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Pompage d`essais sur le système karstique des - Infoterre

1. 157 5 6 3 Hydraulique du r servoir drain karstique eeseeeeeeeeeeeeeeees 159 5 6 4 Hydraulique du r servoir blocs 162 5 6 5 R sultats des mod lisations 163 5 7 INTERPRETATION DU SUIVI HYDROBIOLOGIQUE DE LA FAUNE SIRAC E cst tenoideparcsctetnispun chats cesta crient een tete tasse 185 6 CONCIUSION 5 555 an 5000 onae rm desc rene Tecatecaata dcen genre quete re don secoue danse uen tuer guded ent 187 6 1 APPORT DES POMPAGES D ESSAI POUR LA CONNAISSANCE DU MODELE CONCEPTUEL DE LA STRUCTURE ET DU FONCTIONNEMENT DE L AQUIF RE sentant tie eau 187 6 2 IMPACTS DU POMPAGE i386 ace none al dada ne iaai 191 GO PERSPECTIVES xe iii oe fers Beck Re ls eee he led a tN ne 192 7 R f rences bibliographiques ns 195 Liste des illustrations Illustration 1 Localisation du r seau de suivi L aire d alimentation des Cent Fonts est galement report e pointill s rouges ss 28 Illustration 2 Localisation du r seau de suivi proximit de la zone d mergence des Sources des Cent Fonts 02k csi nc te nr ga ne te Rae M he A an 29 10 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Illustration 3 Localisation des stations de mesure des d bit
2. EEEE ESSEE EEEE EEEn SEEE EEEE 77 Illustration 19 Evolution de la temp rature des eaux du drain karstique au forage de la CGE sur la p riode du 07 07 05 au 15 10 05 L volution des niveaux pi zom triques dans le drain karstique est galement report e 79 Illustration 20 Evolution de la turbidit des eaux du drain karstique au forage CGE sur la p riode du 26 06 05 au 15 10 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain est galement r port e 148 Wis eees enesa denen cece ee ekea aea e a eiieeii aaeeei iei e ET Eea 81 BRGM RP 54426 FR Rapport final 11 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Illustration 21 Evolution des niveaux d eau de H rault mesur s aux stations H rault 1 H rault 2 et H rault 3 sur la p riode du 01 06 05 au 14 10 05 Report des jaugeages de l H rault effectu s proximit de la station n 1 82 Illustration 22 Evolution des niveaux d eau de l H rault mesur s aux stations H rault 1 H rault 2 et H rault 3 avant pendant et apr s l arr t progamm de pompage du 02 09 05 0 1 09 05 05 09 05 ziir oinnes odaad ea noes a oaa benacaate a aA 83 Illustration 23 Courbe de tarage de la station H rault 1 86 Illustration 24 D bit du fleuve H rault estim la station H rault 1 87 Illustration 25 Evolution compar e des niveaux d eau exprim s en co
3. Diam tre Section moyen m Re AA 1 8 2 46E 05 BB 4 1 1 06E 05 CC 5 0 8 68E 04 DD 2 9 1 48E 05 EE 3 5 1 23E 05 Moyenne 3 5 1 20E 05 Tableau 36 Calcul du nombre de Reynolds en diff rentes sections du drain karstique l amont du pompage Il est donc tr s probable que ce soit la turbulence des coulements dans le drain principal qui g n re l essentiel des pertes de charge quadratiques mesur es au forage de pompage Dans un drain karstique les pertes de charge quadratiques lin aires par unit de longueur de drain li es la rugosit du drain sont nettement pr pond rantes par rapport aux pertes de charge quadratiques singuli res li es aux changements de section direction etc Elles repr sentent de l ordre de 85 contre 15 pour les secondes Bogli 1980 Jeannin et Mar chal 1995 Il est possible de calculer les pertes de charge quadratiques lin aires g n r es dans un tuyau au moyen de la formule de Manning Strickler Annexe 9 Avec un coefficient de Manning Strickler K 20 m s tuyau tr s irr gulier on obtient des pertes de charge quadratiques de l ordre de 1 14 m pour des diam tres de r seaux de drain karstiques compris entre 1 25 et 1 65 m Ce r sultat montre la coh rence des pertes de charge quadratiques observ es dans le syst me des Cent Fonts avec ses caract ristiques g om triques probables 5 5 3 Interpr tation du pompage d essai de longue dur e au mo
4. une contribution de la recharge alimentation provenant indirectement de la pluie par l interm diaire de l pikarst pertes de la Bu ges d croissant de 140 l s 50 l s entre le 20 09 05 et le 01 10 05 cf 5 4 2 un d bit de vidange de la zone noy e de 260 l s au 12 09 2005 et un coefficient de tarissement a 0 005 j cf 5 4 2 Deux param tres d ajustement du r servoir drain ont d tre modifi s la surface d noy e du drain Saran a t port e de 1900 a 4000 m m Cette modification sugg re que le potentiel de stockage dans le drain est plus important lorsque le niveau pi zom trique est proche de la cote de d bordement de la source ce qui est en accord avec un d veloppement du r seau karstique plus important au niveau de l altitude de la source laltitude du seuil de d bordement de la source Heu a t port e de 76 9 77 3 m NGF Cette modification peut repr senter les pertes de charge g n r es entre le forage et la source par les forts coulements qui se produisent en cette p riode de crue La qualit du calage est moyennement satisfaisante Illustration 81 elle est affect e par des incertitudes portant sur la connaissance des d bits d entr e dans le syst me contribution au drain des pertes de la Bu ges et de la recharge via l pikarst et sur les variations possibles de l effet capacitif du drain avec la profondeur pour de faibles rabattements proximit
5. BRGM RP 54426 FR Rapport final 97 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies De mani re similaire ce qui est observ a l ouvrage P5 la pi zom trie en P6 n a pas augment de mani re synchrone avec la r ponse enregistr e a l ouvrage de pompage F3 lors des pisodes de crue de septembre 2005 Le pic de pi zom trie qui fait suite aux pisodes pluvio orageux des 6 et 9 septembre se produit vers le 26 09 05 soit plus de 18 jours apr s le dernier pisode de crue de la source des Cent Fonts L encore ce comportement indique que le pi zom tre P6 est probablement situ proximit d un drain karstique capacitif raccord un syst me annexe de drainage ce dernier point demande n anmoins tre tudi dans le d tail Le pompage effectu au forage des Cent Fonts influence de mani re notable la pi zom trie de l ouvrage P6 Evolution compar e Pi zom tre P6 Forage CF F3 30 06 05 25 07 05 19 08 05 13 09 05 08 10 05 02 11 05 27 11 05 100 ______ _________ __ 40 50 110 Forage CF t j 60 _ 120 3 2 70 5 2 130 m 3 g a 140 90 150 Pi zom tre P6 a D but pompage longue dur e L 160 110 Illustration 35 Evolution des niveaux pi zom triques au pi zom tre P6 sur la p riode du 30 06 05 au 21 11 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain des Cent Fonts est ga
6. interpr tation des donn es recueillies 5 6 MODELISATION DU POMPAGE D ESSAI 5 6 1 Principe Les solutions analytiques classiques ne peuvent rendre compte efficacement du comportement hydrodynamique du syst me karstique des Cent Fonts sollicit par le pompage d essai r alis en 2005 Face la complexit d une part de la g om trie du syst me karstique sollicit par le pompage d essai et d autre part des coulements g n r s contribution des pertes de la Bu ges des blocs fissur s et des syst mes annexes au drainage du d stockage dans les drains de la rivi re H rault une approche de mod lisation math matique du pompage d essai a t mise en oeuvre Elle a t impl ment e dans le logiciel de calcul MATLAB au moyen du module de simulation SIMULINK L approche d velopp e est nouvelle elle est hybride et associe un mod le de type r servoir une solution analytique d coulement 5 6 2 Description du mod le Le mod le math matique a t con u de fa on reproduire au mieux la physique des ph nom nes telle qu elle est connue ce jour au sein du syst me karstique des Cent Fonts En dehors des p riodes de pompage le d bit Q de la source correspond au d bordement du drain karstique qui est aliment par les pertes de la Bu ges et par la contribution des r serves de l aquif re issue de la zone noy e Lors du pompage d essai on consid re que le d bit Q pomp
7. 73 Hauteur d eau m NGF 72 H rault station 2 Mire 27 07 05 29 07 05 31 07 05 02 08 05 04 08 05 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 Illustration 25 Evolution compar e des niveaux d eau exprim s en cote NGF H rault et drain 88 karstique au forage CGE sur la p riode du 27 07 05 au 04 08 05 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 84 79 74 69 64 H rault station 2 Mire 59 LL oO gt 2 T gt gt lt 54 03 09 05 08 09 05 13 09 05 18 09 05 23 09 05 28 09 05 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 lllustration 26 Evolution compar e des niveaux d eau exprim s en cote NGF H rault et drain karstique au forage CGE sur la p riode du 03 09 05 au 01 10 05 Lors de la crue du 06 09 05 on constate Illustration 26 que le niveau de l H rault a commenc monter de 76 34 m NGF 77 30 m NGF alors que les sources ne s taient pas encore remises couler les mergences ont recoul le 06 09 05 vers 23h25 TU La cote atteinte 77 3 m NGF au cours de la p riode qui pr c de la reprise d coulement aux sources est sup rieure la cote des sources observ e le 01 08 05 77 11 m NGF avant le lancement de l essai de longue dur e Dans ce contexte on ne peut pas exclure qu une infiltration d eau de l H rault par les griffons se soit prod
8. L volution temporelle des d bits en provenance de l H rault lors des essais par paliers de d bit du mois de septembre est pr sent e sur l Illustration 53 Au cours des essais par paliers de d bit n 5 300 l s et n 6 500 I s la conductivit des eaux pomp es n a pas volu la contribution de l eau de l H rault est donc nulle 0 l s 15 1 s Au cours du palier n 7 400 I s la conductivit a commenc a diminuer vers la 99 heure de pompage La contribution maximale de l H rault lors de cet essai est valu e 45 l s 32 I s soit compte tenu des incertitudes plus importantes lors de cette seconde phase de pompage une contribution semblable celle estim e pour les pompages d essai d ao t 2005 b Informations obtenues par le suivi hydrog ochimique des eaux Les interpr tations des r sultats hydrog ochimiques r alis es dans le cadre de ce rapport portent principalement sur l analyse des informations apport es par les isotopes du strontium Sr Sr et les concentrations en strontium des eaux L interpr tation porte aussi sur les informations apport es par les rapports chimiques Xi Sr Xi repr sentant par exemple les concentrations en Cl Si ou Ba etc que l on repr sente en fonction des rapports isotopiques du strontium Sr Sr vs Xi Sr des eaux L interpr tation compl te des r sultats hydrog ochimiques sera pr sent e dans le rapport final pr vu pour mai 2006
9. Les suivis ont t r alis s au pas de temps horaire au cours de la p riode comprise entre le 15 mars 2000 et le 15 janvier 2004 Depuis cette date les donn es sont acquises au pas de temps de 30 minutes Les derni res donn es disponibles datent du 21 11 2005 Les donn es manquantes sur ces p riodes sont dues des d faillances de capteur Des mesures de contr le manuelles ont r guli rement t r alis es au cours de la p riode de pompage Des courbes de tarage ont t tablies pour les stations amont et aval Ladouche et al 2002 Elles permettent la transformation des suivis limnim triques en chroniques de d bit Des campagnes de jaugeages suppl mentaires ont t r alis es entre 2002 et 2005 Ces informations compl mentaires ont permis de pr ciser les courbes de tarage tablies pr c demment Les nouvelles courbes de tarage utilis es pour 46 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies d terminer les d bits en amont et en aval des pertes sont pr sent es en Annexe 3 L incertitude absolue sur les d bits amont et aval est valu e 10 AQamont AQaval 10 Le d bit des pertes est calcul en retranchant au d bit amont la valeur du d bit mesur laval des pertes Qpertes Qamont Qavai L incertitude absolue sur le d bit des pertes est valu e 20 AQpertes 20 Les eaux de la r
10. Spassin Impluvium karstique 30 km Gi d RAR RARE 2 AV EEE CR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRI RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RL 994440000849004 heigl EER RRL LRA ARR AAR ites KAARAKARAAAAAAKAARAKARAAARAAKAAKA icra KAKAKARARALAAAARARAAAAAA BARRA AKA KERAAAAARASAAAAAASASARARRASAAKAA PR RAR RKAAAAAAAAAAAAICAAAAAALAAABRAAAAAAAAAARAAARAR AAA PAKKALALAAAALAAALAATIRASALALAARAAMAAARARAAAAAAR AAA A ALA PARLKLALAAAALAARAAMASALALRARAAMRAKAARASARAAAARAAAAA PALKALAAALAAARAAAAAAAAAARARAAAMALARARAAAAARAAAAARAAA PAARKAAAAARALAAARAARARAAARRARAAMAAARARAAARAARARAAAAAA PARLKLAKAARARAAAKAARAMCAAARARAAMRAARARAAAKAAAAAAAAAAA PELKAAAAAAAAARAAAAKRAAAAAAARKAMRAARAAAAAAAAAAAAAAAKA LARK AL AAA A sleet RARER RRRA PARKKRALAARALAAARAAAMPALAAAALAMMRRARARAKAAKARAAAAKAKA PAKKKLAREARARA ALA ARARAAARARAANAAARARARAARARRAAAR AKA PAAR KAAKAAAALAAAAAARARANKALALASARAARARARARRARARAAAAKA PILKALARAAAAAAAAAAAAAARARAAAAAARAAAAAAARAAAR AAA RAR A Ag PAARKALALAAAARARARAAAARAAMRAARASARAARAAAAARAARAAAAA AKA PLRLKAAKAAAARARARAAAARAAMRSARALARRARARAKARRARRAAAA AA PALKARAKALAAAAAAAARAAAKA MER AAAASAAARAAARAAAARAAAA AAAS PERLARAAAAAAAAARAAAAAARAAMCAALAAAARARARAARARARAKAAA PELKARKAALAAAAAAAAAAAAASAMRAAARAAARAARAAARR AAA AAAS PLLLALALAARALARARRARARARRAMLLARARARARAKRARARAARARAAY PAALALALAAAALAAARAARARARAAREAAAAARARAAAARARAAAA AAG RIERREN LAL AARAARAR AAR RRA one EE RAR RL R RRR PR PRIT RIT RSS TS AKASAKA PRKAR RFA SAA KAA PP PP PPP PSS F SSFP FFAS OLLI OO eee LRRRRRRRR
11. ce sujet que le dispositif de pompage n a t op rationnel qu partir du 19 juillet et que les premiers tests de fonctionnement de la pompe n ont t r alis s qu partir de cette date BRGM RP 54426 FR Rapport final 127 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies fr N R cession 2005 des d bits de la rivi re Bu ges seuil amont 10 00 w 1 00 rr E Z Q 0 10 0 01 0 20 40 60 80 100 120 140 Tps coul j D bit mesur Infiltration Rapide Vidange Zone Noy e Infiltration Lente D bit total simul Tps de fin d infiltration rapide Temps de fin d infiltration lente KL A 25 04 05 05 09 05 D but Recession Fin Recession nti nlen il 3 s NDE Coef tarissement Zone Noy e 0 0080 Qo Zone noy e m3 s t 0 0 040 lllustration 51 Analyse de la courbe de r cession des d bits journaliers de la rivi re de la Bu ges au seuil amont p riode 25 04 05 05 09 05 128 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 5 4 INTERPRETATION DES DONNEES HYDROGEOCHIMIQUES 5 4 1 Bilan des connaissances hydrog ochimiques acquises avant le pompage d essai Au cours des premi res phases de l tude du syst me karstique des Cent Fonts un fort investissement a t
12. la diff rence des carr s des charges hydrauliques dans les blocs et le drain o Lin O H A K alH O HA q 15 K Avec K et 166 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Kech m s un facteur d change entre blocs et drain proportionnel a la transmissivit des blocs K m s perm abilit des blocs I m longueur de la tranch e ou dans le cas pr sent du drain karstique L m distance laquelle le potentiel impos est appliqu au sein des blocs Ce mod le correspond un coulement lin aire en r gime permanent vers une tranch e compl te avec une condition de potentiel impos H une distance L Dans le cas pr sent la solution permanente est appliqu e chaque pas de temps en cours de pompage e Param tres Les param tres ajust s avec ce deuxi me mod le sont les suivants Tableau 41 R servoir _ m2 Surface d noy e du drain Hauteur d eau dans le drain au del de laquelle la source d borde p Hauteur d eau initiale dans le drain Sbassin i 0 Surface du bassin d alimentation km du karst Porosit efficace des blocs 0 007 Hauteur d eau initiale dans les Kech m s Echange blocs drain 3 6E 05 Tableau 41 Param tres du mod le 2 en gris param tres d ajustement e R sultats Les niveaux d eau mesur s et simul s au fora
13. 1 cm sur la p riode 01 07 05 05 09 05 Ces diminutions sont mettre en relation directe avec la diminution naturelle du d bit de l H rault au cours de cette p riode Les jaugeages du d bit du fleuve effectu s au cours de cette p riode permettent de v rifier cette interpr tation cf 4 5 2 Sur la p riode 01 07 05 05 09 05 seul l arr t programm de pompage du 02 09 05 peut tre mis profit pour tudier l effet sur le fleuve en aval des sources d un arr t total des coulements aux Cent Fonts Les r sultats sont pr sent s sur l Illustration 22 1 5 T T T T T T T 80 1 3 H rault station 3 aval Fontanilles l i 8 amp 5 l PITARRA AA 1 T i a aie a ee es 1 1 Te i i i i 90 as 0 9 4 H rault station 1 amont sources ou E re E i 5 0 7 l 1 i 9a 2 l I A I 3 i i load 0 5 7 1 1 ie n B i l Pi zom trie Forage F3 100 I i I I I He tii hi a i i f F f f 105 0 1 TAR oe a jn rere 110 H rault station 2 Mire Sce n 4 0 3 H H t H 115 01 09 05 01 09 05 02 09 05 02 09 05 03 09 05 03 09 05 04 09 05 04 09 05 05 09 05 00 00 12 00 00 00 12 00 00 00 12 00 00 00 12 00 00 00 Illustration 22 Evolution des niveaux d eau de l H rault mesur s aux stations H rault 1 H rault 2 et H rault 3 avant pendant et apr s l arr t progamm de pompage du 02 09 05 01 09 05 05 09 05 Durant les 2 3 jours qui pr c
14. 2 arr t temporaire non volontaire le 22 08 2005 d une dur e de 50 minutes environ 3 arr t temporaire volontaire de 24h le vendredi 2 09 2005 11h25 avec reprise le 3 09 2005 11h50 avec un d bit de pompage diff rent gal 300 l s Le pompage 300 l s a t men jusqu au 06 09 05 4 arr t non volontaire li aux pr cipitations orageuses le 6 09 2005 11h30 suite coupure de courant lectrique coupure secteur reprise vers 17h00 pendant 4 heures environ puis arr t au moment du plus fort de l orage Les fortes pr cipitations du d but du mois de septembre ont engendr des crues la source des Cent Fonts ce qui a conduit arr ter temporairement les tests de pompage Cette phase d arr t d exp rimentation a t mise profit pour proc der des r glages du syst me de pompage dans la journ e du 07 09 2005 des modifications ont t BRGM RP 54426 FR Rapport final 25 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies apport es au variateur de la pompe afin que puissent tre mis en oeuvre des essais de d bit a rabattement constant Deux phases de test de pompage d une dur e de deux heures chacune ont t r alis es ce jour la Les pompages d essai ont repris le 20 09 05 cf ci apr s 2 2 3 Pompages d essai par paliers de d bit de septembre 2005 La seconde phase d essais par paliers de d
