 Illustration 105 Droite repr sentative des d bits class s pour la source du Verdouble 207 Illustration 106 Analyse de courbe de r cession pour l ann
359. ultats du suivi du Maury 106 3 2 3 D termination des pertes de l Agly et confrontation des r sultats avec la m thode utilis e dans la phase 1 52919 109 3 2 4 Pr sentation des r sultats du suivi du pi zom tre d Estagel 3 2 5 Confrontation des informations recueillies aux autres pi zom tres l volution enregistr e au pi zom tre d Estagel 124 3 3 SYNTHESE DES CARACTERISTIQUES DU SYSTEME KARSTIQUE DES CORBIERES D OPOUL ET DU SYNCLINAL DU a BAS AGLY 128 3 4 PROPOSITION DE TROIS SECTEURS POUR IMPLANTATION DE FORAGES DE RECONNAISSANCE DANS LE CADRE D UNE PHASE 3 142 4 Caract ristiques du syst me karstique des Adoux Las Bordes 147 4 1 ETAT INITIAL DES CONNAISSANCES ET DESCRIPTION GENERALE DU SIT D ET UDE E O A ane in aire een ele 147 8 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 4 1 1 Etat initial des connaissances 147 4 1 2 Description g n ral des sites sources Las Bordes et des Adoux 149 4 2 CONTEXTE GEOLOGIQUE iii 154 4 3 CARACTERISATION DU FONCTIONNEMENT HYDROLOGIQUE 4 3 1 Suivi des d bits des Adoux et courbe de 157 4 3 2 Mesures ponctuelles r alis es sur la Boulzane
360. unions de comit de pilotage se sont tenues les 18 janvier 26 octobre et 19 d cembre 2005 Narbonne L ordre du jour a t pr par en collaboration avec les ma tres d ouvrage du projet Ces r unions ont t co anim es par D rfliger et P Le Strat en pr sence notamment de M Audibert Les comptes rendus ont t diffus s aux membres du comit de pilotage Les bulletins d information semestriels initialement pr vus n ont pas t r alis s faute de temps et d investissement pour la r alisation du forage Un bulletin d information synth tique de fin de projet sera r dig pour 2006 Activit s techniques et scientifiques conduites en 2005 Les activit s techniques et scientifiques r alis es au cours de l ann e 2005 ont concern es essentiellement les t ches 8 Caract risation du fonctionnement hydrog ologique des syst mes karstiques et 9 Faisabilit d exploitation du syst me karstique des Corbi res d Opoul Synclinal du Bas Agly de la phase Il du projet La r daction du pr sent rapport de fin de phase fait partie int grante l interpr tation de l ensemble des donn es acquises lors des activit s men es 2005 CORB08 Caract risation du fonctionnement hydrog ologique des syst mes karstiques poursuite du suivi hydrologique des syst mes suivants Tiroun re Verdouble et les Adoux Las Bordes r actualisation de la courbe de tarage BRGM RP 52920 FR
361. upe g ologique interpr tative NO SE Arena Illustration 34 Log g ologique du sondage d Espira de l Agly BRGM RP 54523 FR Illustration 35 Bassin d alimentation du syst me karstique des Corbi res d Opoul et du synclinal du Bas Agly avec la localisation des pertes des sources et des principaux Illustration 36 volution des niveaux d eau mesur s des pertes du Verdouble depuis octobre 2004 Illustration 37 courbe de tarage de la station de mesure situ e sur le Verdouble en aval des pertes Illustration 38 Evolution temporelle des d bits et des hauteurs d eau moyennes journali res mesur s des pertes sur la p riode d ao t 2004 septembre 2005 103 Illustration 39 Evolution temporelle des d bit mesur s l amont et des pertes du Verdouble L volution des d bit des pertes est galement report e Illustration 40 Fonctionnement hydrog ologique des pertes du Illustration 41 Evolution temporelle des niveaux d eau enregistr es sur le Illustration 42 Courbe de tarage de la station de mesure situ e sur le Maury Illustration 43 Evolution temporelle des d bits et des hauteurs d eau moyennes journali res mesur s sur le Maury sur la p riode du mois de juin 2004 f vrier 2006 Illustration 44 Evolution des d bits ca