15. Chronogramme pr visionnel des op rations de pompage Les p riodes de calage doivent permettre de caract riser l tat hydrog ologique du syst me par rapport l tat de r f rence caract ris en absence de pompage Le protocole pr sent ci apr s pourra faire l objet d adaptation en fonction d une part des conditions hydrog ologiques du syst me karstique au 01 juin 2005 et d autre part en fonction des pr visions m t orologiques 5 jours qui seront r alis s par M t o France lors des essais Ce protocole pourra galement faire l objet d une adaptation en fonction de la r ponse que pr sentera l aquif re aux diff rentes sollicitations par pompage 206 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 5 Dur e de Suivi de la Type d essai Quand pompage rem nt e Remarque Essai ee 1 heure par 1 heure voire Caract risation de l tat initial de ssais de puits 1 juin ASS paliers plus par palier l aquif re C1 Essai de nappe Contr le du d bit de la source par paliers 2 juin 12 heures 12 heures Caract risation de l tat n pla 100 I s hydrologique C1a de l aquif re Essai de nappe Contr le du d bit de la source par paliers 3 juin 12 heures 12 heures Caract risation de l tat n p1b 200 I s hydrologique
16. Le strontium Sr est un l ment chimique de type alcalino terreux dont les propri 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 naturel dans les tudes environnementales puisqu il est naturellement pr sent dans le milieu Il poss de 4 isotopes stables Sr Sr Sr et Sr Seul le strontium 87 Sr est 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 L abondance des isotopes Sr Sr et Sr reste constante au cours du temps alors que l abondance de l isotope Sr va augmenter dans le temps suite sa 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 sur un isotope stable soit Sr Sr Dans ce type de repr sentation les m langes sont mis en vidence l aide de droites BRGM RP 54426 FR Rapport final 135 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 87Sr 66Sr 0 70940 19 07 05 26 07 05 0 70920 0 70900 31 08 05 rene 23 08 05 H rault ey 0 70880 05 08 05 09 0810 11 08 05 wora 0 70860 reprise 03 08 05 09 08 05 x x Fi J 02 09 0 oe E
17. Pompage d essais sur le systeme karstique des Cent Fonts Cne de Causse de la Selle H rault Pr sentation et interpr tation des donn es recueillies CSS Rapport final WA BRGM RP 54426 FR d cembre 2005 pe Ww G osciences pour une Terre durable S partement Conseil General Pompage d essais sur le systeme karstique des Cent Fonts Cne de Causse de la Selle Herault Presentation et interpretation des donnees recueillies Rapport final BRGM RP 54426 FR d cembre 2005 Etude r alis e dans le cadre des projets de Service recherche du BRGM 2005 KARSTEAU B Ladouche J C Mar chal N Dorfliger P Lachassagne S Lanini P Le Strat S minis _ D partement H rault Conseil G n ral Avec la collaboration de M Bakalowicz M J Olivier D Martin C Bou V rificateur Nom H Marchard de Gramont Date 04 01 2006 Original sign par H Marchard de Gramont Approbateur Nom D Pennequin Date 04 01 2006 Original sign par D Pennequin Le syst me de management de la qualit du BRGM est certifi AFAQ ISO 9001 2000 Gy bra pour une Terre durable Mots cl s Cent Fonts pompage d essai H rault syst me karstique mod le En bibliographie ce rapport sera cit de la fa on suivante B Ladouche J C Mar chal N D rfliger P Lachassagne S Lanini P Le Strat 2005 Pompages d essai sur le syst me ka
18. consacr au suivi hydrochimique de la source des Cent Fonts Au total depuis le d but du programme 1997 54 chantillons d eau ont t analys s l ments majeurs traces isotopes a la source des Cent Fonts Ladouche et al 1999 Ladouche et al 2002 Sur ces 54 chantillons analys s 21 concernent des pr l vements en p riodes de basses eaux Sur la base de ces r sultats les caract ristiques chimiques moyennes des eaux des Cent Fonts en tiage peuvent tre d termin es avec pr cision et les volutions de la qualit des eaux observ es au cours du pompage d essai pourront tre discut es Les principaux l ments de connaissance sur le fonctionnement hydrog ochimique de l aquif re des Cent Fonts sont r sum s ci dessous a Fonctionnement lors des crues et lors des p riodes de hautes eaux Lors des p riodes de crues on observe dans la plupart des cas tudi s une augmentation de la conductivit et de la temp rature des eaux de la source des Cent Fonts Au cours des crues la conductivit des eaux des Cent Fonts est lev e de 465 a 550 uS cm Cette augmentation de la conductivit des eaux est mettre en relation directe avec les augmentations des concentrations en HCO3 et Ca observ es Les param tres du syst me calco carbonique CMTD et pCO augmentent en p riode de crue tandis que l indice de saturation de la calcite IS Calcite diminue et devient tr s n gatif Les concentrations en magn
19. dans le drain karstique provient Illustration 67 des pertes de la Bu ges alimentant le drain karstique diinfiltrations de la rivi re H rault alimentant le drain karstique au sein de sa partie aval de la contribution des blocs de calcaires et ou dolomies poreux et ou fissur s et ou des syst mes annexes au drainage SAD situ s entre les drains karstiques et alimentant ceux ci du d stockage de l eau contenue dans le drain karstique BRGM RP 54426 FR Rapport final 157 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies RAR RSS ERROR LLL LRN Sen 226 p 22222 RASAAAS 844444 RS 5222927 RRRRRRARA KK J b COA BSAA AAA A SAA AAAS AAA AAAS ASAD ASDA a 2233355937 4 2272 P RRR 42224494412222244442222244144222224 PRES ASSESS 992 RN POO OOOO ON OOOO OOO POOLE OLED E P D 4 4 leses DLL COLLEEN 0010101 a RRR ANCL RARER RRR RRR RRR RRR RRR RR RRR RRBRN RRR RRR RRR RR RRR RRR RRR RRR RRR ERE ERIE RRR LOL COLE RRRA T RRRA RREI RRR RRR RRR RRR RRR ERRER RR RAER RRR RRR RRR RRR RRR RRR RRR ERRER RRR RER RR RRR RRR RRR RRR RRR RRR RRR RRRA ORRAAAAAMIEAAAAAAAARARARARAARAA AAA ARERERRRARAAARAAARRARAR AREER RAARARARAARAARAA I ORRARARAMIR AAA AAA AAA AAARRARRAARAAARERRARARAARARRAARAAARAARAAAAARAAARARARAARA PR ARRAKAARRAARRARARARRRARARRAARA RRR MOCLOLE CLOLLOOLLOLL
20. s t H H t d signe le rabattement dans le drain gal aussi au rabattement mesur dans le puits de pompage Q e formule de Maillet 1905 est utilis pour repr senter le tarissement naturel Qiaris de la source en utilisant des param tres Qo et a cal s sur le suivi de la source r alis ant rieurement et juste avant le pompage cf 5 2 2 Dans la mesure ou les rabattements impos s dans le drain par le pompage varient au cours du temps la relation q 17 a t mise en oeuvre au moyen du principe de superposition Si le rabattement Sg dans le drain volue au cours du temps s a t ty Sya t ty le d bit additionnel des blocs vers le drain ou vice versa s crit a chaque variation de s ou dans le cas qui nous concerne a chaque pas de temps Oi Bes q 18 Q t es els s q 19 Du bs ea s s s q 20 Oty y Rats Kes Ker s s Kea S3 s e x si ie Vln tyt ty T N q 21 170 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies De fa on it rative on peut l crire K Pouri 1 0 s q 22 ee K pouri 2aN Q Q eh o s sa q 23 e Param tres Les param tres ajust s avec ce troisi me mod le sont les suivants Tableau 42 Param tre Signification Sarain M Surface d noy e du drain karsti
21. un drain karstique au vu de son tarissement mais que ce dernier n est pas bien connect un axe de recharge rapide 96 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Le niveau d eau au sein de l ouvrage P5 au d but de la seconde phase d essais par paliers de d bit 131 18 m le 20 09 05 est comparable a celui observ d but juillet 2005 131 33 m Les pisodes pluvio orageux de d but septembre y ont donc largement permis de reconstituer les r serves sollicit es par les pr levements d eau li s au pompage Le pompage effectu au forage des Cent Fonts influence de mani re notable la pi zom trie de l ouvrage P5 c Pi zom tre P6 L volution temporelle des niveaux pi zom triques au pi zom tre P6 est pr sent e sur Illustration 35 De mani re similaire ce qui a t observ l ouvrage P5 la baisse de la pi zom trie l ouvrage P6 est forte de l ordre de 280 cm mois au cours de la p riode qui pr c dent les pompages d essai Ce taux de diminution de la pi zom trie augmente le 03 08 05 vers 06h00 TU soit 47 heures apr s le d marrage de l essai de longue dur e a 400 l s Du 02 08 05 au 15 08 05 04h00 TU la pi zom trie au P6 volue de 143 15 m a 146 13 m la baisse moyenne de la pi zom trie sur cette p riode tant valu e 25 cm jour environ soit 7 5 m mois A partir du 15 08 05 le
22. volution relative des charges hydrauliques dans les deux r servoirs Illustration 68 Le mod le fonctionne en r gime transitoire pas de temps horaire avec t 0 le 27 07 2005 6h00 TU Les donn es horaires utilis es correspondent des moyennes horaires calcul es partir des donn es mesur es toutes les 5 minutes Les pertes de charge quadratiques de faible importance 2 au regard du rabattement total n ont pas t explicitement mod lis es dans la mesure o il n est pas possible de les localiser en l absence d une connaissance pr cise du drain karstique l chelle du bassin d alimentation Le terme bloc ne pr juge pas de la nature karstique des vides alimentant le drain fissures ou porosit de la matrice dolomitique ou syst mes annexes au drainage 158 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Pompage Pertes Q Bu ges Source Q Echanges Blocs H rault Illustration 68 Sch matisation du mod le math matique changes blocs drains que ce soit avant le pompage ou en pompage Hb charge hydraulique dans les blocs Hd charge hydraulique dans le drain 5 6 3 Hydraulique du r servoir drain karstique a Fonctionnalit s Ce r servoir correspond au r seau de drains karstiques connect s a la source des Cent Fonts et directement sollicit par les pomp
23. 80 500 4 400 m79 _ 300 60 9 200 4 LL O g 100 50 Z 2 z a 0 L40 2 100 200 30 300 400 20 01 09 06 09 11 09 16 09 21 09 26 09 D bit simul de la source Contribution naturelle des blocs Contribution de l H rault Sollicitation des blocs Pertes de la Bu ges Contribution du d stockage drain Niveau simul au forage NGF Illustration 80 Simulation du comportement du syst me karstique dans l hypoth se o apr s l arr t du 2 septembre 2005 la fin du long palier 400 I s la pompe n aurait pas t remise en marche et le syst me karstiques n aurait pas t recharg par les pr cipitations Apr s une remont e relativement rapide la pi zom trie simul e au forage atteint le niveau initial d avant pompage niveau de la source dans la journ e du 9 septembre 2005 soit 7 jours apr s la fin du pompage ce moment l le stockage au sein du drain karstique cesse et la source se remet fonctionner a un d bit d environ 100 s Ce d bit est compos du flux issu des pertes de la Bu ges et de la contribution naturelle des blocs tiage naturel flux diminu de la part de ces coulements qui contribue recharger les blocs qui avaient t sollicit s durant le pompage Le d bit naturel des sources est int gralement reconstitu la fin du mois de septembre n anmoins plus de 80 du d bit initial est atteint 2 semaines apr s la fin d
24. APPORT DES POMPAGES D ESSAI POUR LA CONNAISSANCE DU MODELE CONCEPTUEL DE LA STRUCTURE ET DU FONCTIONNEMENT DE L AQUIFERE Etat des connaissances avant les pompages d essais Au terme des tudes men es ant rieurement aux pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts celui ci est caract ris comme tant un syst me binaire aliment d une part par les pertes de la Bu ges et d autre part par l infiltration de la pluie efficace sur son bassin d alimentation La superficie totale de celui ci bassin versant des pertes et zone de recharge directe est de 60 km au total dont 30 km correspondant au bassin d alimentation des pertes de la Bu ges Le syst me karstique se d veloppe dans les formations dolomitiques du Jurassique moyen Bathonien d une puissance comprise entre 250 et 450 m au sein du bassin d alimentation des Cent Fonts des d veloppements de la karstification dans la formation sous jacente de l Aal nien Bajocien ne peuvent pas tre exclus La structure du r seau karstique n est reconnue que sur quelques 250 m tres dans sa partie aval au niveau de l exutoire Les caract ristiques fonctionnelles du syst me sugg rent qu il est plus karstifi au sein de sa partie amont qu l aval Une continuit existe entre la zone des pertes de la Bu ges et l exutoire drain karstique en charge sans aucune indication de localisation et de g om trie du r seau Le volume coul aux Cent
25. Caract ristique technique de l avant trou du Forage F3 CF Nom Forage F3 CF Coordonn es Lambert III X 703 743 08 Y 160 101 17 Z sol 133 54 m Profondeur totale 128 m 17 1 2 445 mm de 0 2 m de profondeur 12 1 4 311 mm de 2 128 m de profondeur Nature acier noir E24 Localisation g ographique diam tre Diam tre ext rieur 14 355 mm Tubage Epaisseur 7 mm Longueur 2 25 m de 0 25 2 0 m Cimentation non ciment car al sage pr vu forage de reconnaissance definitif M Marteau fond de trou en Circulation Inverse avec fluide air thode de foration eau 500I h env D blais inertes graviers et fines carbonat s r utilis s sur site Destination des d blais pour am liorer les merlons lat raux de la piste dans le cadre du projet paysager De 0 95 m de profondeur pas de venues d eau A partir de 95 m de profondeur eau karstique provenant du r seau des Cent Fonts rejet e dans le milieu naturel apr s d cantation G ologie Formations carbonat es du Bathonien Gestion des eaux Venues d eau Venue d eau partir de 95 m de profondeur Cavit cible travers e de 120 126 m de profondeur Niveau d eau 56 m de profondeur D viation Diagraphies r alis es Inspection vid o Inspection sonar dans la cavit 214 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me
26. D but pompage 110 longue dur e a er 138 apteur hors d eau j Illustration 34 Evolution des niveaux pi zom triques au pi zom tre P5 sur la p riode du 30 06 05 au 21 11 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain des Cent Fonts est galement report e La baisse du niveau pi zom trique est assez forte de l ordre de 108 cm mois au cours de la p riode qui pr c dent les pompages d essai Cette baisse s apparente un coefficient de tarissement important traduisant une bonne connexion du forage un conduit karstique Ce taux de diminution augmente le 02 08 05 vers 12h00 TU soit 29 heures apr s le d marrage de l essai de longue dur e 400 l s Du 02 08 05 au 26 08 05 date des derni res donn es disponibles du mois d ao t pour cause de d noyage du capteur la pi zom trie au P5 volue de 132 5 m 136 37 m la baisse moyenne de la pi zom trie sur cette p riode est d environ 16 cm jour soit 4 8 m par mois Lors des pisodes de crue de septembre 2005 la pi zom trie de l ouvrage P5 semble avoir augment de mani re non synchrone par rapport la r ponse enregistr e l ouvrage de pompage F3 Le pic de pi zom trie qui fait suite aux pisodes pluvio orageux des 6 et 9 septembre se produit vers le 21 09 05 soit plus de 12 jours apr s le dernier pisode de crue de la source des Cent Fonts Ce comportement indique que le pi zom tre P5 est probablement situ proximit d
27. Elle permet de caract riser la vidange lente des eaux de pluie infiltr es dans le syst me karstique la derni re composante zone noy e sur l Illustration 51 caract rise les modalit s de vidange des r serves contenues dans la zone noy e Elle devient pr pond rante lorsque les contributions des eaux issues de la zone d infiltration et de l pikarstique cessent La contribution de la recharge par les pluies efficaces via la zone d infiltration cesse au bout de 100 jours environ t La vitesse moyenne d infiltration caract ris e par l inverse du temps d infiltration 1 ti est tr s faible 0 01 ce qui indique que le transfert de l eau au travers de la zone d infiltration est tr s lent Ce r sultat est en accord avec l paisseur importante des formations carbonat es en amont de la source de la Bu ges Sud du Larzac Il illustre aussi que le syst me est globalement peu karstifi dans sa zone d infiltration pikarst m me s il existe localement des drains verticaux qui permettent une bonne connexion hydraulique entre la zone noy e et la zone d infiltration composante rapide la r ponse du syst me aux pr cipitations se produisant en 1 jour environ et cette composante rapide durant une quinzaine de jours environ 126 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Le fonctionnement hydrog ologique de cet aquif re
28. LA FAUNE STYGOBIE Nota cette partie du rapport correspond aux l ments fournis par M J Olivier D Martin et C Bou 3 6 1 Pr sentation du protocole Le protocole d chantillonnage du suivi de la faune stygobie comporte chronologiquement trois phases 16 Cette analyse pour le syst me karstique des Cent Fonts a t men l aide de l option de pond ration des chroniques de pluie du logiciel TEMPO Pinault 2001 rapport BRGM RP 51459 FR qui consiste tablir le corr logramme crois pluie d bit partir d une optimisation d une combinaison lin aire des poids associ s aux chroniques de pluie La proc dure d taill e est pr sent en annexe au rapport BRGM RP 53595 FR Ladouche et al 2004 48 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies i un inventaire faunistique du massif avant pompage ii une valuation qualitative et quantitative de la faune extraite du massif au cours des pompages iii un inventaire faunistique du massif apr s pompage Les inventaires faunistiques avant et apr s pompage comprennent chacun un inventaire de la faune des sources et des cavit s p n trables un suivi de crue un inventaire de la faune hyporh ique communaut s d organismes colonisant le sous coulement des cours d eau qui a t rajout au protocole en raison des contacts potentiels ent
29. diminuer jusqu atteindre le 03 08 05 11h35 TU au bout de 53 heures et 30 minutes de pompage une valeur proche de 360 uS cm La conductivit a ensuite fluctu autour de 360 uS cm 5 uS cm pr s jusqu au 13 08 05 date a laquelle le capteur s est trouv hors d eau Lors de la crue qui s est produite suite l pisode pluvio orageux du 06 09 05 acquisition des donn es a pu reprendre lorsque le niveau pi zom trique a atteint la valeur de 82 22 m forage F3 CF Au cours de la mont e de crue la conductivit a rapidement augment de 360 uS cm a 474yuS cm cette derni re valeur tant observ e le 07 09 05 vers 13h20 TU pr s de 14 heures apr s que les mergences des Cent Fonts se soient remise couler Lors de la d crue un pic de conductivit 500 uS cm s est produit le 08 09 05 vers 10h00 TU Au cours de la crue et de la d crue du 09 09 05 la conductivit des eaux a globalement diminu pour atteindre une valeur proche de 430 uS cm le 16 09 05 BRGM RP 54426 FR Rapport final 77 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Sur la p riode du 16 09 05 au 20 09 05 date de reprise des pompages d essai la conductivit des eaux du karst pr sente une tendance l augmentation de 430 1 uS cm 434 1 uS cm Au cours des essais par paliers de d bit 300 l s et 500 l s la conductivit des eaux continue augmenter ju
30. e par les eaux de d bordement en p riode de crue Le point de d bordement situ au d part de la ravine est situ a la cote 87 m NGF Ce point de d bordement ne fonctionne que lors des p riodes de hautes eaux il n tait pas fonctionnel pendant la p riode des pompages d essai Sur les dix mergences neuf ont t suivies selon le protocole d crit ci dessous au cours des pompages d essai par paliers de d bit descente et remont e et lors des premi res heures du pompage d essai de longue dur e 400 I s Il s agit d un suivi qualitatif de la descente des niveaux d eau aux griffons et de la remont e lors de la reprise des coulements une fois le pompage arr t Afin de mieux appr cier les variations du d bit au principal griffon N 4 un seuil jaugeur calibr a t install Illustration 5 Ce seuil ne permet n anmoins pas de collecter l ensemble des arriv es d eau de ce griffon environ 25 de l coulement chappe la station de mesure Pour les autres griffons dont l am nagement temporaire n tait pas possible le suivi de la diminution du niveau d eau jusqu tarissement et de la reprise des coulements apr s arr t des pompages par paliers de d bit a t r alis l aide de jalons Lors de la descente du niveau d eau au cours des 4 paliers de pompage des observations visuelles ont t faites pour chaque griffon en posant des jalons avec des rep res de couleur Illustrat
31. et plus d un millier de Cyclopoides stygox nes Cette tendance s accentue au cours des pompages Les larves d insectes r colt es appartiennent aux groupes des H t ropt res Trichopt res Eph m ropt res Dipt res Chironomidae et Odonates dans l tat actuel d analyse des chantillons il semble que la d rive de faune stygobie occasionn e par la pompe est tr s faible la pr sence d une faune de crustac s stygox nes est classique dans les syst mes karstiques binaires c est dire aliment s par des pertes de rivi re En effet les pertes introduisent en permanence la faune aquatique superficielle ainsi que les d bris organiques n cessaires leur survie dans le syst me karstique Cette faune colonise le milieu souterrain pauvrement peupl par comparaison avec le cours d eau de surface L analyse d taill e des chantillons avant et apr s pompage permettra de d terminer si la pr sence de crustac s stygox nes est li e l infiltration des eaux de la Bu ges dans le syst me karstique ou aux infiltrations en provenance de l H rault BRGM RP 54426 FR Rapport final 111 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 5 Interpretation des donn es receuillies au cours des pompages d essai 5 1 ELEMENTS GEOLOGIQUES Une comparaison de la nature lithologique des s diments recueillis au sein de la partie d noy e du r seau karstique des Cent
32. hyporheic H rault seuil amont pr l vement suppl mentaire hyporheic H rault seuil aval See p riode d essai de pompe Bou Rouch grotte inventaire pB por 10h 15h30 p riode d essai de pompe Appats grotte frolic grotte 200 I s d bit flltr 5 I s POMPAGE i 300 l s filtr 5 I s 1Troglocaris PALIERS 500 Vs filtr A S 30 07 2005 400 I s filtr 41 s 7 TEET LE CONTINU AO e SA 5 POMPAGE CONTINU 400 l s 12 15 08 05 72h 60 I s 2 Microcharon 6 Salentinelles 6 POMPAGE eB momo n O0 Nip CONTINU we ob 2 a 7 POMPAGE 7B EE i a 0 V s 4001 7D 208 7000 8 01 09 2005 4 h 20 l s perte r surgence Microcharon 8 Faucheria et Niph perte grotte 7 09 17h au 8 09 13h di griffon d versoir BRGM et crue 08 09 2005 24h griffon crue filtrage 50 80 I s 9 20 09 au 22 09 dur e 48h _ 4 l s pompage 300 l s jusqu au 21 09 16h30 CONTINU debit variable SO eer T0 inventaire sources ee eT au 02 12 05 16h15 10h Filtrages sources 3 grands filets 1 petit filtre rond 10 D 11 01 12 05 au 02 12 05 18h 15h pose de 3 balances viande saucisso Appats grotte inventaire 11 B__ Bou rouch impossible trop d eau dans la cavit grotte 11 C 11 D BRGM RP 54426 FR Rapport final 233 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Annexe 7 Elements de statistiques descriptives su
33. l aide d un pompage fort d bit afin de solliciter de fa on significative les r serves du syst me Pour que l exp rience conduise une interpr tation acceptable plusieurs conditions sont requises les pompages d essai doivent tre r alis s sur un site dont l historique des d bits et des param tres physico chimiques est bien ma tris Ces conditions sont satisfaites pour le site des Cent Fonts chroniques depuis 1997 l ouvrage de pompage doit recouper le r seau de drains ou un syst me annexe au drainage La localisation pr vue du site de forage satisfait la premi re de ces deux conditions l exp rience doit tre conduite a un d bit de pompage du m me ordre de grandeur ou significativement sup rieur au d bit naturel de la source En pratique elle doit donc tre mise en oeuvre en tiage Le d bit de pompage envisag 400 l s est significativement sup rieur au d bit moyen d tiage 300 l s 1 4 OBJET ET CONTENU DU RAPPORT Le pr sent rapport de fin de travaux des pompages d essai sur le site des Cent Fonts Commune de Causse de la Selle H rault r pond aux prescriptions tablies par le Comit de Suivi des pompages d essai qui imposaient notamment que les donn es recueillies lors de cette exp rimentation et leur interpr tation soient pr sent es au sein d un rapport tabli dans un d lai de 3 mois maximum apr s la fin des essais 30 09 05 Ce rapport suit par ailleurs les prescrip
34. mois de juillet et ao t L cart interquartile qui couvre 50 d un ensemble de donn es indique que dans 50 des cas les d bits des pertes de la Bu ges sont 74 Le d bit des pertes de la Bu ges est calcul sur la base du suivi des stations hydrom triques situ es en amont et en aval des gorges de la Bu ges Les dispositifs exp rimentaux sont pr sent s dans le rapport BRGM RP 51584 FR Ladouche et al 2002 Les suivis r alis s sur la rivi re de la Bu ges depuis mars 2000 indiquent que les pertes sont totales lors des p riodes estivales En t le d bit des pertes est ainsi gal au d bit mesur en amont des pertes St Jean de Bu ges 122 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies compris dans les intervalles 118 I s 179 I s et 45 I s 129 I s pour les mois de juillet et ao t respectivement Pertes de la Bu ges partir des valeurs mesur es 2000 2005 10000 1000 n J 4 o a So QA 100 10 7 01 janv 31 janv 02 0O1 aw 01 mai 31 mai 30 juin 30 juil 29 ao t 28 sept 28 oct 27 nov 27 d c mars 2005 minimum 1er quartile m diane 3 me quartile moyenne Illustration 47 Evolution temporelle des param tres statistiques minimun quartiles m diane et moyenne du d bit interannuel journalier des pertes de la Bu ges
35. nite dolomitique brun clair essentiellement graveleuse matrice micritique Packstone Calcar nite dolomitique gris clair essentiellement graveleuse matrice micritique Packstone D bris calcitiques plus fr quents li s une faille potentielle Calcar nite dolomitique brun clair essentiellement graveleuse matrice micritique Packstone Calcar nite oolithique et graveleuse dolomitique brune tr s claire Grainstone Packstone Alternances de calcaires micritiques brun sublithographiques plus ou moins dolomitiques avec des calcaires argileux noir riches en mati re organique Lacune d chantillon Calcar nite oolithique dolomitique Attributions lithostratigraphiques L attribution lithostratigraphique se fonde sur l analyse des cartes g ologiques et sur la connaissance g ologique r gionale Le Strat 1981 1987 1992 Charcosset 1998 Les formations de 0 13 m sont attribu es l Oxfordien moyen calcaire de part sa lithologie Les formations de 13 40 m sont attribu es l Oxfordien moyen marneux Les formations de 40 a 106 m sont attribu es lithostratigraphiquement au Callovien sup rieur La formation de 106 m a la fin du forage 120 m est attribu e au Callovien moyen La formation de 125 a 126 m est rapport e au Bathonien sup rieur BRGM RP 54426 FR Rapport final 213 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies
36. s crit i v Sv Sv q 8 Avec v coefficient de viscosit cin matique m s 1 17 x 10 m s pour une eau a 14 C U vitesse moyenne gale Q S m s Q d bit dans le drain karstique m s 148 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies R rayon hydraulique du drain m S section d coulement du drain m D 4 Ry diam tre hydraulique du drain m dans le cas de conduites circulaires Dp est le diam tre Pour les petites valeurs du nombre de Reynolds Re lt 2000 l coulement est laminaire et les pertes de charges sont proportionnelles au d bit d coulement Quand le nombre de Reynolds augmente les trajectoires des particules ne sont plus r guli res et rectilignes au contraire il s tablit une turbulence qui se traduit par des mouvements transversaux des mol cules d eau Ce type de mouvement est appel turbulent Il en r sulte des pertes d nergie plus importantes et les pertes de charge deviennent proportionnelles au carr du d bit Entre le r gime laminaire et le r gime turbulent il existe une zone de transition dont les caract ristiques sont variables avec la rugosit des parois Lencastre 1966 En hydraulique g n rale la rugosit absolue est d finie comme tant la mesure de l paisseur des rugosit s des parois du drain La rugosit relative LD est le rapport
37. s en tant que synonymes de charge hydraulique ou de niveau pi zom trique BRGM RP 54426 FR Rapport final 161 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Les niveaux d eau calcul s dans le drain karstique pourront alors tre compar s a ceux mesur s dans le forage de pompage CF F3 et dans le forage de reconnaissance F2 5 6 4 Hydraulique du r servoir blocs a Fonctionnalit s Ce r servoir correspond aux blocs poreux et ou fissur s et ou aux syst mes annexes au drainage SAD situ s entre les drains du r seau karstique Ceux ci alimentent le drain karstique selon une relation d pendant de la diff rence de charge hydraulique qui r gne entre blocs et drain Le r le de ce r servoir est de calculer la contribution des blocs au drain en p riode de pompage suite au rabattement induit dans le drain karstique ou l inverse la contribution du drain aux blocs b Description math matique bassin gt Recharge 0 Ha Blocs Qb 0 dH _ RQ eq 13 dt o S pas sin avec H niveau d eau dans les blocs m Spassin Surface du bassin d alimentation m Qb d bit de contribution des blocs au drain m h R recharge des blocs m h R 0 pendant l essai en l absence de pluies porosit efficace moyenne des blocs sans dimension Q est calcul au moyen de diverses relations analytiques simpl
38. taient de nouveau totales 4 7 2 Suivi des d bits de la rivi re de la Bu ges en amont et en aval des pertes et des pertes de la Bu ges L volution temporelle des d bits de la rivi re de la Bu ges seuils amont et aval ainsi que du d bit des pertes de la Bu ges est pr sent e sur l Illustration 40 Sur la p riode du 11 07 05 au 05 08 05 Illustration 39 et Illustration 40 le d bit de la Bu ges au seuil amont a volu de 80 I s 15 I s Du 05 08 05 au 05 09 05 le d bit de la Bu ges au seuil amont est rest stable autour de 15 l s 5 l s Ces valeurs correspondent galement au d bit des pertes de la Bu ges qui contribuent alimenter le syst me karstique des Cent Fonts Cette alimentation repr sente cette p riode 6 de l coulement naturel des Cent Fonts en tiage Au cours des pisodes pluvio orageux de d but septembre les d bits ont fortement augment Le d bit des pertes de la Bu ges a atteint pr s de 4 5 m s lors des pics de crue des 6 et 09 09 05 La r ponse des pertes de la Bu ges lors des crues est quasi synchrone la r ponse observ e aux Cent Fonts Illustration 38 Le niveau d eau aux Cent Fonts pr sente un retard de moins de 5 minutes pas d acquisition des enregistrements par rapport au d bit des pertes de la Bu ges Ce r sultat montre a nouveau que l coulement des eaux entre la zone des pertes et la source des Cent Fonts se produit par l interm diaire de drain karstiq
39. telles le sodium la silice ou les sulfates traceurs qui renseignent sur l volution hydrog ochimique des eaux au cours de son transfert dans le milieu et les esp ces du syst me carbonat montrent que l eau subit de nombreuses interactions avec les roches encaissantes et les min raux argileux contenus dans la zone noy e Ces informations coupl es aux r sultats des rapports isotopiques du strontium Sr Sr indiquent que l eau a s journ de quelques semaines a quelques mois dans les formations dolomitiques avant de sortir a l exutoire source Ces formations constituent le si ge de la zone noy e du syst me karstique des Cent Fonts 130 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 650 400 bat 350 i Conductivit qu aurait pr sent 300 l eau des Cent Fonts en A 550 absence de pompage oO e i 250 T Conductivit de l eau pomp e i piquage Forage F3 i Fi 200 s l A 150 9 450 a Conductivit initiale de l eau pomp e Q i 100 O 400 50 350 0 300 50 01 08 05 06 08 05 11 08 05 16 08 05 21 08 05 26 08 05 31 08 05 05 09 05 Illustration 52 Evolution de la contribution d eau en provenance de l H rault au cours de loompage d essai de longue dur e L volution de la conductivit de l eau pomp e est galement report e BRGM RP 54426 FR Rapport
40. trie temp rature et conductivit a t r alis e au pas de temps de 5 mn entre le 2 mai 2005 et le 6 octobre 2005 Le forage du mas d Embougette BSS 09631X0105 situ en dehors du bassin d alimentation pr sum des Cent Fonts Illustration 1 a t quip d un capteur de pression en octobre 2004 Depuis cette date le suivi a t r alis au pas de temps horaire Le 24 ao t 2005 l enregistreur de donn es est tomb en panne aucune donn e n est disponible depuis cette date Le forage AEP de Saint Andr de Bu ges BSS 09631X0097 situ en dehors du bassin d alimentation pr sum des Cent Fonts Illustration 1 a t quip d un capteur de pression le 30 mai 2005 Depuis cette date le suivi a t r alis au pas de temps horaire Le niveau d eau de la source des Fontanilles BSS 09635X0009 situ e sur la commune de Pu chabon Illustration 1 est suivi au pas de temps de 30 mn depuis le BRGM RP 54426 FR Rapport final 47 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies mois de janvier 2005 Avant cette date un suivi a t r alis au pas de temps horaire entre le 20 11 1996 et le 26 07 2001 date a partir de laquelle l acquisition a t stopp e en raison d un probl me de centrale d acquisition Une courbe de tarage a t tablie Schoen et al 1999 et permet une estimation des d bits de la source 3 5 SUIVI DES
41. 0 000008 ror a arf ae Galerie 11 08 05 11 08 2005 77 8 46 1 17 15 5 lt a 0 709052 0 000007 grotte pts 660 661 25 08 05 25 08 2005 746 16 3 0 9 14 3 lt ia 35 9 os 5 9 o1 0 709172 0 000009 H rault grotte 2 25 08 2008 811 477 11 181 lt 1o RP EP Bu ges amont pertes 23 08 2005 __ 485 32 a 4 lt 1Q 355 6 o1 0708125 0 000009 RE a eam a a ee ee ere ere Ronan ez CF AP sce n 5 19 07 2005 53 1 45 0 7 63 lt ta 348 08 6 2 01 0 708293 0 000007 CF piquage P1 200 27 07 2005 _ 52 5 42 08 62 lt ia 346 os 6 2 o1 0 708298 0 000000 CF piquage LD400 01 08 2005 53 45 0 8 65 214 0 708326 0 000008 CF piquage LD400 03 08 2005 562 7 7 09 73 237 346 os 6 1 o1 0 708443 0 000007 CF piquage LD400 05 08 2005 564 8 8 08 74 214 0 708456 0 000010 CF piquage LD400 09 08 2005 09 00 56 9 10 1 09 69 218 0 708447 0 000009 CF piquage LD400_ 09 08 2005 16 00 59 6 15 4 09 79 21 0 708567 0 000007 CF piquage LD400 11 08 2005 _ 57 6 99 09 74 23 2 344 os 6 1 01 0 708439 0 000010 CF piquage LD400 17 08 2005 59 9 09 74 lt ia 0 708419 0 000009 CF piquage LD400 23 08 2005 58 86 09 65 lt ia 345 os 6 1 o1 0 708402 0 0
42. 02 2000 X 703 810 Y 170 330 Tempera Centrale d acquisition autonome Bu ges Aval Hauteur d eau En continu toutes les 30 mn Installation 01 02 2000 X 705 875 Y 171 375 Centrale d acquisition autonome Tableau 6 Points de suivi des eaux de surface dans l environnement loign gt 1000 m du forage de pompage Intitul Param tres suivis Type de suivi Remarques Source de la Bu ges Commune Hauteur d eau En continu toutes les heures Installation 15 02 2002 r seau de P gairolles de Bu ges pi zom trique d partemental suivi par le BRGM pour le BSS 09628X043 X 700 910 Y 168 930 Z 175 compte du CG34 depuis octobre Centrale d acquisition autonome 2003 Source des Fontanilles Hauteur d eau En continu toutes les 30 mn Installation 20 11 1996 Commune de Pu chabon arr Centrale d acquisition autonome BSS 09635X009 X 703 63 Y 162 21 Z 80 Tableau 7 Syst me aquif re voisin de celui des Cent Fonts na Caract ristiques des mesures capteur de pression 1 bar r solution et pr cision 1 cm conductivit r solution et pr cision 1uS cm temp rature r solution et pr cision 0 1 C 13 Caract ristiques des mesures capteur de pression 1 bar r solution et pr cision 1 cm 34 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es r
43. 2 00E 02 3 00E 02 400E 02 5 00E 02 6 00E 02 7 00E 02 8 00E 02 9 00E 02 Rabattement obs Rabattement cal Il Plage de calage Dehit l s Date pompage 27 juil 05 Diam tre ouvrage mm 1000 Niveau d eau initial mvrep 77 1 Rayon d observation m 500 R sultats d interpr tation M thode d interpr tation Theis Plage de calage h valeur minimale 0 valeur maximale 766 R sultats d interpr tation Transmissivit m2 s 1 11E 03 Emmagasinement 5 40E 03 Coefficient de pertes de charge quadratiques m m3 h 2 5 66E 07 Effet de capacit Diam tre section mm 0 Profondeur base section m 0 Illustration 62 Interpr tation du pompage d essai de longue dur e au moyen de la solution de Theis BRGM RP 54426 FR Rapport final 151 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies b Solution d coulement en chenal Le pompage a t r alis dans un drain karstique Si la sollicitation concerne le drain uniquement et que celui ci pr sente une section verticale constante l volution des rabattements exprim s en fonction de la racine carr e du temps devrait tre lin aire Bourdarot 1996 t40 5 min 0 5 0 50 100 150 200 250 0 ETA i li li li 10 20 30 Rabattement m 40 50 60 Illustration 63 Evolution du rabattement au Forage F3 CF en fonction de la racine