362. ur Le r servoir est fortement tectonis pli couch et accidents il se d veloppe dans les formations du Lias inf rieur au Cr tac inf rieur Les principales caract ristiques lithologiques des formations carbonat es sont les suivantes de bas en haut Lias inf rieur Rh tien Hettangien Sin murien Charmouthien inf rieur i2 4 Le Rh tien est constitu de niveaux d argiles bariol es lorsque pr sentes et limin es par la tectonique de d collement surmont s de calcaires jaunes en plaquettes L Hettangien est constitu d un ensemble mal stratifi comprenant des dolomies beiges ou grises des calcaires et dolomies vacuolaires et des br ches s dimentaires Le Sin murien est un ensemble de calcaires fins bien lit s d paisseur tr s variable comprenant des calcaires parfois oolithiques beiges ou rouges ou encore en plaquettes Son paisseur est variable environ 80 m tres il constitue le premier niveau karstifiable Lias moyen Charmouthien sup rieur Toarcien l Aal nien i5 j0 il constitue le Lias marneux caract ris par des marnes et marno calcaires d une paisseur de 30 50 m tres 154 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res sup rieur Kimm ridgien Berriasien j1 9 et n1 le terme du Dogger semble tre absent dans la partie occidentale ou tout au moins n avoir qu une faible paisseur Gelard 1969 Le M
363. ur le cas de la Combe Fran aise et pr sence d accidents de type faille au niveau des diff rentes unit s g ologiques Le principe du dispositif est le suivant injection d un courant au niveau de deux lectrodes et et mesure de la diff rence de potentiel U existant au niveau des lectrodes M et N Le courant et le potentiel tant connus la r sistivit peut tre calcul e selon la loi d Ohm Plusieurs configurations de ce dispositif peuvent tre utilis es parmi celles ci il a la configuration du quadrip le ABMN selon la technique BRGM RP 54708 FR Rapport final 33 Rapport de la phase II du projet Corbi res du p le p le avec la mise en place sur le terrain de deux lectrodes dites l infini Le dispositif ABMN est d plac le long d un profil afin de reconstituer une pseudo section de r sistivit s apparentes avec diff rents espacements entre les lectrodes Illustration 3 es D D P2 C2 R sistivim tre C1 2a 61 52 C2 Station 1 C2 Num ro de lectrodes Data 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 ep ee gr vr n 1 1 n 2 EE n 3 32 n 4 ae n 5 se n 6 56 S quence des mesures Fabrication d une pseudo section Illustration 3 Sch ma d un dispositif de quadrip le ABMN de type p le p le Une fois collect es les donn es sont trait es l aide d un logiciel bas sur la mod l
364. urante 4368 50 4674 30 Bd D penses de sous traitance 188446 45 201637 70 14859 30 15899 45 3f D penses de personnel autres 7540 01 8067 81 Total D penses externes 228272 68 244251 77 Total Co t direct 346020 46 4 Frais g n raux et r sultats 54537 20 5000 Total projet 400557 66 400557 66 R capitulatif des d penses de la phase du projet Corbi res pour la p riode de mars 2004 d cembre 2005 Les d penses de la phase s l vent ainsi au total 400 56 Le montant budg t de la phase Il s levait 579 61 La phase t r alis avec un montant 394 82 d duction faite du surco t de la phase 1 et du r sultat aucune ressource compl mentaire n est venue abond e le budget initial du projet BRGM RP 52920 FR Rapport final 271 Rapport de la phase du projet Corbi res Annexe 2 Caract ristiques des travaux mis en uvre pour mesurer les d bits de la source des Adoux BRGM RP 52920 FR Rapport final 273 Rapport de la phase du projet Corbi res Description du site de la source des Adoux apr s am nagements D fini partir des caract ristiques g om triques du site mesur es sur le terrain des infrastructures et des installations en place pour le captage le dispositif propos comprend les l ments suivants illustration 1 et photos 1 2 et 3 dispositif de captage avec un tube collecteur PVC 400 raccord par un avaloir en