44. 21 6 21 8 1 22 0 120 Illustration 31 Evolution des niveaux pi zom triques au forage d Embougette sur la p riode du 30 06 05 au 23 08 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain des Cent Fonts est galement report e 4 6 3 Suivi des niveaux pi zom triques au forage AEP de St Andr de Bu ges L volution temporelle des niveaux pi zom triques au forage AEP de St Andr de Bu ges est pr sent e sur l Illustration 32 Le niveau d eau pr sente une quasi absence de variation au cours de la p riode d tiage qui pr c dus crues de septembre Les BRGM RP 54426 FR Rapport final 93 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies variations d amplitude de 5 cm en moyenne sont dues au pr l vement d eau effectu par le dispositif de pompage qui quipe ce forage Le niveau pi zom trique du forage AEP de St Andr de Bu ges n est pas affect par les pompages qui se sont d roul s au forage des Cent Fonts Evolution compar e St Andr de Bu ges Forage CF F3 30 06 05 15 07 05 30 07 05 14 08 05 29 08 05 13 09 05 28 09 05 5 0 40 52 Forage CF 50 GA 60 5 6 E ahs 70 E 58 S 2 S 3 6 0 80 5 4 oO g 62 a gt g 6 4 jh P 100 ee Forage St Andr de Bu ges 6 8 n 7 0 120 lllustration 32 Evolution des niveaux pi zom triques au forage AEP de St Andr de Bu ges sur la p rio
45. 25 oct ao t sept 2000 2001 2002 Illustration 49 Evolution des d bits journaliers de la Bu ges seuil amont mesur s en 2000 2001 et 2002 repr sentation dans une ann e calendaire p riode du 10 avril au 25 octobre 10000 1000 100 D but de la rupture 2005 D bit rivi re Bu ges seuil amont en l s 10 ee 10 avr 28 avr 16 mai 3 juin 21 juin 9 juil 27 juil 14 ao t 1 sept 19 sept 7 oct 25 oct 2003 2004 2005 Illustration 50 Evolution des d bits journalier de la Bu ges seuil amont mesur s en 2003 2004 et 2005 repr sentation dans une ann e calendaire p riode du 10 avril au 25 octobre BRGM RP 54426 FR Rapport final 125 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies La rupture dans la courbe du d bit de la rivi re de la Bu ges seuil amont que l on observe partir du d but du mois de juillet 2005 Illustration 48 est galement visible sur les niveaux d eau mesur s la source de la Bu ges Ce ph nom ne de rupture de pente dans la chronique du d bit des pertes de la Bu ges a d j t observ lors des ann es ant rieures 2000 2004 il apparaissait n anmoins de mani re plus tardive fin juillet voire d but ao t Illustration 49 et Illustration 50 L ann e 2004 fortement exc dentaire ne pr sente pas ce
46. 3 2 AU NIVEAU DE L OUVRAGE DE POMPAGE ET A PROXIMITE DE LA ZONE D EMERGENCE DES SOURCES eeraa aaa sine NEA EEEE REGENS 35 3 2 1 Niveau d ea Urner eree ee a a AEE EE A 35 3 2 2 Su ivi des CG OIS 2s RE acta seauath heautetr Atanas tadad needs opanetdaa ele ta tn wate nein 39 3 2 3 Suivi des param tres physico chimiques conductivit temp rature t tbidit neneiia n ate ON GR Stata attr ronal ve RDO Ceased Machel dali 40 3 2 4 Pr l vements d eau pour analyses chimiques et isotopiques 41 9 93 SUIVI DES EAUX DE SURFACE nn nt in ten teier 44 3 3 1 Les eaux de l H rault niveau jaugeages ponctuels suivi de la conductivit et de la temp rature pr l vements pour analyses 44 3 3 2 Les eaux de la Bu ges source de la Bu ges pertes de la Bu ges 46 BRGM RP 54426 FR Rapport final 7 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 3 4 SUIVI DES EAUX SOUTERRAINES AU SEIN DU BASSIN D ALIMENTATION DE LA SOURCE DES CENT FONTS ET DE SES ENVIRONS 47 3 5 SUIVI DES PREGIPITATIONS i ccc WA eee Ee oe es a 48 3 6 SUIVI HYDROBIOLOGIQUE DE LA FAUNE CAVERNICOLE DES EAUX SOUTERRAINES KARSTIQUES LA FAUNE STYGOBIE asnnnnnneeneneeeneenen 48 3 6 1 Pr sentation du protocole cccceeceeeceeeceeeceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeseeeeeeeeeeeeeneeees 48 3 6 2 M thodologie pr l vements analyses 51 Pr sent
47. 400 l s et 280 l s Le d bit d duit de la courbe de tarage le 01 10 05 est comparable 298 60 l s celui estim par la m thode de r cession 282 I s 20 Coefficient de tarissement de la zone noy e a j 1 0 005 Contribution initiale du r servoir de la zone noy e 260 I s le 12 09 05 BRGM RP 54426 FR Rapport final 119 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 7 N R cession septembre 2005 des d bits des Cent Fonts 10 00 NN D bit estim w 1 00 A Se N E 1 e 0 10 a 0 01 9 9 05 12 9 05 15 9 05 18 9 05 21 9 05 24 9 05 27 9 05 30 9 05 e D bit mesur 1 D bit simul R servoir zone noy e D bit total simul 1 2 2_recharge pluie pertes Illustration 45 R cession du d bit de la source des Cent Fonts du 09 09 05 au 01 10 05 5 2 5 Discussion Les d bits mesur s en 2005 Illustration 43 apparaissent comme quasi confondus avec la courbe du d bit minimal exception faite des pisodes de crue des mois de mars et mai 2005 Ce r sultat permet d illustrer la nature tr s d ficitaire de l coulement pour l ann e 2005 Les d bits de 2005 correspondent en fait au d bit les plus faibles mesur s depuis le d but des suivis 1997 La nature d ficitaire du cycle 2004 2005 est a mettre en relation avec la faible quantit de pluie pr cipit e au cours de cette p riode
48. 8 premiers jours de pompage du 01 08 05 au 09 08 05 Lors du 1 arr t programm de pompage d essai de longue dur e 400 I s 09 08 05 le niveau est remont dans le forage de 3 43 m en 6 heures Le pompage de longue dur e a 400 I s a repris le 09 08 05 13h16 TU Le niveau pi zom trique dans le drain karstique s est remis diminuer jusqu au 02 09 05 07 25 date du second arr t programm Le rabattement maximal atteint cette date tait de 52 12 m dans l ouvrage F2 L volution des rabattements journaliers sur cette p riode de pompage est pr sent e dans le Tableau 23 Reprise du pompage longue dur e 09 08 05 13 11 TU Rabattement er me me me me me me me moyen journalier du 3 jour 4 jour 5 jour 6 jour 7 jour 8 jour 10 08 05 11 08 05 12 08 05 13 08 05 14 08 05 15 08 05 16 08 05 17 08 05 Rabattement R Rabattement ome me me me me me me me moven journaler du 17 jour 18 aaa 19 jour 20 jour 21 gt jour 22 jour 23 jour 24 jour See DER Tableau 23 Rabattement moyen journalier F3 pompage au cours des 24 jours de pompage suivant l arr t programm du 09 08 05 BRGM RP 54426 FR Rapport final 65 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Illustration 14 Evolution du rabattement au cours de pompage d essai de longue dur e dans les
49. Bu ges de la faune pr sente dans le milieu souterrain etc Ces travaux ont t men s par les services techniques du Conseil G n ral Ma tre d Ouvrage du projet dans le respect des proc dures r glementaires en lien troit avec BRGM RP 54426 FR Rapport final 3 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies les Services de l Etat A cet gard un comit de suivi du pompage d essai a t institu Il a particip a la d finition et a donn son accord l ensemble du protocole de mesure et de suivi et ses modifications en cours d essai Dans ce cadre le pr sent rapport de fin de travaux de pompages d essai sur le site des Cent Fonts r pond aux prescriptions tablies par l arr t de prescriptions compl mentaires qui imposaient notamment que les donn es recueillies lors de cette exp rimentation et leur interpr tation soient pr sent es au sein d un rapport tabli dans un d lai de 3 mois maximum apr s la fin des essais 30 09 05 Ce rapport est par ailleurs conforme l arr t minist riel du 11 septembre 2003 Il se limite volontairement la pr sentation et l interpr tation des donn es des pompages d essai il ne donne aucune pr conisation sur l exploitation ceci fera l objet d un prochain rapport Le projet se poursuivra au cours du premier semestre 2006 II sera plus particuli rement consacr l approfondissement de l inte
50. FAIT L OBJET DU POMPAGE D ESSAI DU PIEZOMETRE DE RECONNAISSANCE F2 ET DU FORAGE DE LA CGE Les volutions temporelles de la pi zom trie mesur e dans les diff rents ouvrages situ s dans l environnement imm diat des sources des Cent Fonts sont pr sent es sur Illustration 13 Sur les p riodes de suivi o les donn es sont disponibles pour tous les forages on observe une volution identique de la pi zom trie sur chacun des ouvrages instrument s Les perturbations induites par le pompage sont instantan ment transmises et enregistr es par les capteurs sans aucun d calage temporel Ce r sultat attendu s explique par le fait que les 3 ouvrages sont situ s sur le drain karstique en charge situ en dessous du niveau des mergences sur lequel est effectu le pompage La transmission est ainsi quasi imm diate La phase de tests du dispositif de pompage a d but le 19 07 05 13h15 et s est termin e le 26 07 05 Sur cette p riode 5 phases de pompage de plusieurs heures chacune ont t r alis es afin de proc der aux diff rents r glages du dispositif 62 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies exp rimental Les variations du niveau pi zom trique de l aquif re au cours de cette p riode ont t enregistr es par le capteur du forage de la CGE les capteurs des ouvrages F2 et F3 n tant pas op rationne
51. FR Rapport final 241 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Annexe 9 Simulation de pertes de charge quadratiques dans un drain karstique BRGM RP 54426 FR Rapport final 243 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Ecoulements en charge estimation de pertes de charge quadratiques Conduite circulaire de diam tre D Drain 1 Drain 2 Diam tre D 1 65 m D 1 25 m Coefficient de viscosit cin matique 1 17E 06 m s 1 17E 06 m s Vitesse moyenne 0 116 m s U 0 101 m s D bit Q 0 248 m s 0 124 m s Section 2 14 m S 1 23 m Rayon hydraulique Rh 0 4125 m Rh 0 3125 m Diam tre hydraulique Dh 1 65 m Dh 1 25 m Coefficient de Manning Strickler Ks 20 m s Ks 20 m s Longueur du drain karstique 5000 m 5000 m Nombre de Reynolds Re 1 63E 05 Re 1 07E 05 Pertes de charge quadratiques lin aires i 0 000109079 i 0 00011988 Pertes de charge sur un drain de longueur PdeC PdeC L drain1 0 545 m drain2 0 599 m Pertes de chage totales PdeC 1 145 m Note on consid re que dans le premier tron on de drain transite le d bit de pompage moins la contribution de l H rault 30 l s et moins la moiti de la contribution naturelle de la source 122 5 I s la moiti de ce d bit transite dans le second tron on BRGM RP 54426 FR Rapport final 245 bra pour une Terre
52. Fonts est de l ordre de 33 millions de m par an La contribution moyenne des pertes de la Bu ges l coulement des Cent Fonts est valu e 50 La ressource peut tre consid r e comme importante avec un d bit moyen l g rement sup rieur 1 m s Les r serves sont significatives avec une valeur estim e 9 millions de m sur la base de la d termination du volume dynamique de l aquif re l aide des courbes de r cession de l hydrogramme des Cent Fonts Ladouche et al 2002 Cette estimation du volume dynamique 9 millions de m est confirm e par les r sultats de l interpr tation des r cessions des cycles hydrologiques 2002 2003 2003 2004 et 2004 2005 cf rapport final du projet en cours de r daction Les caract ristiques fonctionnelles et les r serves du syst me des Cent Fonts permettent de d crire un syst me influenc de mani re pr pond rante par une infiltration rapide peu sensible aux variations saisonni res et interannuelles des pr cipitations Il pr sente des retards l infiltration li s la contribution des pertes de la Bu ges De plus le syst me karstique est inertiel la r ponse l infiltration pluie et pertes dure 50 jours environ Il est aussi consid r comme propice l accumulation et la reconstitution des r serves L essentiel du d bit de la source est assur par la zone noy e 79 l coulement rapide issu du r servoir pikarstique 21 tant mino
53. JO Na_ K__ S04_ S102 NH JNOZ Jos JF Je cos ro te S s 5 0d 05 05 05 os os os ot oor os o1 oo 5 or nits nating mon fon mon mon mon mon mot mon mol mol mor mol mol mol LL SS PR SS RA id GE NE CT kio sept A Zoe 07 E PP SP grotte pts 660 667 26708705 25 08 2005 1 2 lt ca 468 129 6 59 09 153 25 lt ca fra feu eta era era Heraultgrote2 __ 25 08 2005 185a 462 136 8 56 09 159 241a kia fe eta eta ra eo T SR ES PS EE Buges amont pees 2 0e200 ka sea 66 49 eo 9 Zoro fe foo eo eo ua fac eR ee me a a PP PP FAP scons oomo aa 763 110 50 soc 66 sosie 023 ee fee fee fee CF piquageLD400 01 08 2005 268 ta 76 12 3 57 3eko 67 38ko O0 oefcia fia feu feu CFpiquage LD400 03 08 2005 264 lt ca_ 73 7 124 6 S cu 78 37 lt ia 00 1 2 eLa eta eta eo IF piquage LD400 05 08 2005 25 fia 726 124 59 Socio 78 selka 0 13 oska eta fera kro CF piquage LD400 09 08 2005 09 00 261fcia 73 7 12 4 62 38 os 78 3 6l lt ca O0 osia eta fera eta CF piquage LD400 09 08 2005 16 00 Z46fia 69 9 125 62 42 05 9 3 8l lt ca 023 cie eta era fe CF piquage LD400 11 08 2005 _260 ca_ 73 4 12 4 6 1 39 os 77 39 1o oo ji fia feu feu CF piquage LD400 17 08 2005 270fia 745 127 65 46 os 75 alkia O0 f feia eta ta eo CF piquage LD400 02 09 2005 270fia 74 1 13 3 66 a1 oe 6 asl O2 oo
54. KKA 8448448 Z RRRRRR Z RRRRRR 24484448 Z RRRRRR LRRRRARA LRRRRAR ERRER RRR LE RRRRRRR p 4 PIR RRRRRRR ER Fd OL EERE BESO RR RTL TR AARRARAKAKMAELRARARARARARRAKKAKARAAPRARRERERERRAKAKRRRERARAKARRRERAAAKARRAREAAKKKKKA T Ke 442244244444 RBS RRAKAARARAARARARAARARARARAARARERARAARARARRARARARAARARARARRARARARAKRARARARRARARARRAKA C CSCI Ori SCTIE RRRARARARRARARAERARARARRRRARARARRARBLRERARARARRARERERARRARARERRARARARERRARARARRARAKA Bee PR RRRRRRRRRRRRRARRRARR RP RR RR RRPR RRP RR RP RR RR RRR RR RR RR RR RRR RRR RRR RAR RP PR RP PP R RP PP RP PR RP PR PR RRRR RP R R P RRP RRPRRR RRR RRRRRRARRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRARRRRRRRRRRRRRR R PRLLL LISE LE LL LE LE LL LL LE LE LL LE LES LL LL EL EL LL LE LES EL LE LE LES LL LE LE LL LL LE LE LL LL LES ELLE LL LE LL LE LL LL LE LE LS LL LE LE SELLE LE LE LEE Longueur du r seau de drains karstiques 10 km Illustration 73 Mod le conceptuel de l aquif re karstique des Cent Fonts et param tres utilis s pour le calage du mod le 3 BRGM RP 54426 FR Rapport final 173 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies e R sultats Qualit de l ajustement de la pi zom trie et des d bits de la source Les niveaux pi zom triques observ s et simul s au forage F3 CF et au pi zom tre F6 sont compar s l Illustration 74 120 100 Co o
55. Observations Ye d bit du griffon Tarissement Conductivit et complet temp rature 350 avant pompage puis 1 geha 08h48 458 uS cm et 13 8 C 354 puis 457 wuS cm 2 08h25 09h23 13 8 C 358 puis 458 uS cm 3 08h43 09h22 13 8 C 4 08h40 09h30 460 459 uS cm 13 9 C 5 Pas observ 08h35 6 08h40 09h13 460 462uS cm 13 9 C 7 08h40 09h30 8 09h15 09h52 459 460uS cm 13 9 C 9 09h16 09h53 Tableau 18 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts lors du pompage du palier de d bit n 4 400 I s Tous les griffons tarissent Le premier griffon N 5 tarit apr s moins de cinq minutes de pompage Le griffon l amont N 1 tarit apr s moins de 20 minutes de pompage Les autres griffons tarissent entre 50 minutes et 1 heure et 25 minutes apr s le d but du pompage Reprise des coulements arr t du pompage 14h35 heure d t Griffon N Heure t de reprise d coulement 18h40 17h12 16h50 16h40 Pas de reprise 18h40 18h30 Pas de reprise 18h40 16h55 Oo O1 BR Oo RO gt 16h55 Tableau 19 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts apr s l arr t du pompage du palier de d bit n 4 400 l s La courbe de reprise des coulements au griffon N 4 est pr sent e sur l Illustration 10 repr sentant l ensemble des courbes pour les 4 paliers Le d bit initial de ce griffon est retrouv a 30 4 heures et 20
56. RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Provenance Granulom trie chantillonnage Galets de schistes lt 1cm tr s fusel s de 3 5 cm Nombreux Sables et graviers quartzeux essentiellement Pas de sables moyens et fins ni de silts Galets de calcaires de Pas de sables oliens 3a5cm Lit majeur de Pas de min raux lourds l H rault Nombreux la fraction est probablement trop grossi re Galets d exsudats de quartz 2 a 3 cm Sables grossiers et rares graviers fluviatiles plut t anguleux tr s mal class s Galet de roche grenue laiteux jaun tre ou 3cm Tr s rare color s par des oxydes de fer Tableau 30 El ments d information g ologiques d duits de l analyse des s diments pr lev s dans le r seau karstique des Cent Fonts et dans le lit du fleuve H rault Les sables et graviers intrakarstiques sont essentiellement des mat riaux karstiques dolomitiques correspondant au terme de gr sou des auteurs d crivant les s diments quaternaires il s agit de remaniements des sables oliens dont l origine quaternaire ne fait aucun doute Les roches meubles en provenance du lit majeur de l H rault correspondent a un mat riel fluviatile simple tr s calibr en taille granulom trique entre des sables grossiers graviers et petits galets Le spectre des l ments
57. SAD Rabattement mr Figure 3 Evolution conceptuelle du rabattement de la charge d un aquif re karstique au cours d un pompage d essai longue dur e ne pr juge pas de l volution qui sera r ellement observ es 3 Modalit s d ex cution des essais de nappe Le protocole envisag qui sera ventuellement adapt en fonction de la r ponse du syst me karstique aux sollicitations par pompage est pr sent dans le tableau et la figure ci apr s tableau 2 et figure 5 Trois essais par paliers de moyenne dur e 12 heures sont envisag s pour diff rents contextes hydrologiques cf pr c dent 4 3 2 2 Dans la poursuite des essais par palier des essais de plus ou moins longue dur e de 3 semaines 5 semaines seront r alis s Diff rentes p riodes de calage constitu es par l arr t momentan du pompage 2 jours seront r alis s afin de replacer l tat du syst me par rapport l volution naturelle qu il aurait eu en absence de pompage BRGM RP 54426 FR Rapport final 205 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 350 300 N oa Oo 1 200 D bit de pompage I s a O 100 50 450 400 irs P riode de calage ui C2 C3 LD2 LD3 Essais de nappe longue dur e 31 m Essais de puits 3 uin 30 juil A thin Soul 29 ao t Essais de nappe courte dur e par paliers Figure 4
58. __ ere 2e Mn re ee CF piquage LD400 09 08 2005 09 00 CF piquage LD400 09 08 2005 16 00 eee eee re ee CF piquage LD400 17 08 2005 __ J ee tr SR ES ES CF piquage LD400 23 08 2005 3f 12 2 9 3 lt 28 sa 7 1 1 2 lt ta 44 2 CF piquage LD400 25082008 hr Se ee ee ee CF piquage LD400 02 09 2005 This ee re sp eee CrpiquagetD400 prozos 2 ee LQ limite de quantification non dos Tableau 2 R sultats des analyses des terres rares 228 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies EE eee Ooo i y oA Soa ai 0 eee S S oem fa a Nom chantillons date 1 S S S e 1 H rault amont 19 07 2005 93 8 742 15 15 3 lt la 35 2 os 5 9 01 0 709220 0 000008 H rault amont 26 07 2005 _ 926 78 5 16 15 4 lt ia 354 os 5 9 o1 0 709200 0 000008 H rault amont 03 08 2005 934 86 1 16 16 1 lt ia 35 3 os 5 9 o1 0 709184 0 000008 EP ir sa EC D 0 700138 0 000009 H rault amont 37 08 2005 028 89 6 15 16 lt o 358 os 50 o1 0 709147 0 000008 SS ea E Herault amont Fontanilles 31 08 2005 85 8 75 14 147 lt a 359 08 6 01 0 709050
59. aspect de la question l apparition tr s t t dans le processus de pompage d l ments de la faune des eaux de surface confirme de mani re certaine la contribution rapide des eaux en provenance de l H rault BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Sommaire T1 MTEOCUG HON PP aves sawed eararsatzendiecedsadacascnchansns eva tasearcnauetsceetastvtveadteadueawovateavacantusstecty 19 1 1 RAPPEL DU CONTEXTE DU PROJET 19 1 2 D ROULEMENT DU PROJET ie 19 1 3 RAPPEL DES OBJECTIFS DES POMPAGES D ESSAI 20 1 4 OBJET ET CONTENU DU RAPPORT is 21 2 D roulement g n ral du chantier et des pompages d essai 23 2 1 MISE EN PLACE DU MATERIEL DE POMPAGE POMPE CONDUITES D EXHAURES ETC ET DES APPAREILS DE SUIVI DEBITMETRE ELECTROMAGNETIQUE CAPTEURS DE NIVEAU D EAU CAPTEURS PAYSICO CHIMIQUES nan nr net nn Rees 23 2 2 MODALITES D EXECUTION DES POMPAGES D ESSAI SUR L OUVRAGE A TESTER sin at ne US dd tel nach haan ls eee tele 24 2 2 1 Pompages d essai par paliers de d bit de juillet 2005 24 2 2 2 Pompage d essai de longue dur e eee eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeteeeeeeeeeeeeeeeeaaaes 25 2 2 3 Pompages d essai par paliers de d bit de septembre 2005 26 3 Pr sentation du site d tude et du r seau de suivi 27 3 1 LOCALISATION DES POINTS DU RESEAU DE SUIVI 27
60. aval E 1 2 i 3 50 4 1 80 1 g i 5 D but pompage 100 longue dur e 90 150 I 100 N 200 1 110 Bu ges source P gairolles fle Bu ges 250 120 16 06 05 04 07 05 22 07 05 09 08 05 27 08 05 14 09 05 02 10 05 Pi zom trie Forage m Illustration 38 Evolution des niveaux de la source et de la rivi re de la Bu ges seuils en amont et en aval de la zone des pertes sur la p riode du 20 02 05 au 10 10 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain des Cent Fonts est galement report e Les variations de 5 cm d amplitude en moyenne sur la chronique de la source de la Bu ges sont dues aux pr l vements d eau effectu s par le dispositif de pompage qui quipe cette source pour AEP Au cours de la p riode qui pr c dent les pompages d essai aux Cent Fonts la dynamique d volution de la pi zom trie de la source de la Bu ges pr sente diff rentes phases de diminution et d augmentation Du 21 06 05 au 11 07 05 le niveau d eau diminue de 145 cm 162 cm suivant une dynamique de l ordre de 0 9 cm jour Du 11 07 05 au 14 07 05 le niveau d eau augmente de 162 cm a 157 cm suivant une dynamique de l ordre de 1 5 cm jour Du 14 07 05 au 18 07 05 le niveau d eau demeure stable autour de 158 cm compte tenu de l incertitude du capteur 1 cm Du 18 07 05 jusqu au 22 07 05 le niveau d eau diminue de 4 cm environ de 158 cm 162 cm suivant une dynamique de l ordre de 1 5 cm j
61. bit a t r alis e dans un contexte de moyennes eaux a la fin du mois de septembre Trois paliers de d bit 300 l s 500 l s et 400 I s de dur es diff rentes ont t r alis s entre le 20 09 05 et le 29 09 05 Le 29 09 05 un pompage d essai a rabattement constant a t tent sans succ s le dispositif de r gulation n ayant pas fonctionn correctement les niveaux d eau se sont mis remonter dans la nuit du 29 09 05 au 30 09 05 Le dispositif de pompage a t arr t d finitivement le 30 09 05 09h00 Les caract ristiques des essais du mois de septembre 2005 sont pr sent es dans le Tableau 2 Palier Date Dur e pompage Suivi de la remont e N 1 300 I s 20 09 05 au 21 09 05 27 heures et 15 3 heures Septembre 2005 minutes N 2 500 I s 21 09 05 au 23 09 05 25 heures et 15 14 heures et 45 Septembre 2005 minutes minutes N 3 400 I s 23 09 05 au 30 09 05 146 heures et 25 Arr t du pompage le Septembre 2005 minutes 30 09 05 09h00 Tableau 2 Modalit s d ex cution des pompages par paliers de d bit de septembre 2005 26 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 3 Pr sentation du site d tude et du r seau de suivi Le syst me karstique de la source des Cent Fonts est situ 30 kilom tres au nord ouest de Montpellier Il s inscrit dans la partie o
62. bits mesur s en 2005 sont galement report S serr noerder ce baakeceeebede ded wane ace bide reai ae E eee debate a name E Enei rate 123 Illustration 48 Evolution temporelle des niveaux d eau de la source de la Bu ges et des d bits de la rivi re de la Bu ges mesur s au seuil amont St Jean de Bu ges Les d bits des pertes de la Bu ges sont galement report s 124 Illustration 49 Evolution des d bits journaliers de la Bu ges seuil amont mesur s en 2000 2001 et 2002 repr sentation dans une ann e calendaire p riode du 10 avril au 25 OCI0Dr6 2 IE nn nada nn tan Re PE nee nn re rend 125 Illustration 50 Evolution des d bits journalier de la Bu ges seuil amont mesur s en 2003 2004 et 2005 repr sentation dans une ann e calendaire p riode du 10 avril au 29 OCLODIE i aen a O EE enter it tue cand 125 BRGM RP 54426 FR Rapport final 13 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Illustration 51 Analyse de la courbe de r cession des d bits journaliers de la rivi re de la Bu ges au seuil amont p riode 25 04 05 05 09 05 128 Illustration 52 Evolution de la contribution d eau en provenance de l H rault au cours de l pompage d essai de longue dur e L volution de la conductivit de l eau pomp e est galementreport e iilisestinnh EAEE sine del Ale
63. carr e du temps L Illustration 63 montre que l volution du rabattement au Forage F3 CF n est pas lin aire Ceci indique que les coulements ne sont pas limit s au drain karstique et qu une autre contribution les blocs ou les syst mes annexes au drainage SAD alimente le pompage D s lors les solutions de type chenal d crites par Bourdarot 1996 ne sont pas adapt es l interpr tation de cet essai c Solution d coulement dimension fractionnaire La solution analytique d coulement dimension fractionnaire d velopp e par Barker 1988 est une g n ralisation de la solution analytique classique de Theis extrapol e des coulements de g om trie complexe La forme de l volution des rabattements observ s dans le drain karstique absence de stabilisation long terme lors du pompage d essai de longue dur e sugg re une g om trie d coulements non classique de dimension inf rieure a 2 Bangoy et al 152 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 1992 Dans un diagramme bi logarithmique Illustration 64 les rabattements observ s voluent de fa on lin aire en fonction du temps Dans ce cas conform ment la th orie de Bangoy et al 1992 la pente N de la droite ainsi trac e permet de d terminer la dimension n dominante de l coulement vers le puits de pompage Celle ci vau
64. cette p riode de 24 heures le volume d eau infiltr e dans le karst en provenance de l H rault serait de l ordre de 2646 m sur la base d un d bit d infiltration de 30 I s Le volume d eau en provenance de l H rault infiltr au cours de l arr t sur la base de cette hypoth se de d bit d infiltration est comparable au volume d eau en provenance de l H rault vacu au cours des 3 premi res heures de pompage 2670 m Un r sultat de m me nature peut tre d duit de l arr t de 09 08 05 Le ph nom ne de faible conductivit lt 400 uS cm a t observ pendant 1 heure environ le 09 08 05 lors de la reprise du pompage a 400 s Le volume d eau pomp en provenance de l H rault sur cette p riode est de l ordre de 580 m L arr t de pompage du 09 08 05 dur e 5 heures et 50 minutes Sur la base d un d bit d infiltration de 30 I s le volume d eau en provenance de l H rault infiltr au cours de l arr t 630 m est tout fait comparable au volume d eau en provenance de l H rault vacu au cours de la premi re heure de pompage 580 m 28 Le d bit d infiltration en provenance de l H rault est nul tant que la charge hydraulique dans le syst me karstique est sup rieure au niveau d eau du fleuve H rault BRGM RP 54426 FR Rapport final 133 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 650 400 350 600 Conduct
65. dans le drain des Cent Fonts est Hauteur m galement report e r 10000 1000 D bit I s 100 10 01 01 05 20 02 05 11 04 05 31 05 05 20 07 05 08 09 05 28 10 05 Hauteur D bit Illustration 30 Evolution des hauteurs d eau et des d bits de la source des Fontanilles sur la 92 p riode du 29 01 05 au 08 11 05 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 4 6 2 Suivi des niveaux pi zom triques au forage AEP du Mas d Embougette L volution temporelle des niveaux pi zom triques au forage du Mas d Embougette est pr sent e sur I Illustration 31 Sur la p riode concomitante de suivi jusqu au 23 0 05 les niveaux pi zom triques au forage d Embougette pr sentent une tr s faible d croissance naturelle Les variations d amplitude de 20 cm en moyenne sont dues au pr l vement d eau effectu par le dispositif de pompage qui quipe ce forage Les niveaux pi zom triques au forage AEP du Mas d Embougette ne sont pas affect s par les pompages qui se sont d roul s au forage des Cent Fonts Evolution compar e Embougette Forage CF F3 30 06 05 15 07 05 30 07 05 14 08 05 29 08 05 13 09 05 28 09 05 20 0 40 20 2 Forage CF i 20 4 60 20 6 a E 20 8 ms E 21 0 80 ov 5 N 21 2 E bi 2 90 S 21 4 Forage Embougette 100
66. de l H rault D bit Mesure ponctuelle du d bit l aide d une perche int gratrice munie d un micromoulinet Section de jaugeage situ e 50 m en aval de la station H rault 1 H rault 2 Hauteur d eau En continu toutes les 5 mn Centrale d acquisition autonome Installation 1997 Section de jaugeage n 2 de l H rault D bit Mesure ponctuelle du d bit l aide d une perche int gratrice munie d un micromoulinet Section de jaugeage situ e 30 m en aval de la station H rault 2 Mesure ponctuelle du d bit Section de jaugeage situ e 30 Section de jaugeage n 2 D bit l aide d une perche int gratrice n en aval dela station Herault munie d un micromoulinet Mesure ponctuelle du d bit Section de jaugeage situ e a 50 Section de jaugeage n 3 D bit l aide d une perche int gratrice m en aval du point de rejet des munie d un micromoulinet eaux pomp es i En continu toutes les 5 mn Installation i 1996 H rault 3 au niveau des Hauteur d eau Centrale d acquisition autonome Station situ e en aval 50 m des Fontanilles mergences de la source des Fontanilles Tableau 4 Points de suivi des eau de surface dans l environnement imm diat lt 1000 m du forage de pompage 7 Caract ristiques des mesures capteur de pression 1 bar r solution et pr cision 1 cm conductivit r solution et pr cision 1uS cm temp ratur
67. de 77 5 m NGF apr s moins de 10 minutes de pompage Les autres griffons tarissent en l espace de 30 45 minutes de pompage avec en premier ceux dont l altitude est la plus lev e Reprise des coulements arr t du pompage 14h20 heure t Griffon N Heure t de reprise d coulement Pas de reprise 19h04 17h40 17h35 17h30 Pas de reprise 19h04 Pas de reprise 19h04 Pas de reprise 19h04 17h45 00 NO OR Go dO gt 17 h45 Tableau 17 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts apr s l arr t du pompage du palier de d bit n 83 500 Is La reprise des premiers coulements se fait 190 minutes apr s l arr t du pompage Les coulements n avaient pas repris plus de 300 minutes apr s l arr t de pompage au niveau des griffons situ s les plus en amont et ceux situ s aux altitudes les plus lev es c Palier 4 30 juillet 2005 400 I s pompage d une dur e de 6h au d bit de 400 l s suivi de 18h de remont e sources taries au niveau des griffons apr s 85 minutes Niveau pi zom trique au forage avant pompage 08h30 heure t 56 92 m l arr t du pompage 14h35 heure t 58 94 m 58 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Griffon N Heure t Heure t
68. de pannes r p t es de capteur sur la p riode 1997 2005 Depuis le 4 mai 2005 les donn es sont enregistr es au pas de temps de 5 minutes Les derni res donn es disponibles datent du 20 10 2005 Des mesures de contr le manuelles ont r guli rement t r alis es au cours de la p riode de pompage La station H rault 3 est situ e laval de la source des Fontanilles Les hauteurs d eau ont t suivies au pas de temps de 5 minutes depuis le 08 04 2005 Les derni res donn es disponibles datent du 26 09 2005 Depuis cette date le capteur est d faillant Des mesures de contr le manuelles ont r guli rement t r alis es au cours de la p riode de pompage b Suivi des d bits Des jaugeages ponctuels ont t r alis s au cours des mois de juillet et ao t 2005 l aide d une perche int gratrice munie d un micro moulinet Chacune des campagnes de jaugeage a consist mesurer le d bit du fleuve en amont et en aval des mergences de la source des Cent Fonts Les campagnes de jaugeages ont t effectu s les 20 07 05 29 07 05 01 08 05 05 08 05 et 12 08 05 Au cours d une des campagnes de mesure un jaugeage suppl mentaire a t r alis laval imm diat de la station H rault n 2 La localisation des sections de jaugeage est report e sur Illustration 2 15 La section de jaugeage aval tait par ailleurs situ e l aval des canalisations d exhaure du pompage cf Illustration 2 44 BRGM
69. de pression depuis juin 1997 Les suivis ont t r alis s au pas de temps de 30 minutes jusqu au 25 juin 2005 Depuis cette date les donn es sont acquises au pas de temps de 5 minutes Les derni res donn es disponibles datent du 21 11 2005 Les donn es manquantes sur la p riode du 25 06 05 au 21 11 05 sont dues a des d faillances du capteur Entre le 09 08 05 et le 06 09 05 le capteur tait hors d eau aucune mesure automatique n est disponible sur cette p riode Des mesures de contr le manuelles ont r guli rement t r alis es au cours de la p riode de pompage d Suivi des niveaux d eau aux mergences Plusieurs mergences ou griffons sont situ s en rive droite de l H rault au lieu dit des Cent Fonts dix principales mergences ont t identifi es et report es sur un plan selon Bardoux 1998 modifi Schoen et al 1999 Illustration 4 Ces mergences BRGM RP 54426 FR Rapport final 35 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies sont situ es une cote comprise entre 78 17 m pour le point le plus a l amont et 77 26 m NGF pour le point le plus laval Des clous spits implant s sur des rochers ont t nivel s proximit des griffons l altitude exacte des griffons est connue a plus ou moins 50 cm L mergence la plus importante en termes de d bit est situ e en position m diane N 4 en aval d une ravine emprunt
70. dent l arr t programm du pompage de longue dur e le 02 09 05 07h20 TU les niveaux d eau de l H rault aux 3 sites suivis pr sentaient des valeurs stabilis es respectivement de 0 94 0 01 m H rault 1 0 04 0 01 m H rault 2 et 1 17 0 01 m H rault 3 La valeur n gative du site H rault 2 traduit seulement le fait que le niveau du fleuve se situait sous le z ro de la mire limnim trique Au cours de l arr t du pompage 400 l s qui s est accompagn d un arr t des rejets aux conduites d exhaure et la suite de la reprise du pompage le 03 09 05 07h45 le BRGM RP 54426 FR Rapport final 83 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies niveau de l H rault n a pas volu sur les sites H rault 1 et H rault 2 H rault_1 0 94 0 01 m H rault_2 0 04 0 01 m Lors de l arr t du pompage le 02 09 05 le niveau de l H rault au site aval H rault 3 a commenc voluer avec un retard de 30 minutes Le niveau a progressivement diminu jusqu atteindre la valeur de 1 12 0 01 m atteinte partir du 02 09 05 10h15 TU soit 2 heures et 55 minutes apr s l arr t Le niveau du fleuve est rest cette valeur 1 13 0 01 m jusqu au 03 09 05 08h30 TU instant partir duquel les niveaux ont commenc augmenter soit 45 minutes apr s la reprise du pompage 300 I s Les niveaux d eau se sont ensuite stabilis s auto
71. durable Centre scientifique et technique 3 avenue Claude Guillemin BP 6009 45060 Orl ans Cedex 2 France T l 02 38 64 34 34 Service EAU Unit RMD 103rue de Pinville 34000 Montpellier France T l 04 67 15 79 90
72. es 74 4 4 SUIVI DES PARAMETRES PHYSICO CHIMIQUES CONDUCTIVITE TEMPERATURE TURBIDITE AU FORAGE CGE sssssssssssnnnsesseerrnnrnnsnsrrerena 76 4 4 1 Evolution de la conductivit des eaux au forage de la CGE 76 4 4 2 Evolution de la temp rature des eaux au forage de la CGE 78 4 4 3 Evolution de la turbidit des eaux au forage de la CGE e eee 80 4 5 SUIVI DE L HERAULT HAUTEUR DEBIT CONDUCTIVITE ET TEMP RATURES RER A nine dd rase ein en a aa tn scie nee Gt 82 4 5 1 Suivi des hauteurs d eau de l H rault 82 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 4 5 2 Suivi des d bits de l H rault 84 4 5 3 Suivi de la conductivit et de la temp rature des eaux de I H rault 89 4 6 SUIVI DES NIVEAUX PIEZOMETRIQUES AUX AUTRES POINTS D EAU SOUTERRAINE uns dan a Lun nitrate 91 4 6 1 Suivi des hauteurs d eau et des d bits de la source des Fontanilles 91 4 6 2 Suivi des niveaux pi zom triques au forage AEP du Mas d Embougette 93 4 6 3 Suivi des niveaux pi zom triques au forage AEP de St Andr de Bu ges93 4 6 4 Suivi des niveaux pi zom triques aux ouvrages situ s dans le bassin d alimentation du syst me karstique des Cent Fonts sesesenneer reenen 94 4 7 SUIVI DE LA SOURCE DE LA BUEGES ET DES PE
73. est tr s restreint autour de deux types d l ments essentiellement des galets de calcaires et de schistes Le quartz n intervient que dans la fraction la plus fine des sables et graviers Ainsi on observe que le spectre granulom trique est beaucoup plus restreint dans l H rault sables grossiers petits galets que dans le syst me karstique des Cent Fonts silts sables graviers jusqu des galets grossiers et m me des conglom rats consolid s De plus la polyg nie des l ments est beaucoup plus importante au niveau du karst des Cent Fonts que dans l H rault Des sables dolomitiques min raux lourds des sables oliens des quartz facettes des conglom rats polyg niques des galets de roches grenues et des albarons sont pr sents uniquement aux Cent Fonts alors qu ils font d faut dans l H rault BRGM RP 54426 FR Rapport final 115 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 5 2 DEBIT DE LA SOURCE DES CENT FONTS 5 2 1 Statistiques descriptives des d bits de la source des Cent Fonts Les d bits de la source des Cent Fonts sont suivis depuis le mois de juin 1997 Schoen et al 1999 Ladouche et al 2002 2004 Des l ments de statistiques descriptives tablis sur la base des 2980 valeurs de d bit moyen journalier mesur s depuis juin 1997 sont pr sent s dans le Tableau 31 L analyse statistique a port sur l ensemble des donn es dispon