365. ure quant au d veloppement de la karstification de la zone noy e profondeur Les anomalies de la temp rature la source sont rattacher au flux d eau en provenance de la zone noy e sans que l on puisse dire s il s agit d un transfert par 254 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res des drains ou par des fissures L importante inertie la composante de la zone noy e sugg re que le flux d eau chaude en provenance des calcaires d vonien sous jacent pourrait s effectuer au travers de r seaux de fissures Le syst me poss de un pikarst bien connect e la zone noy e permettant une infiltration rapide lors des p riodes de crue avec des effets de chasse d montr s par et par la mod lisation En dehors des p riodes de crues le syst me poss de une inertie importante La surface du bassin d alimentation du syst me karstique du Verdouble est de quelques 7 km Le bassin comprend une partie dissoci e du bassin d alimentation g n rale qui se situe au Sud du lieu dit de Pont d Orbieu au niveau des affleurements des calcaires du D vonien inf rieur et moyen de l autochtone relatif Cette zone couvrirait une superficie inf rieure 2 km probablement Les eaux de la source du Verdouble et du Gourg de l Antre sont de type bicarbonat calcique Ces eaux ne pr sentent pas d indice de pollution anthropique CI notamment Les eaux
366. urs de ce projet des d veloppements d outils ont t effectu s On peut citer le d veloppement d une m thodologie de caract risation de la mise en place de la karstification des syst mes karstiques m diterran ens cf 2 2 3 la caract risation et la reconstitution des hydrogrammes des sources de syst me karstique binaire ex syst me karstique du synclinal du Bas Agly avec la caract risation des pertes de l Agly et du Verdouble avec l tablissement d une relation entre d bit infiltr et variation pi zom trique d un pi zom tre implant la confluence Verdouble Agly cf 2 3 5 et 3 2 et 3 2 3 la reconstitution des hydrogrammes l aide des pluies et pertes mais aussi de param tres physico chimiques temp rature et conductivit lectrique cf 2 3 5 et la mod lisation des flux entre le karst et l aquif re du Roussillon cf 2 3 4 6 2 CONCLUSIONS SUR LES RESULTATS Les cinq syst mes karstiques tudi s montrent des caract ristiques hydrodynamiques tr s vari es en termes i de r serves volume dynamique et volume coul ii de fonctionnement interne li notamment au degr de karstification et iii de surface de bassin d alimentation Le Tableau 30 r sume les diff rences entre les syst mes Syst me Surface Volume D veloppement Epikarst Sat dynamique Zone noy e Infiltration Infiltration rapide lente Bas Agly 165 km 25 millions
367. usieurs solutions analytiques permettant de r soudre ce syst me deux inconnues en fonction du type de r gime laminaire ou turbulent et de la dimension de l espace 2D ou 30 ont t retenues Le milieu satur ainsi que non satur est galement consid r Ces quations ne sont pas d velopp es ici Les r sultats des solutions analytiques et des simulations num riques sont compar s Principaux r sultats La diff rence de charge hydraulique entre le milieu karstique et le milieu poreux a t fix e 40m tres H1 H3 40 m tres cette valeur correspondant aux donn es de pi zom trie observ es lors de crues Baixas 50 m tres NGF et dans la plaine du Roussillon 10 m tres La prise en compte du milieu non satur et de l pikarst au niveau du bloc karstique n est pas possible avec le logiciel FEFLOW entra nerait des probl mes de convergence num rique Les simulations ont donc t effectu es en milieu satur Les coulements se produisant au sein du milieu poreux sont limit s par ses caract ristiques physiques 1 ne peut laisser filtrer qu une certaine quantit d eau qui est fonction pour un gradient hydraulique donn de la conductivit hydraulique et de la section de l aquif re Lorsque cette quantit d eau maximale est atteinte on parle de capacit maximale d absorption du milieu poreux Celle ci est calcul e en effectuant le rapport entre le d bit li aux l ments
368. utilis s pour caract riser les ph nom nes de m lange d eaux de qualit diff rentes Les chlorures sont globalement peu pr sents dans les eaux d origine karstique ils sont associ s la pr sence de min raux vaporitiques NaCl KCI MgCl qui requi rent d importantes saturations avant pr cipitation Les concentrations en chlorures inf rieurs 10 mg l dans les eaux des milieux karstiques sont g n ralement expliqu es par le processus d vapotranspiration qui conduit augmentation des concentrations en chlorures des eaux de pluie A l exception de ce ph nom ne les concentrations lev es gt 10 mg l dans les aquif res peuvent tre attribu es des apports d eaux us es pollution anthropique des intrusions d eau marine