74. estimation des proportions de m lange droites de m lange a t r alis e en r solvant ce syst me a 3 quations Dans X ST X Sr q 4 Cl wines X Cl X CL q 5 87 87 X asra a X Sr 2 87 Sr Sr Ji Sr 86 q 6 Sr m lange ST n tange Avec X la contribution relative des eaux en provenance de l H rault les indices 1 2 et m lange repr sentant respectivement 1 la signature hydrog ochimique des eaux de l H rault infiltr es dans le karst 2 la signature hydrog ochimique qu aurait pr sent le karst en absence de pompage et m lange la signature hydrog ochimique du m lange L volution des droites de m lange entre les p les 1 et 2 pour diff rentes situations au cours de pompage a t report e dans le diagramme Sr Sr vs CI Sr Illustration 56 La confrontation des signatures hydrog ochimiques des eaux pomp es par rapport au pourcentage sur les droites de m lange permet de visualiser les volutions au cours du pompage Deux situations ont t consid r es 1 la premi re concerne la p riode du 09 08 05 au 11 08 05 au cours de laquelle un pr l vement effectu dans la galerie permet de bien contraindre la signature du p le 1 2 la seconde situation concerne la p riode de fin de pompage Les points report s sur la droite d volution du p le 2 ont t calcul s sur la base du gradient hydrog ochimique d volution observ avant le p
75. final 131 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 5 4 2 Quantification de la part d eau en provenance de l H rault dans les eaux pomp es au forage F3 CF a Informations obtenues par le suivi de la conductivit des eaux Le suivi en continu des d bits pomp s l ouvrage F3 CF de la conductivit lectrique des eaux pomp es et de la conductivit de l eau de l H rault durant tous les tests de pompages d essai y compris de longue dur e permet d valuer la part d eau en provenance du fleuve H rault au cours du pompage La contribution relative des eaux issues de l H rault est calcul e l aide de la formulation suivante G C X a f AFE H rault eq 327 pomp Karst H rault Avec X contribution relative de l H rault et Cxkarst Cpompage Et CH raut correspondant respectivement aux conductivit s des eaux du karst avant pompage des eaux pomp es et de l H rault Dans l quation pr c dente la seule variable mal contrainte est Cxars En effet on a montr que la conductivit des eaux du karst pr sentait une tendance l augmentation au cours de la p riode pr c dant les pompages d essai cf 4 4 1 Sur la base du gradient d volution enregistr par la sonde de conductivit install e dans l ouvrage de la CGE la conductivit qu aurait pr sent e l eau du karst des Cent Fonts en absence de pompage
76. foui C RE Tableau 9 Type d analyse hydrog ochimique effectu e sur les eaux pr lev es au piquage du forage des Cent Fonts Sur la p riode du 20 09 05 au 30 09 05 2 chantillons ont t pr lev s Aucune analyse n a t effectu e ce jour sur ces pr l vements c Pr l vements d eau dans la galerie d noy e Trois chantillons d eau ont t pr lev s dans la galerie au cours de pompage d essai de longue dur e du mois d ao t 11 08 05 et 25 08 05 L chantillon du 11 08 05 caract rise l arriv e d eau en provenance de l H rault Il a t pr lev environ 1m au dessus du plan d eau de la grotte qui se trouvait au niveau des rep res 658 et 659 de Bardot cette date L chantillon Arriv e cascade du 25 08 05 caract rise l arriv e deau en provenance de l H rault a t pr lev au niveau de l arriv e d eau qui cascadait dans la grotte rep re 657 L chantillon Galerie pts 660 661 du 25 08 05 a t pr lev a environ 1 m au dessus du plan d eau de la grotte qui se trouvait a cette date entre les rep res Bardot N 663 et 669 Elements Isotopes du Isotopes de Terres rares apres Nom d chantiton date Type A2005 oui owi S Type A2005 oui oui oi oi 25 08 2005fType a2005_ oi _oui_ __ Anions cations CO3 HCO3 Cl So4 NO3 No2 F PO4 Ca2 Mg2 Na K BNH4 SIO2 Fe tot El ments traces Br B Ba Li
77. isotopes du strontium d stockage au sein du r seau de drains karstiques 1 900 m par m tre de rabattement ne d pendant pas de la cote pi zom trique au sein de l aquif re L interpr tation du pompage d essai en moyennes eaux sugg re n anmoins que les vides karstiques sont plus d velopp s sur une paisseur de quelques m tres aux environs de l altitude de la source longueur du r seau de drains karstiques 10 km param tres hydrodynamiques des blocs milieu poreux quivalent 1 Le Conseil G n ral a transmis le pr sent rapport au Comit de Suivi le 12 janvier 2006 Il a fait l objet d une pr sentation a celui ci lors d une r union le 16 janvier 2006 La pr sente version finale int gre les remarques formul es post rieurement cette r union par le comit de suivi 4 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies transmissivit 1 6 10 5 m2 s coefficient d emmagasinement 0 7 les pertes de charges quadratiques sont l origine d un rabattement de 1 2 m au puits de pompage pour un d bit de 400 s Elles sont essentiellement g n r es par les coulements de type turbulent se produisant au sein du drain karstique tr s probablement sur plusieurs centaines de m tres ou quelques kilom tres de distance Ce mod le a notamment permis de caract riser les variations temporelles des
78. karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Fiche technique du Forage F3 CF Noni Forage F3 CF Coordonn es Lambert III ee h X 703 743 08 ocalisation g ographique dors Y 160 101 17 Z sol 133 54 m Profondeur totale 128 m Diam tre de 42 1066 mm jusqu au fond de la galerie Diam tre 125 de profondeur plus un ancrage de pied dans le plancher de la galerie sur environ 3 m de profondeur diam tre 17 1 2 445 mm Tubage inox 304L de diam tre 783 813 mm sur 120 m de profondeur 5 m de cr pines de m me diam tre un dispositif d ancrage de pied diam tre 14 355 mm Tubage l en Tubage ciment sur ombrelle par cannes d injection sur une hauteur comprise de 50 m T te de puits constitu e par une bride DN 800 BRGM RP 54426 FR Rapport final 215 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Log sit la du sondage des Cent Fonts 2 Calcaires lithographiques brun clair avec esquilles en plaquettes kalcaires Oxfordien Calcite au mur de la formation faille ithographiques calcaire Alternances de calcaires argileux sombres en plaquettes avec des marnes sombres Alternances calcaires et mares Alternances tr s homog nes de calcaires argileux en plaquettes sombres et de marnes feuillet es tr s homog nes Marnes feuillet es noires de 32 34m Marnes en pla
79. karstique tel que d crit ci dessus appara t en accord avec les informations hydrog ochimiques obtenues aux cours des phases pr alables du projet Ladouche et al 1999 Le r servoir de la zone noy e du syst me pr sente un coefficient de tarissement relativement faible 0 008 ce qui indique que la zone noy e se vidange assez lentement La valeur du volume dynamique qui peut constituer un indicateur des r serves du syst me karstique est de l ordre de 0 5 million de m ce qui renseigne sur la pr sence d une zone noy e peu importante L volution temporelle en apparence complexe observ e la source de la Bu ges et lamont des pertes est expliqu e par le fonctionnement du karst La diminution significative des d bits observ e d s le d but du mois de juillet se produit au moment o la contribution retard e de la recharge par les pluies efficaces commence fortement d cro tre En raison du contexte tr s d ficitaire du cycle 2004 2005 ce ph nom ne naturel se produit plus t t qu l accoutum e d but ao t en g n ral La faiblesse de l coulement observ au mois d ao t 2005 de l ordre de 15 l s est directement rattacher aux caract ristiques de la zone noy e de l aquif re karstique de la source de la Bu ges zone noy e de faible importance et se vidangeant lentement Elle ne peut en aucun cas tre expliqu e comme une cons quence des pompages qui ont t r alis s aux Cent Fonts Rappelons
80. le 30 09 2005 conform ment l arr t de prescription Le d roulement g n ral du chantier de pompage d essai est d crit ci dessous Des essais par paliers de d bit et des essais de longue dur e ont t r alis s entre le 27 07 05 et le 30 09 05 Le protocole a consist dans un premier temps r aliser des essais par paliers de d bit puis engager un essai de longue dur e d un mois environ interrompu volontairement plusieurs reprises afin de disposer de donn es de remont e des niveaux pi zom triques pour diff rents tats de rabattement de l aquif re et afin de disposer aussi de donn es au cas o la remont e serait perturb e par des pr cipitations significatives Ces exp rimentations ont t r alis es dans un contexte de tr s basses eaux et en absence de pluie Les pisodes pluvio orageux de d but septembre ont contraint arr ter temporairement les essais Fin septembre une nouvelle exp rimentation a t conduite dans un contexte hydrologique diff rent contexte de moyennes eaux La description des diff rents protocoles est pr sent e ci apr s 2 2 1 Pompages d essai par paliers de d bit de juillet 2005 La premi re phase d essai par paliers de d bit a t r alis e fin juillet 2005 dans un contexte de tr s basses eaux 24 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Quatre palie
81. niveau pi zom trique n volue quasiment plus et reste stable 146 15 m environ jusqu au 29 08 05 Cet effet de seuil observ est probablement li a l existence d un niveau bien karstifi et plus capacitif Dans le d tail les niveaux pi zom triques fluctuent l g rement au cours de cette p riode et montrent m me une l g re tendance remonter entre 146 2 en d but de p riode et 146 0 m le 26 08 le niveau tant voisin de 146 13 m le 28 08 A compter du 29 08 05 la pi zom trie diminue nouveau avec une dynamique forte mais non lin aire jusqu au 02 09 05 03h00 TU A partir de cette date le niveau d eau retrouve jusqu au 06 09 05 7h00 TU une dynamique de diminution lin aire de l ordre de 25 cm jour similaire a celle observ e en premi re p riode La remont e des niveaux pi zom triques d bute le 6 09 05 19h30 TU niveau pi zom trique le plus bas atteint 148 44 m Au cours de la remont e une stabilisation est de nouveau observ e du 9 09 21h30 au 11 09 16h TU aux environs de 146 15 m ce qui correspond la m me profondeur que pr c demment observ entre le 15 08 05 et le 29 08 05 De faibles fluctuations pi zom triques 5 cm d amplitude environ la limite de la pr cision du capteur sont observ es au cours de cette p riode effets barom triques ou de mar e Le niveau d eau atteint ensuite le 26 09 05 sa valeur maximale 139 69 m de la p riode du 01 07 05 au 01 10 05
82. noires Maximum flooding surface 216 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies De 34 37m De 37a39m De 39 46 m De 46 58 m De 58 61 m De 61 65 m De 65 67m De67 71m De 71 80m De 80 88 m De 88 105 m De 105 109 m De 109 128m Marnes feuillet es sombres avec des cuttings en grosses esquilles Calcaires graveleux type Grainstone Packstone ou dolomitique avec d bris de calcite et Feo Hard ground en t te Calcaires graveleux type Packstone Grainstone brun clair ou faiblement dolomitique Calcar nite gris clair type Grainstone Packstone Calcar nite beige fonc d bris de calcite avec faille probable Grainstone Packstone Calcar nite beige ou fonc e type Grainstone Packstone Calcar nite beige type packstone avec d bris de calcite et faille probable Calcar nite beige clair a jaune a tres nombreux d bris de calcite Packstone Calcar nite oolithique type packstone beige clair a brun clair tr s homog ne Calcar nite beige clair jaun tre type Packstone Matrice argileuse et dolomitique Remplissage li soit a un karst soit une faille Calcar nite beige clair brune homog ne type Packstone ou dolomitique Alternances de calcaires ou micritiques et de marnes noires nodules Feo et
83. ouvrages F3 CF pompage F2 et CGE 66 10 20 30 Rabattement m 40 50 60 Temps coul heures 240 00 480 00 720 00 960 00 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 D bit de pompage I s Forage CGE Contr le Forage F3 Forage F3 pompage Pi zo reconnaissance F2 Contr le Pi zo reconnaissance F2 D bit de pompage Contr le Forage CGE L volution des d bits de pompage est galement report e BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies L volution du rabattement au forage pomp F3 CF au pi zom tre de reconnaissance F2 et au forage CGE est pr sent e l Illustration 14 Pour l ouvrage de pompage F3 CF un rabattement de 22 m est observ au cours des 10 premiers jours de pompage puis de 16 m entre le 10 et le 20 jour et de 12 m entre le 20 et le 32 jour de pompage un d bit de 400 I s Le rabattement ne suit pas une d croissance lin aire mais selon une fonction puissance de type y 4 5744 X Le rabattement maximal atteint est de 52 m tres apr s 32 jours de pompage de longue dur e Les faibles variations de pente observ es notamment entre le 10 et le 30 jour de pompage sont associer aux variations du d bit de pompage Le d bit a vari entre 370 et 420 l s au cours de l essai notamme
84. ph nom ne de rupture de pente Les Illustration 49 et Illustration 50 montrent en outre que le ph nom ne de stabilisation des d bits mis en vidence en ao t 2005 fin d tiage a d j t observ dans le pass notamment en 2001 et dans une moindre mesure en 2003 Le ph nom ne de rupture de pente dans la chronique du d bit des pertes de la Bu ges puis la relative stabilisation des d bits observ e en fin d tiage est rattacher Illustration 51 au fonctionnement de l aquif re de la source de la Bu ges situ e a P gairolles de Bu ges En effet l volution hydrologique observ e peut tre interpr t e comme le r sultat de la vidange de plusieurs r servoirs o composantes d un syst me karstique poss dant des dynamiques d coulements diff rentes Illustration 51 la composante rapide de l coulement est ph m re et dispara t quelques jours seulement apr s l v nement de pluie efficace qui l a g n r e Cette composante traduit la diminution de d bit qui fait suite au transfert de pression induit par la connexion hydraulique qui s tablit entre la zone d infiltration et la zone noy e lors de la crue Ce ph nom ne peut tre rattach au ph nom ne d infiltration directe d fini par Plagnes 1997 et Pinault et al 2001 la seconde composante composante lente sur l Illustration 51 peut tre rattach e au r servoir de la zone d infiltration du syst me de la Bu ges
85. pic sup rieur 100 NTU a dur 3 heures et 15 minutes Apr s cet pisode la turbidit des eaux pomp es est retomb e autour de 10 NTU valeur qui a t observ e jusqu au 26 08 05 74 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 40 120 50 100 w eHes0j neaAIN oO N Oo Tr NLN aupiqinL 20 0 120 05 08 05 14 08 05 23 08 05 01 09 05 10 09 05 19 09 05 28 09 05 27 07 05 Illustration 17 Evolution de la turbidit des eaux pomp es au cours de pompage d essai L volution du niveau pi zom trique dans le drain karstique est galement report e 75 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies A partir du 26 08 05 la turbidit des eaux pomp es s est mise augmenter jusqu a 20 NTU le 28 08 05 Du 28 08 05 au 02 09 09 date du second arr t programm la turbidit a fluctu autour de 20 NTU 5 NTU pr s A la reprise du pompage le 03 09 05 et jusqu au 06 09 05 la turbidit a fluctu autour de 8 NTU a3 NTU pr s Lors de l pisode pluvio orageux du 06 09 05 des pics de turbidit sup rieurs a 100 NTU ont t observ s notamment dans la journ e du 07 09 05 au cours d une phase de r glage du syst me de pompage cf 2 2 2 La t
86. recueillies Illustration 38 Evolution des niveaux de la source et de la rivi re de la Bu ges seuils en amont et en aval de la zone des pertes sur la p riode du 20 02 05 au 10 10 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain des Cent Fonts est galement PEPOMG Ce A dde Peta asain E aaa ie dr ADN aaah aa ON sede Re ann de 101 Illustration 39 Evolution des niveaux de la source et de la rivi re de la Bu ges seuils en amont et en aval de la zone des pertes et du d bit de la rivi re de Bu ges seuil en amont de la zone des pertes sur la p riode du 20 02 05 au 10 10 05 ceeeeeeeesteeeeeeees 103 Illustration 40 Evolution des d bits de la rivi re de la Bu ges en amont et en aval de la zone de pertes sur la p riode du 20 02 05 au 15 10 05 Le d bit des pertes de la Bu ges est galement pr sent ss 105 Illustration 41 Evolution de la conductivit de l eau de la rivi re Bu ges seuil en amont des pertes et de la conductivit de l eau de l ouvrage P7 pi zom tre des gorges de la Bu ges situ en aval des pertes au cours de la p riode du 01 07 05 au 01 10 05 L volution du niveau pi zom trique du drain des Cent Fonts est galement pr sent e ont En ee a ea et se ee tent Me ent 106 Illustration 42 Evolution de la temp rature de l eau de la rivi re Bu ges seuil amont et de la temp rature de l eau de l ouvrage P7 pi zom tre des gorges de la Bu ges en aval des pertes a
87. res de mesure ceux ci n ont pas fait l objet d un nivellement Elles ne peuvent donc tre compar es entre elles que de mani re relative 5 4 a 3 1511 1 F e S 5 H rault station 3 aval Fontanilles 76 Vs 5 2 1779 Ws i won nee 1861 V s 90 s I 93 V s 1 a H rault station 1 amont sources 1691 l s 1776 Us 85 I S 86 I s 0 EE PR eee ER l E nnn H rault station 2 Mire Sce n 5 1 01 06 05 16 06 05 01 07 05 16 07 05 31 07 05 15 08 05 30 08 05 14 09 05 29 09 05 14 10 05 Illustration 21 Evolution des niveaux d eau de l H rault mesur s aux stations H rault 1 H rault 2 et H rault 3 sur la p riode du 01 06 05 au 14 10 05 Report des jaugeages de l H rault effectu s proximit de la station n 1 Les niveaux d eau de l H raut aux sites 1 et 2 ont pr sent une tendance la diminution au cours des mois de juillet ao t et d but septembre p riode du 01 07 05 82 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies au 05 09 09 Une volution similaire a t enregistr e a la station 3 n anmoins les nombreuses lacunes de donn es ne permettent pas de d tailler les volutions enregistr es Aux sites H rault 1 et 2 les niveaux d eau ont baiss respectivement de 8 cm 1 cm et 9 cm
88. s fin septembre 2005 se sont d roul s dans un contexte hydrologique de moyennes eaux le d bit des sources le 22 09 05 tait de 400 I s contre 250 l s le 01 08 05 Les variations de niveau d eau dans les diff rents ouvrages F3 CF F2 et CGE sont bien plus faibles en ampleur que celles observ es en juillet 2005 Par exemple pour l essai a 300 I s le rabattement observ dans les ouvrages est de 1 15 m au bout de 27 heures et 15 minutes de pompage alors qu en juillet ce rabattement a t atteint au bout de 5 heures et 30 minutes de pompage 300 s Les principales caract ristiques des paliers de d bit de septembre 2005 sont pr sent es dans le Tableau 25 Palier 6_dur e 27h15min Palier 7_dur e 25h15min Palier 8 dur e 146h25min Qpompage moyen 309l s FQpompage moyen 500 8l s FQpompage moyen 399 2l s Pi zo initiale m 55 95 55 82 26 489 56 45 56 29 26 931 56 55 56 32 27 02 Pi zo finale m 57 12 56 97 L 59 62 59 34 30 01 Rabattement m 1 17 1 15 1 13 2 11 1 98 2 01 3 07 3 02 2 99 Tableau 25 Principales caract risques des essais par paliers de d bit de septembre 2005 TI wo En fin d essai 400 l s dur e 146 h environ le rabattement atteint a t de 3 m environ 4 2 5 Volumes pomp s au cours des diff rentes phases du pompage Les volumes pomp s au cours des diff rentes phases des pompages d essai sont pr sent s dans le Tableau 26 Sur l ensemble de l exp rimentatio
89. simul s par le mod le au cours du pompage d essais nn ee tel een eee a re na etat 177 Illustration 78 Origine des volumes d eau pomp s lors du pompage d essai de juillet AO T 2005 estes ten ele aot lee aos Lcd Dade nee ete dla nn date 179 Illustration 79 Volumes pomp s en continu avant d atteindre le rabattement limite de 54 m la dur e de pompage est indiqu e pour chaque valeur du d bit 180 Illustration 80 Simulation du comportement du syst me karstique dans l hypoth se ou apr s l arr t du 2 septembre 2005 la fin du long palier a 400 I s la pompe n aurait pas t iremis en March 22 annee munir nid matter nent tree retire tae 181 Illustration 81 Comparaison des niveaux pi zom triques simul s et observ s au forage F3 CF lors du pompage de septembre 2005 Le terme d bit des pertes correspond a la somme de l alimentation du syst me karstique par les pertes de la Buegesiet par l piKarst ist traine ane RAA relate qn ns menu rat eatr asa tan a aeie 183 Illustration 82 Comparaison des niveaux pi zom triques observ s et simul s Mod le d au Forage F3 CF ste etre eevee EE E senueevatd ee consti tete bet tte 185 Liste des tableaux Tableau 1 Modalit s d ex cution des pompages d essai par paliers de d bit de juillet 2005 heure d t tn a ne et Re ne sabes tauedd a aa a E aai 25 Tableau 2 Modalit s d ex cution des pompages par paliers de d bit de septembre 2005 28e ne
90. syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies verticale et lat rale de l emmagasinement proximit des sources non progressivit de l augmentation du d bit d change entre l H rault et le karst aux faibles rabattements etc 300 600 250 500 v Q 200 400 A 3 2 9 150 300 6 s amp 8 100 r 200 fe a NT oO a a 50 100 0 0 27 07 28 07 29 07 30 07 31 07 01 08 02 08 03 08 Temps heures e Observ source Simul source D bit de pompage Illustration 75 Comparaison des d bits observ s et simul s la source entre le 27 juillet et le 3 ao t 2005 Simulation de la poursuite du pompage 300 l s Le mod le a permis de simuler l volution des niveaux d eau au forage de pompage F3 CF dans l hypoth se o le palier 300 l s aurait t maintenu sur une plus longue dur e sans recharge de l aquif re Illustration 76 c est dire si les pluies du d but du mois de septembre ne s taient pas produites Cette simulation montre qu apr s une p riode de stabilisation d une dur e de quelques semaines le rabattement aurait augment nouveau La pseudo stabilisation observ e vers le 5 septembre lors du palier 300 I s serait donc temporaire et r sulterait en fait de la combinaison des effets de la remont e li e l arr t du pr c dent pompage 400 l s et de la descente li e
91. t utilis pour simuler plusieurs configurations de pompage volution des rabattements pour des dur es de pompage non r alis es pour diff rents d bits de pompage compris entre 280 et 600 l s etc Ces simulations permettent notamment de caract riser les variations temporelles des diff rents flux au sein de l aquif re Ainsi a titre d illustration lors du pompage d essai de longue dur e 400 I s l eau produite tait issue pour 64 du d stockage naturel en provenance des blocs pour 19 de la sollicitation des r serves de l aquif re contenues au sein des blocs pour 6 des r serves d stock es au sein du drain pour 4 des pertes de la Bu ges et pour 7 des infiltrations en provenance de l H rault Hors infiltrations en provenance de l H rault le pompage a donc contribu augmenter d environ 37 la sollicitation naturelle de l aquif re Le mod le sera prochainement utilis en simulation afin de tester diff rentes hypoth ses et sc narios d exploitation de l aquif re o Hydrog ochimie Les premi res interpr tations des analyses hydrog ochimiques disponibles et notamment des isotopes du strontium montrent que la signature hydrog ochimique des eaux pomp es volue vers celle du syst me karstique des Cent Fonts observ e en tiage s v re Cette signature est situ e dans la gamme d volution r gionale des eaux issues des formations dolomitiques du Bathonien Ces r sultats sont en coh r
92. tas de LA AE entitled nn Ur Nat fer PU OR nn bt hoes NE 26 Tableau 3 Ouvrages et points de suivi des eaux souterraines dans l environnement imm diat lt 500 m du forage de pompage F3 31 Tableau 4 Points de suivi des eau de surface dans l environnement imm diat lt 1000 m du forage de pompage ernro rar ane anse nantes otre andere ln etant de At Ue ae aves 32 Tableau 5 Points d eau et ouvrages de suivi des eaux souterraines dans l environnement loign du forage de pompage 33 BRGM RP 54426 FR Rapport final 15 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Tableau 6 Points de suivi des eaux de surface dans l environnement loign gt 1000 M du Torage de pompage rer e AAEE NEETA rate hesadenenuhcazdeanesapageseesteransbazestse 34 Tableau 7 Syst me aquif re voisin de celui des Cent Fonts cccccceeeeeeeeeeceeeeeeeeeeeenees 34 Tableau 8 Type d analyses hydrog ochimiques effectu es sur les eaux pr lev es a la source n 4 des Cent Fonts oaeee reel hess eubeud aa a eaaa oa bedi aeiia eaaa s 42 Tableau 9 Type d analyse hydrog ochimique effectu e sur les eaux pr lev es au piquage du forage des Cent Fonts ss 43 Tableau 10 Type d analyse hydrog ochimique effectu e sur les eaux pr lev es dans la galerie d noy e des Cent Fonts ccccc cccccelecctheesenecevenccctevecceccenecdenecenenaactenenceedeeensadtenenstecer
93. 0 90 91 91 92 92 93 93 94 94 95 95 96 96 97 97 98 98 99 99 00 00 01 01 02 02 03 1383 611 783 844 798 769 1036 1062 2276 1466 1206 903 1107 1060 781 1243 790 312 401 481 216 373 454 473 1488 807 795 374 415 474 181 724 03 04 04 05 pluie efficace mm Illustration 46 Evolution de la pluviom trie pr cipit e sur l impluvium du syst me karstique des Cent Fonts depuis 1971 La pluie efficace qui contribue a la recharge du karst est galement report e L estimation de la pluie efficace est r alis e au moyen du mod le de transfert des Cent Fonts pr c demment d velopp Mod le Tempo Ladouche et al 2004 23 Les volutions temporelles des param tres statistiques de la pluviom trie et des pluies efficaces mensuelles sont pr sent es en Annexe 7 BRGM RP 54426 FR Rapport final 121 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 5 3 DEBIT DES PERTES DE LA BUEGES 5 3 1 Statistiques descriptives des d bits des pertes de la Bueges Les d bits des pertes de la Bu ges sont suivis depuis le mois de mars 2000 Des l ments de statistiques descriptives tablis sur la base des 2027 valeurs de d bit moyen journalier mesur s depuis mars 2000 sont pr sent s dans le Tableau 32 L analyse statistique a port sur l ensemble des donn es disponibles de la p riode mars 2000 septembr
94. 00000 CF piquage LD400 25 08 2005 576 67 09 76 23 7 0 708880 0 000008 CF piquage LD400 31 08 2005 58 3 9 3 09 8 221 348 os 6 1 o1 0 708394 0 000009 CF piquage LD400 02 09 2005 58 2 12 09 74 lt ia 0 708417 0 000010 CFpiquageLD400 0309 2005 587 22 09 7 oe 0708502 0 000008 LQ limite de quantification la valeur obtenue sur 29 d terminations du standard NBS987 analys durant cette p riode est de 0 710243 22 non dos Tableau 3 R sultats des analyses des l ments traces et des isotopes BRGM RP 54426 FR Rapport final 229 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Annexe 6 Faune Stygobie elements sur les travaux en cours BRGM RP 54426 FR Rapport final 231 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Laboratoire d Ecologie des hydrosyst mes Fluviaux CENTRE NATIONAL Hydrobiologie amp Ecologie Souterraines DE LA RECHERCHE Universit Claude Bernard LYON 1 SES UMR CNRS 5023 CENT FONTS fiche de contr le tris achev s tris en cours 1 18 7 elsurber sources 2 chantillons inventaire a e Bou Rouch sources 2 chantillons sources 18 7 elsurber sources 1 chantillon mee EEE efltrage sources 3 chantillons bit d ti pr l vement suppl mentaire
95. 07 05 et 30 07 05 Longue dur e 01 08 05 03 08 05 05 08 05 09 08 05 avant l arr t programm 09 08 05 1 heure apr s le red marrage du pompage 11 08 05 17 08 05 23 08 05 25 08 05 31 08 05 02 09 05 avant l arr t programm 03 09 05 6 heures apr s le red marrage du pompage Sur la base de l tude de l volution temporelle de la conductivit lectrique des eaux pomp es enregistr e sur cette p riode un certain nombre d chantillons ont t s lectionn s en vue d analyse Le Tableau 9 d taille le type d analyses effectu es sur les chantillons s lectionn s 42 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Elements Isotopes du Isotopes de Terres rares apres F piquage P1 200 F piquage LD 400 F piquage LD 400 F piquage LD 400 F piquage LD 400 F piquage LD 400 F piquage LD 400 F piquage LD 400 F piquage LD 400 F piquage LD 400 F piquage LD 400 F piquage LD 400 F piquage LD 300 Anions cations CO3 HCO3 CI So4 NO3 No2 F PO4 Ca2 Mg2 Na K BNH4 SIO2 Fe tot El ments traces Br B Ba Li Sr en infratraces O1 O1 O1101 on O1 SAI KSL KOLI KSL oui oui oui oui oui O1 O1 O1 foui Joui foui oui foui oo joui foui oui oui foi foui foui oo joui foui foui foui foui foui foui oo joui foui oui oui Joui ooo joui foui joui joui
96. 10 25 Pas de tarissement de l coulement non collect par le canal 5 10h30 6 10 40 13h15 7 10 45 Pas de tarissement 8 10 45 Pas de tarissement 9 10 48 Pas de tarissement Tableau 12 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts lors du pompage du palier de d bit n l 200 I s La premi re source qui tarit est le griffon N 5 Tableau 12 dont l altitude d mergence est proche de 77 5 m NGF apr s 66 minutes de pompage Puis viennent les sources situ es l amont avec dans l ordre les griffons N 1 3 2 Le griffon N 6 tarit apr s 3h50 de pompage Le griffon principal N 4 ainsi que les griffons situ s le plus laval ne tarissent pas N 7 8 et 9 Reprise des coulements arr t du pompage 15h25 heure t Les coulements ont repris rapidement suite l arr t du pompage soit dix minutes apr s pour la majorit des griffons L ecoulement du griffon situ le plus en amont griffon N 1 une altitude proche de 78 17 m NGF et les griffons N 5 et N 6 situ s respectivement une altitude de 77 7 et 77 5 m NGF a repris respectivement apr s 43 minutes et apr s 108 minutes et 53 minutes Tableau 13 Griffon N Heure t de reprise d coulement 16h08 15h35 15h35 15h35 heure de reprise d coulement dans le canal 17h23 16h18 15h35 heure o le d bit de l coulement commence augmenter N IOIA A O
97. 150 0 160 CI Sr Illustration 56 Evolution des proportions de m lange dans les eaux pomp es au cours de pompage d essai de longue dur e BRGM RP 54426 FR Rapport final 143 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 5 5 INTERPRETATION HYDRODYNAMIQUE DU POMPAGE D ESSAI 5 5 1 Estimation des pertes de charge quadratiques Quatre paliers de pompage d une dur e moyenne de 6 heures a des d bits respectifs d environ 200 300 500 et 400 I s ont t r alis s entre le 27 et le 30 juillet 2005 Les rabattements mesur s au forage de pompage F3 CF sont pr sent s sur l Illustration 57 Temps heures 2 00 3 00 4 00 Q Oo Q 200 I s o Q 300 I s Q 400 I s o Q 500 l s D a a o o D gt c E Q 2 iy oc Illustration 57 Rabattements mesur s au forage F3 CF lors des quatre essais par paliers de juillet 2005 sur la base des mesures manuelles de contr le Ces pompages par paliers ont t interpr t s au moyen de la relation de Jacob permettant de distinguer les pertes de charge lin aires des pertes de charges quadratiques dans les rabattements totaux s BQ CQ q 7 o s d signe le rabattement la fin du palier Q le d bit moyen de pompage durant le palier B le coefficient de pertes de charge lin aires et C le coefficient
98. 2005 au forage de reconnaissance F2 et au forage GFF I PR a Re EE EE EE aad 147 Illustration 61 Comparaison des rabattements observ s au Forage CF CF F3 et au pi zom tre de reconnaissance F2 durant l essai de longue dur e en ao t 2005 s snn 148 Illustration 62 Interpr tation du pompage d essai de longue dur e au moyen de la solution de THESIS cassette time ne de e Rte te a nat a 151 Illustration 63 Evolution du rabattement au Forage F3 CF en fonction de la racine carr e du t Mps 2555e ne GPA A eel cei eau aa iv lan aad teenie ahaa aera 152 Illustration 64 Diagramme bi logarithmique des rabattements mesur s au forage F3 CF en fonction du temps lors du pompage de longue dur e de juillet ao t 2005 0002 153 Illustration 65 Ajustement des rabattements observ s corrig s des pertes de charge quadratiques par la solution analytique de Barker 155 Illustration 66 D riv es des rabattements ec eccceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeseeeaeeeeeeaeeeeseeaaeees 156 Illustration 67 Sch ma de fonctionnement du syst me karstique des Cent Fonts au cours de la p riode de pompage siens 158 Illustration 68 Sch matisation du mod le math matique changes blocs drains que ce soit avant le pompage ou en pompage Hb charge hydraulique dans les blocs Hd charge hydraulique dans le drain 159 Illustration 69 Comparaison des niveaux d eau observ s et simul s Mod le 1 je
99. 23 fig 1 annexe Bangoy L M Bidaux P Drogue C Plegat R Pistre S 1992 A new method of characterizing fissured media by pumping tests with observation wells Journal of Hydrology vol 138 1 2 pp 77 88 Bardot 2001 Cartographie de la galerie noy e des Cent Fonts Rapport BARDOT amp Co n 2001 09 Barker J A 1988 A generalized radial flow model for hydraulic tests in fractured rock Water Resources Research vol 24 10 pp 1796 1804 Bogli A 1980 Karst hydrology end physical speleology 284 pp Springer Verlag Berlin Bou C Rouch R 1967 Un nouveau champ de recherches sur la faune aquatique souterraine Comptes Rendus de l Acad mie des Sciences de Paris 265m 369 370 Bourdarot G 1996 Essais de puits m thodes d interpr tation 350 pp Collection des Cours de l ENSPM Bourdet D Ayoub J A Pirard Y M 1989 Use of pressure derivative in well test interpretation SPE Formation Evaluation vol 4 2 pp 293 302 Bourdet D Ayoub J A Whittle T M Pirard Y M Kniazeff V 1983 Interpreting well tests in fractured reservoirs World Oil vol 197 5 pp 77 87 BRGM RP 54426 FR Rapport final 195 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Charcosset P 1998 Reconstitution dun segment de la marge ouest t thysienne au Bathonien dans les Grands Causses et le Bas Languedoc Strata s rie2 vol 31
100. 26 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 1 Introduction 1 1 RAPPEL DU CONTEXTE DU PROJET L augmentation d mographique a laquelle est soumis le d partement de H rault conduit a la pr vision a l horizon 2015 cf Sch ma D partemental d Alimentation en Eau Potable AEP du d partement en cours de r vision d un d ficit important en eau potable au moins a l chelle d une grosse moiti Est du d partement littoral agglom ration montpelli raine et sa p riph rie basse et moyenne vall e de l H rault Compte tenu de ces perspectives le Conseil G n ral de l H rault s est investi dans une politique active de pr vision des besoins et de d veloppement de nouvelles ressources en eau adduction d eau brute partir des eaux du Bas Rh ne Languedoc diversification des sources d approvisionnement etc Dans ce dernier cadre le D partement s est appuy sur les recommandations du SDAGE RM amp C 1996 qui pr conisaient notamment de d velopper les connaissances sur les eaux souterraines de r server cette ressource aux usages nobles Alimentation en Eau Potable AEP et d accro tre le recours la ressource en eau des aquif res karstiques encore sous exploit s l chelle du bassin Le SDAGE identifiait aussi les aquif res karstiques de la moyenne vall e de l H rault comme des aquif res d importance patrimonial
101. 2a a oora fero CF piquage 10400 03 00 2005 26210 704 132 67 41 o6 el soko fra trie fra fra fre LQ limite de quantification Tableau 1 R sultats des analyses des l ments majeurs BRGM RP 54426 FR Rapport final 227 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Symboe Ce Dy Er Eu Gd Ho La Lu Na Pr sm Te Tm Y Yo Om al e aa oa ale ae 8 0 era 2200720084 ene eo Len 2 ae 0 neo H rault amont 03 08 2005 3 6e lt ia 85 1 lt ia 21 lt 2 lt a f lt 1 lt a 6 1 Re 72082000 ena ERE l l ee es a oe ee free Ps hrs er H rault amont 34 08 2005 4 6 cto 88 1 lt 21 lt 2 lt a 1 1 cia 6 1 EE PR EN PS ee H rault amont Fontanites 5708 2005 6 5 1 72 2 lt a 31 ao 5 1 1 7 col 2 SEE Galerie 11 08 05 11 08 2005 _ l et ee eee ee ote genra anes 1 0 se a ia aol ep 1 a H rault grotte 2 _i en 0R2005 l tec eh eee ear ee S ees aee ee aie EN EE EE D Bu ges amont pertes _ 23 08 2005 1J 7 J lt ta lt a 1 f lt ta 22 lt a 1 cia lt 1 f lt 5 1 RS Da eee E a ae ee eae eee ee CF piquage LD400 01 08 2005 3 vee fr ae Qu eT i sss 1 CF piquage LD400 03 08 2005 3 29 3 9 6 1 41 lt ia 14 3 2 5 cia 63 4 CF piquage LD400 05 08 2005