ou au lessivage de formation vaporitique Le sodium Nat Dans les milieux karstiques tant donn les basses temp ratures lt 20 C les temps d interaction rapides et les faibles pourcentages en min raux silicat s feldspath plagioclases contenus dans les carbonates la production de sodium par dissolution est un ph nom ne de faible importance De mani re similaire aux chlorures le sodium est g n ralement peu pr sent dans les eaux d origine karstique il provient essentiellement d apports m t oriques il peut aussi tre fourni par des changes de cations avec les min raux argileux pr sents dans la formation A l inverse des chlorures les ph nom nes
369. vait tendance r guler de mani re importante les pr cipitations de mani re similaire un aquif re poreux Pour la p riode 1984 1996 le syst me a pr sent un comportement nettement moins lin aire H 0 65 et r gulait moins bien les pr cipitations Cette diff rence de comportement devrait se traduire par des volumes de r gulation diff rents L tude de l volution de l tat du r servoir peut tre abord e par l analyse de la courbe des d bits cumul s Cette technique est utilis e pour l tude de r gularisation des d bits des cours d eau au moyen de retenues ou barrage R m nieras 1960 Elle consiste estimer partir des carts entre volumes cumul s et volume moyen la capacit n cessaire au r servoir pour r guler le d bit une valeur moyenne La capacit de stockage du r servoir est estim e par le segment d ordonn e compris entre les deux tangentes extr mes la courbe des d bits naturels parall les la droite du d bit moyen Un exemple graphique est pr sent sur l Illustration 8 Cet intervalle correspond pour une retenue la variation entre les volumes minimaux et maximaux d exploitation par analogie cotes mini et maxi Pour la p riode 1972 1982 le volume de r gularisation du syst me t estim 68 millions m ce qui constitue une valeur importante Une valeur similaire 67 millions de a t estim e pour la p riode 1984 1986 Cette estimation du volum
370. velopp s au sein des calcaires et dolomies d vono carbonif res Les eaux de la source de Th ron permettent de caract riser la composante froide du D vono Carbonif re tandis que les informations de la source thermale d Alet les Bains permettent de caract riser la composante chaude Les caract ristiques chimiques de ces sources ont donc t utilis es pour appr hender la signature g ochimique de la composante chaude et profonde du syst me karstique de la source du Verdouble La comparaison des r sultats porte principalement sur les marqueurs des interactions lentes avec les min raux contenus au sein des formations magn sium silice et sulfate Seules les informations en basses eaux sont consid r es dans la mesure o c est cette p riode que la contribution de la composante chaude et profonde est maximale De la confrontation des r sultats de la source de Th ron et d Alet source thermale aux r sultats des suivis de la source du Verdouble il ressort les points suivants BRGM RP 54708 FR Rapport final 231 Rapport de la phase II du projet Corbi res les teneurs maximales en magn sium mesur es la source du Verdouble en p riode de basses eaux de l ordre de 23 mg l apparaissent bien sup rieures aux valeurs maximales de l ordre 15 mg l enregistr es la source Th ron La teneur en magn sium de la source thermale d Alet appara t comparable aux valeurs maximales mesur es e
371. venance d un autre syst me B 02 lt al La station de jaugeage prend compte lors des crues des coulements n appartenant pas au syst me a2 lt 01 Faibles Apports d une r serve issue d un cycle ant rieur D a2 gt a pourcentages Constitution d une r serve BRGM RP 54708 FR Rapport final 39 Rapport de la phase II du projet Corbi res E a2 gt al Double rupture Pi geage d une r serve lors de la d crue et a3 lt a2 restitution au cours du tarissement Tableau 1 interpr tation des ruptures de pente de la droite repr sentative des d bits class s 99 B 99 99 995 KI 5 9 a D 50 30 10 D 588 38 98 E Illustration 4 Diff rents cas de rupture de pente de la droite repr sentative des d bits class s Marsaud 1996 40 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res b Analyse des courbes de r cession L analyse des courbes de r cession consiste tudier la partie d croissante de l hydrogramme de crue d une source appel e r cession partir d un mod le de type global ou bo te noire qui assimile le syst me karstique des r servoirs se vidangeant les uns dans les autres La m thode de l analyse des
372. ves importantes de ce syst me karstique l exploitation ce syst me par un pompage permettrait de proc der une gestion active afin d exploiter le syst me des d bits sup rieurs aux d bits d tiage La r alisation d un forage interceptant le r seau karstique et au del serait n cessaire ainsi que la r alisation 248 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res d un essai de pompage de longue dur e en p riode d tiage pour d finir les conditions d exploitation Les conditions d exploitation de ce syst me devraient prendre consid ration les teneurs en sulfates un suivi de l volution en cours de pompage serait indispensable En fonction des variations des teneurs en sulfates lors des p riodes d tiage en conditions de pompage des solutions de dilution avec les eaux de l Agly et de traitement des eaux devraient tre envisag es BRGM RP 54708 FR Rapport final 249 Rapport de la phase du projet Corbi res 6 Conclusions et perspectives Au terme de cette deuxi me phase du projet Evaluation des ressources en eau souterraine des syst mes karstiques des Corbi res Orientales cinq syst mes karstiques ont t caract ris s Les cinq syst mes karstiques des Corbi res Orientales tudi s dans le cadre de ce projet sont situ s dans des terrains g ologiques et des contextes structuraux diff rents deux zones structurales principales sont distingu es
373. x chantillonn es en fonction de l inverse des teneurs en strontium 176 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 0 7104 0 7100 Boulzane Montfg des eaux de part et en basses eaux bassin versant Boulzane l amont des pertes Gincla hautes eaux Gamme de variation mesur e de la signature d autre de la zone des pertes pr sum e de la Boulzane 2000 a Boulzane Gincla amont H 0 7096 Ee i Boulzane l aval des pertes T basses eaux 2 5 0 7092 0 7088 Boulzane l amont des pertes Gincla basses eaux 0 7084 0 1000 1500 1 Sr mmol l Adoux Bordes Boulzane Amont Montfort socle Boulzane Monfort a Boulzane aval Gincla Illustration 86 Vue agrandie du rapport 8757 987 des eaux en fonction de l inverse des teneurs en strontium L incertitude sur la d termination des rapports 875 est BRGM RP 54708 FR Rapport final gale la taille des points 177 Rapport de la phase II du projet Corbi res 0 7106 0 7101 Boulzane l amont tes pr s Gincla 0 7096 D 8 5 0 7091 0 7086 0 7081 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 HCO3 Sr mmol l Adoux Bordes m Boulzane Amont Montfort socle m Boulzane Monfort Boulzane Gincla m Boulzane aval Gincla Illustration 87 Rapport
374. xutoires situ s les plus l Est Font Estramar et dans une moindre mesure Font Dame les sources et forages du secteur de Salses tant tr s significativement moins affect s dans le temps en p riode de charges hydrauliques lev es et plus pr cis ment en p riode d apports importants au karst par les pertes qui permettent de g n rer des lignes de courant plus profondes qu en p riodes de faibles charges hydrauliques mobilisant des eaux chaudes et sal es BRGM RP 54708 FR Rapport final 141 Rapport de la phase II du projet Corbi res Au terme de la phase Il de ce projet il est possible donc de confirmer le sch ma conceptuel sch matique voqu dans le cadre du rapport de la phase 1 du projet Deux types d coulement prennent place au sein de ce syst me des coulements locaux qui caract risent l eau froide et peu min ralis e infiltr e sur les calcaires affleurant avec des r ponses rapides en moins de deux jours et une d croissance du pic de crue sur une vingtaine de jours des coulements r gionaux qui concernent les circulations profondes chaudes et min ralis es en raison d une contamination d eau en provenance de l tang de Salses Leucate L alimentation par les pertes du Verdouble et de l Agly joue un r le pr pond rant sur l organisation des coulements profonds du syst me karstique 3 4 PROPOSITION DE TROIS SECTEURS POUR IMPLANTATION DE FORAGES DE RECONNAISSANCE DANS L
375. ydraulique A un temps donn la hauteur de pluie efficace est la diff rence entre la hauteur de pluie et ce seuil si la hauteur de pluie est sup rieure ou gale au seuil z ro si la hauteur de pluie est inf rieure au seuil BRGM RP 54708 FR Rapport final 69 Rapport de la phase II du projet Corbi res Cette approche visant estimer la pluie efficace partir d un mod le inverse pr sente l avantage de faire aucune hypoth se sur le temps de r gulation des processus transfert dans les sols contrairement aux mod les r servoirs Ces mod les assimilent en effet le sol un r servoir la pluie n tant efficace que lorsque le r servoir d borde Le niveau d eau dans le r servoir proportionnel la hauteur de pluie moins l vapotranspiration est remis jour au pas journalier Or les temps de r gulation des sols tant g n ralement sup rieurs la journ e en raison des transferts entre les macropores et les micropores ces mod les doivent surestimer la recharge utile des sols pour exprimer une pluie efficace en accord avec les observations c Contribution de la pluie au transfert rapide a t Les processus de transfert intervenant l chelle de bassins font g n ralement intervenir plusieurs r ponses impulsionnelles ou fonctions de transfert Deux r ponses impulsionnelles peuvent tre utilis es simultan ment une courte r ponse impulsionnelle dite rapide destin e c
376. yses effectu es sont les m mes que pour les Adoux majeurs traces et rapports isotopiques du strontium Une seule d termination des teneurs en oxyg ne 18 et en deut rium a t r alis e Les r sultats des analyses sont galement report s en annexe 3 BRGM RP 54708 FR Rapport final 171 Rapport de la phase II du projet Corbi res Illustration 83 Localisation des points de pr l vement d eau effectu s sur la rivi re Boulzane et d limitation de la surface de l impluvium de la source des Adoux 172 BRGM RP 54708 FR Rapport final Rapport de la phase du projet Corbi res 4 4 3 Faci s g ochimiques des eaux des Adoux et de la rivi re Boulzane L analyse globale du faci s chimique des eaux peut tre r alis e partir d un diagramme de Piper Illustration 84 Dans cette repr sentation on constate que les eaux des sources Adoux et Las Bordes et de la Boulzane sont globalement de type bicarbonat calcique A Sce Las Bordes 100 8 Sce Les Adoux AN Boulzane Monfort CA Boulzane Gincla d Boulzane aval Pertes pr sum es d A ZS scht Oy G i 2 e K N A H em E amp 9 AZ ES VS BA D L gt KS x XX E ss e 100 H CHNO3 100 Illustration 84 Diagramme de Piper de la source des Adoux Les eaux de la Boulzane et de la source las Bordes sont galement repr sent s
377. z inertiel bien que la r ponse l infiltration de la pluie efficace pr sente un pic marqu en un jour environ puis d cro t rapidement jusqu ce que le d calage atteigne 5 jours environ Cette d croissance rapide des d bits est suivie par une dynamique tr s faible de diminution des d bits jusqu ce que le d calage atteigne 150 jours Au del ce d calage l effet de la pluie efficace sur l hydrogramme unitaire ne se fait plus sentir La part de l infiltration rapide qui englobe la fois le r gime d coulement lin aire observ en p riode de crue effet de chasse et les pluies efficaces qui ont transit dans la zone pikarstique du syst me est valu e en moyenne 45 5 ce qui correspond environ 1 49 millions de m sur les 3 3 millions de qui s coule en moyenne l exutoire au cours d un cycle hydrologique La part de l infiltration lente ou retard e appara t significative dans le fonctionnement de ce syst me karstique Elle contribue en moyenne pour pr s de 14 5 au fonctionnement global du syst me ce qui correspond environ 0 48 millions de sur les 3 3 millions qui s coule en moyenne La dur e de fin de contribution de l infiltration lente d termin e l analyse des courbes de r cession est importante 150 jours environ ce qui indique que les eaux contenues dans les blocs fissur es des syst mes karstique sont difficilement sollici

Rapport de la phase II du projet CORBIERES - Infoterre

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