102. 3h05 TU t 198h10mn la conductivit des eaux pomp es pr sentait une valeur faible de 363 uS cm La conductivit a ensuite tr s rapidement augment en moins d une heure pour atteindre la valeur de 449 wuS cm t 199h05mn La conductivit des eaux pomp es a ensuite continu augmenter et d pass la valeur observ e en d but de pompage C 454 uS cm le 16 08 05 soit t 369h45mn Apr s cette date la conductivit a continu augmenter et a atteint la valeur de 460 uS cm le 25 08 05 soit t 577h35mn La conductivit des eaux s est ensuite stabilis e autour de 458 uS cm 2 uS cm jusqu la date du second arr t programm le 02 09 05 soit t 768h10mn 70 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 05 07 05 16 07 05 27 07 05 07 08 05 18 08 05 29 08 05 09 09 05 20 09 05 01 10 05 700 50 Test de 300 I s us 400 l s le ls 650 60 600 g aa 500 I s G 3 550 amp gt z B 500 E 7 90 Conductivit Piquage Nes Te 5 ForageCF 7 lan Leur fees ii 100 sa 400 120 Illustration 15 Evolution de la conductivit des eaux pomp es au forage F3 CF mesur e au piquage au cours de pompage d essai L volution de la pi zom trie dans le drain karstique est galement report e BRGM RP 54426 FR Rapport final 71 Pompages d essai sur le syst me kars
103. 41 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Au cours de la p riode qui a pr c d le pompage d essai de longue dur e l eau des Cent Fonts a t chantillonn e 5 reprises au niveau de l mergence n 5 31 05 05 23 06 05 19 07 05 20 07 05 26 07 05 L chantillon pr lev e le 19 07 05 11h10 a t s lectionn en vue d analyse car il permet de caract riser l tat hydrog ochimique initial du systeme karstique avant tout pompage Rappelons en effet que les premiers essais de la pompe ont d but le 19 07 05 en d but d apr s midi 13h10 cf 2 2 El ments isotope du Isotopes de Terres rares Nom chantillon Anion cation traces strontium l eau apres concentration 19 07 2005 El ments traces Br B Ba Li Sr en infratfaces Tableau 8 Type d analyses hydrog ochimiques effectu es sur les eaux pr lev es a la source n 4 des Cent Fonts b Pr l vements d eau au piquage du forage F3 CF Le dispositif de piquage sur la conduite d crit pr c demment 3 2 3 a permettait en outre de pr lever des chantillons d eau en vue d analyses chimiques et isotopiques Sur la p riode du 27 07 05 au 06 09 2005 16 chantillons d eau ont t pr lev s au piquage au cours des phases d essais par paliers de d bits et de longue dur e Paliers de d bit pr l vement t 5 heures 27 07 05 28 09 05 29
104. 4844444 sins RAR OOO ADA ROLL RO RTL RO NRC PLM OOD PON MO PROM COCO 1449444444444844448444484484444 044444444444444444444 1999999449494 cr ST eeessesssetteccccccs a Obdedde 4444844444444444 9494944444444444444444 14444443 444448444444444444444 194949444444444444444443 34444444444448444444444444444 194949444444444444444449 4444444444444444444444444444 RON RL TR 1949494444444444444444444 44444444444444444444444444 A RON TR f BARZ PRR RE RN PR bthtttEEEs Aen 9444484444444444444444444484444423 J PAAKARAAAALAAAAAAAKARARARAARAAAA AAG SII 3 EIT R IRRA B PASSA AAR R RRR REAR AA AAAAAAAAAAAAAA AAA RE ve ve vel 264 264 264 264 204 204 444 204 re RAR RAR RAR AAAS ARAB SAAS RESALE REA BSAA A AAAS EASA AA KABA SAAS S AA SAS SAKAI RL 1 RARES CPR RAR N 2 PAAR AKASAKA AKA ASE ASA AAAK ER RAKA MB RRRRRRR PRRPRR RA PLLLALLRKAAAAAARAAAAARAAAAAKAAA PLLRAARAKAAAAAAKAARAAKAAAAAAAAA PLLLAAAAKAAKAAAKAARAARAAAAAKAAA PLLLAALAKAAKAAAKAAKAARAARAAAAAA PLLRRARKKAALAAAKAARAARAAAAAAAAA PLLRRARAKAALAAAKAAKAAKAAAAAAAAA PLLRAARAKAALAAAKAAKAAAAARAAAAAA PS PRK AKAKAKALALAREAA RRA RRA ARR KA LAV KALE RRA REA A AAAAAAAAAAAA AA Y RER PAAAASA AAAS AAA AKER AKA KAAAAAAAA PRRRRRAAKAAKAKAAAAAAAA AAAS AAA AA OEE RRR RR RRA R AAA AAKAAAAAAAA SASS RRLRRARARARAARRRARRRRERRAA ALLL AREA RRR RRR RRR RRRA RRR RRR RRR RRRS R RRR RRR RRRA COGGECEEEEs asad ssessdstsde Abbsssssssssssssseddd 4bbsssssss
105. 5 5 1 0 22 4 31 08 2005 10 00 7 5 1 0 30 4 02 09 2005 07 00 9 0 1 5 36 6 03 09 2005 13 00 28 0 2 0 84 6 Tableau 33 Contribution de l eau en provenance de l H rault aux dates de pr l vement des chantillons d eau au piquage du forage F3 CF Les r sultats obtenus par l approche hydrog ochimique permettent de pr ciser les estimations de proportion de m lange d duites du suivi de la conductivit des eaux pomp es En moyenne sur la p riode consid r e le d bit de contribution en provenance de H rault est estim a 35 I s 20 14 I s valeur comparable aux 20 I s 20 14 l s d duits de l interpr tation des donn es de conductivit On a consid r dans la suite de tude la valeur interm diaire de 30 I s 142 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 0 70940 5 H rault ak 0 70920 Ri 90 2 seh pe Sr eee ee e g grotte pts 660 661 25 08 05 80 aon tees Galerie 11 08 05 222 OL os 4 z 0 70900 4 me e 60 2 as 50 z 0 70880 m s o a g a ne A 30 08 a ee eR s 5 aS 0 70860 20 8 03 09 05 0 70840 E ProT T i Sees gt 0 70820 Evolution qu aurait pr sent le p le 2 ak zone noy e du karst Rivi re de la Bu ges 4A en absence de pompage amont des pertes 0 70800 0 100 0 110 0 120 0 130 0 140 0
106. 50 des cas le d bit de la source des Cent Fonts en juillet est compris dans l intervalle 0 296 m s 0 348 m s En ao t l cart interquartile est de 0 268 et 0 305 m s 19 D bit moyen journalier Moyenne des d bits mesur s sur une p riode de 24 heures et correspondant une journ e 116 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Ter quartile me quartile ous 2980 1 250 0 239 0 315 0 507 1 220 38 505 Re eel D bit m3 s D bit m3 s D bit m3 s D bit m3 s vier Mars Avi F un uilet Ao t eptembre Octobre ovembre valeur douteuse surestim e valeurs des 8 mois consid r s sur la p riode juin 1997 juillet 2005 valeurs des 9 mois consid r s sur la p riode juin 1997 juillet 2005 E em Mars Avr Ao Octobre el D 3 D S o Tableau 31 Statistiques descriptives des d bits de la source karstique des Cent Fonts L analyse a notamment port sur l ensemble des valeurs journali res des mois consid r s p riode tudi e juin 1997 juillet 2005 Les valeurs moyennes des d bits journaliers sont globalement sup rieures aux valeurs m dianes except pour les mois de juillet et ao t o les valeurs moyennes et m dianes sont similaires A la diff rence de la m diane la moyenne arithm tique est fortement influenc e par le
107. 67 83 51 60 T l copie 04 67 83 51 79 Fiche technique Pi zom tre de reconnaissance F2 Nom Pi zom tre reconnaissance F2 Localisation g ographique Coordonn es Lambert III X 703 738 66 Y 163 100 35 Zsol 133 50 m Profondeur totale 123 m diametre 17 1 2 445 mm de 0 8 m de profondeur __ 12 1 4 311 mm de 8 123 m de profondeur Tubage Nature acier noir E24 Diam tre ext rieur 14 355 mm Epaisseur 7 mm Longueur 8 25 m de 0 25 8 0 m Cimentation coulis de ciment gravitaire de 6 8 m de profondeur M thode de foration Marteau fond de trou en Circulation Inverse avec fluide air eau 500I h env Destination des d blais D blais inertes graviers et fines carbonat s r utilis s sur site sur la piste provisoire Gestion des eaux De 0 a 103 m de profondeur pas de venues d eau A partir de 103 m de profondeur eau karstique provenant du r seau des Cent Fonts rejet e dans le milieu naturel apr s d cantation G ologie Formations carbonat es de Oxfordien et Bathonien Venues d eau Venue d eau a partir de 103 m de profondeur Cavit cible travers e de 117 122 m de profondeur Niveau d eau 56 m de profondeur Diagraphies r alis es D viation Inspection vid o Inspection sonar dans la cavit BRGM RP 54426 FR Rapport final 211 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts i
108. 7 0 14 07 0 21 07 0 28 07 0 04 08 0 11 08 0 18 08 0 25 08 0 01 09 0 08 09 0 15 09 0 22 09 0 29 09 0 06 10 0 13 10 0 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 40 550 1 j 1 j 1 i j 1 i 1 i j i 1 i 1 j i i j i 1 j 1 i i j i i 1 1 i j i 1 i 1 i i 507 pi rom teForage N o Ca p e su 60 i l f i f i i l T I i I i i Ha M i i i i i F T 5 4 Pa R ial feo I ee ee 0 450 aw i ee 6 aE 80 Conduetiit M Side Vee Forage CGE l l l l fi l t Hai 2 S 1 i i 1 I i I j i eal 1 3 2 90 J I I I I I I I I a I op 400 Z pet a ae ee 1 i i i i i 1 1 i li i 100 4 1 l l l i l fi i l 350 i 1 1 i i i E i 1 I 110 i i i i i I i 1 i i l i 1 1 i 1 1 i i 1 i i 1 i i i 1 120 1 i I 1 i I 1 I 1 I i I 1 300 Illustration 18 Evolution de la conductivit des eaux du drain karstique au forage de la CGE sur la p riode du 07 07 05 au 15 10 05 Les niveaux pi zom triques dans le drain karstique sont galement report s Lors du pompage d essai de longue dur e d but 01 08 05 07h05 TU la conductivit des eaux au forage de la CGE a commenc diminuer vers 12h40 TU soit au bout de 5 heures et 35 minutes de pompage A ce moment l le rabattement dans le drain est de 1 89 m valeur comparable 1 85 m celle mise en vidence lors de l essai de palier de d bit 500 l s La conductivit a continu
109. 800 9000 Hauteur d eau dans le drain au dela Hseui M de laquelle la source d borde Hauteur d eau initiale dans le drain Spacsin km ue du bassin d alimentation du 30 7 p Porosit efficace des blocs 0 Hauteur d eau initiale dans les blocs Tableau 40 Param tres du mod le 1 en gris param tres d ajustement e R sultats Les niveaux d eau au forage F3 CF mesur s et simul s pour le jeu de param tres 1 sont compar s au sein de l Illustration 69 On constate que si l amplitude totale du rabattement est bien approch e la forme de son volution au cours du temps est mal reproduite Alors que les rabattements simul s tendent vers une pseudo stabilisation logique compte tenu de la pr sence implicite d une limite aliment e au sein de la solution analytique employ e les rabattements observ s continuent cro tre La deuxi me phase de pompage 300 l s la fin de la p riode d essai partir du 3 septembre 2005 est aussi mal repr sent e Par contre la remont e du niveau d eau observ e suite l arr t du pompage du 9 ao t et dans une moindre mesure la remont e observ e le 2 septembre sont relativement bien simul es du moins en amplitude L amplitude de ces variations de niveaux est inversement proportionnelle au param tre de calage Sarain Ces variations permettent donc de bien cadrer la valeur du param tre de stockage d stockage au sein du r seau de drains kars
110. 999 2001 Bu ges BRGM RP 51584 FR 200 p 111 fig 9 tabl 3 photos 4 ann Ladouche B Dorfliger N 2004 Mod lisation hydrog ologique du syst me karstique des Cent Fonts Vers la constitution d un outils de pr vision Rapport interm diaire BRGM RP 53595 FR 78 p Lencastre A 1966 Manuel d hydraulique g n rale 411 pp Ed Eyrolles Paris Le Strat P 1981 Jurassique des causses Languedoc Bordure c venole Essai de synth se g ologique Rapport BRGM 81 SGN 388 GEO Le Strat P 1987 Dynamique des d p ts bathoniens autour des C vennes Rapport BRGM 87 SGN 679 GEO Le Strat P 1992 Groupe fran ais d tude du Jurassique Excursion en Languedoc Documents sur le Jurassique au Sud des C vennes Universit de Nantes 196 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Mangin A 1970 Contribution l tude des aquif res karstiques a partir de l analyse de courbes de d crue et de tarissement Annales de Sp l ologie t 25 3 pp 581 609 Mangin A 1975 contribution a tude hydrodynamique des aquif res karstiques Th se de Doctorat Universit de Dijon Ann Sp l ol 1974 3 pp 283 332 1974 29 4 pp 495 601 1975 30 1 pp 21 124 Marechal J C Perrochet P 2003 New analytical solution for the study of hydraulic interaction between Alpine tunnels and groundwate
111. C1b de l aquif re Essai de nappe Contr le du d bit de la source par paliers 4 juin 12 heures 12 heures Caract risation de l tat n pic 300 I s hydrologique C1c de l aquif re Essai de nappe Contr le du d bit de la source par paliers 5 juin 12 heures 12 heures Caract risation de l tat n pid 400 I s hydrologique C1d de l aquif re Essai de nappe Contr le du d bit de la source longue dur e 6 juin 19 jours 2 jours Caract risation de l tat n LD1 400 I s hydrologique C2 de l aquif re Essai de nappe Contr le du d bit de la source par paliers 27 juin 12 heures 12 heures Caract risation de l tat n p2a 100 I s hydrologique C2a de l aquif re Essai de nappe Contr le du d bit de la source par paliers 28 juin 12 heures 12 heures Caract risation de l tat n p2b 200 I s hydrologique C2b de l aquif re Essai de nappe Contr le du d bit de la source par paliers 29 juin 12 heures 12 heures Caract risation de l tat n p2c 300 l s hydrologique C2c de l aquif re Essai de nappe Contr le du d bit de la source par paliers 30 juin 12 heures 12 heures Caract risation de l tat n p2d 400 I s hydrologique C2d de l aquif re Essai de nappe Contr le du d bit de la source longue dur e 1 juillet 40 jours 2 jours Caract risation de l tat n LD2 400 I s hydrologique C3 de l aquif re Essai de nappe Contr le du d bit de la source pa
112. COLLLLOLILILLILL EAR EAR REKLRRRRRRRRRRRRARRERARRRRRRRARANLKRARAR SAAR RAREA RASA RARE KARA LLC RRR RRAN RRR RRR RAR ARAB RR EON RR ON OLL LOLELELE LOL LL ELELCLCLCLL RRR 533244442 NBR i MR O RARR Ss xX 4 RLRE RRRA PARA AREA RAR ARR RARARARRRARRARARRRR s CPL ARKAAAKAAAAAARARRAARRARRRRANKKRKK RR PORRAAAAAAAAAAAA AAA AAAS EASAAKANAAAAS AS 4 LA b PPT RRAARAA AAR AR RAR RAR AAR AAR ARR ARAARAARAAN ELLES de PRR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRANRRRRRRR 9444944434 LL sgt Ees esse saessessedd 483 LL CL GOOLE CEE serves blocs M NES RRRRRRRRRRRRRRRR RAR RPPRPPCARRRRRRRR PRPPPPPPPIRLLR 4 LIENS AAI RALAAAAKAKKA RRR AAR ARERR RARERANRKKR ERR I PLLOLLLOOLLOLLLOOLLILLES OLLLLOL COLLOLLLOOLLOLLLE SO LOLOCITOLOLOLOLIOL COLLOOLLL COLLE M OLLLOLLLOLLOOLLLOLCOOOLIOLLOLL VO LLLOES PIRR RRR RRR RRR CLOLOLE COCLOOOLOOLLOL LCL EL OCT SELOOLOOLLLEL CLOLLOOLL ERR RRE RRR RRR RRR RRRA RREZ PLLPLLLLLLOLOLLLLOLOPICLE OLOOCL COLLOLOCOLOCOLOCONNE PP chbbdsdsbesbedd COLLLLLLE COLIN OL OOOCOOOLLOLOLCOLCOOOCOOCOOLL IL LLCOL PLLPLLLOLLLOLLLOLELOLLEL OLLLOL COLLOLLLOLOLOLOLE RRR RRR RRA RRR RRR COL NO LOLOLOLOOLOOOLLOLLOOLLLOLLLLL NO LELOL I ELPLL LCI LLLOLLOLLLOLLLLL LOLOLL LOLLOOOLOOLOLLLLE RRR RRR RAER RRR RRR RRE R OC CPI LLOLE LOL OLLO LL OO ELOLELOLL NO LLLOL COGGEEGOEETOODIIDLIID 8b ELR RARER RRR RR RRR RRR RREA LOLLLOLLELES O80 PL LL LL LL ILE LOOLLOOLLO CL OL LOL RRRRRRRRRRRRARE bbe LOL Es LOLLLLLLLCLOLOLOC OLOLOCLOLOC
113. Cent Fonts Les pi zom tres P3 et P7 sont peu influenc s par le pompage Ces r sultats montrent que si le drain sur lequel a t effectu le pompage n est a priori pas en relation directe avec l ensemble des r serves de la zone noy e de l aquif re cf le rapport entre la production naturelle des r serves et le surcro t obtenu gr ce au pompage il sollicite n anmoins une fraction notable de celles ci car l influence du pompage s exerce sur une partie significative c est dire au moins sur 30 40 de la surface du bassin versant d alimentation de la source BRGM RP 54426 FR Rapport final 191 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Les autres points du r seau de suivi des eaux souterraines ext rieurs a son bassin versant d alimentation ne sont pas influenc s par le pompage La source des Fontanilles tout comme celle de la Bu ges ne montrent aucun impact li aux pompages d essai Les variations de niveau et de d bit observ es a la source de la Bu ges refl tent uniquement le fonctionnement du syst me karstique dont les eaux mergent cet exutoire Sur la faune stygobie Aucun chantillon n a actuellement t analys dans sa totalit Ainsi il n est pas possible de d livrer la date de r daction du pr sent rapport des r sultats pr cis m me partiels Cependant quelques observations g n rales peuvent tre non
114. Fonts et dans le lit majeur de l H rault a t effectu e L objectif de cette comparaison est d apporter des l ments concernant la mise en place de la karstification du systeme karstique des Cent Fonts Le Tableau 30 synth tise les informations relatives a l origine des s diments ceux ci tant rattach s aux formations litho stratigraphiques connues r gionalement L analyse des diff rents chantillons en provenance du r seau karstique des Cent Fonts indique un tr s large spectre de galets ayant pour origine les diff rents karsts r gionaux pyr n o alpins Tous les principaux faci s karstiques connus depuis l mersion de la r gion au Cr tac sont repr sent s Par contre toutes les formations rocheuses travers es par le fleuve H rault ne sont pas pr sentes On observe aussi une grande polyg nie des faci s en termes de granulom trie et en termes de composition Cette polyg nie constitue une diff rence fondamentale avec les s diments alluviaux de l H rault qui sont caract ris s par une plus grande monog nie en taille voire en faci s Les principaux types de karsts repr sent s par les spectres galets sont les suivants Karst bauxites potentiels de la fin du Cr tac inf rieur par la forte pr sence de min raux lourds dans les sables Une analyse de ces min raux lourds pourrait donner des traces d alumine Karst du Sid rolithique d ge Cr tac sup rieur Eoc ne avec l
115. IN BRGM RP 54426 FR Rapport final 55 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Griffon N Heure t de reprise d coulement 8 15h35 heure o le d bit de l coulement commence augmenter 15h35 heure o le d bit de l coulement commence augmenter 9 Tableau 13 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts apr s l arr t du pompage du palier de d bit n 200 Is La courbe de reprise des coulements au griffon N 4 est pr sent e sur Illustration 10 Le d bit initial de ce griffon est r cup r plus de 90 214 minutes apr s l arr t du pompage b Palier 2 28 juillet 2005 3001 s pompage d une dur e de 5 heures et 32 minutes au d bit de 300 I s suivi de 18 heures et 11 minutes de remont e Niveau pi zom trique au forage avant pompage 08h30 heure t 56 875 m l arr t du pompage 14h00 heure t 58 07 m Griffon N Heure Heure t Observations 2 d bit du griffon Tarissement D but de pompage a complet 08h30 t 1 09h08 11 50 2 09h55 13h15 3 09h29 13h00 08h57 09h55 Tarissement dans le 10h28 canal 4 Pas de tarissement de l coulement non collect par le canal 5 Pas observ 09h00 6 09h00 09h59 7 Pas observ Pas observ 8 10h45 12h11 9 10h48 12h12 Tableau 14 Informations sur le suivi des m
116. L analyse du pompage d essai par paliers de d bit au moyen de la m thode de Jacob sugg re l existence de pertes de charge quadratiques au sein du syst me constitu par l ouvrage et le s drain s karstique s Les faibles diff rences de rabattements observ es entre le puits de pompage F3 CF et le forage de reconnaissance F2 17 centim tres en moyenne Illustration 61 situ trois m tres de distance dans le m me drain karstique sugg rent que les pertes de charge quadratiques observ es se produisent au sein du syst me karstique lui m me et non pas seulement comme dans les milieux poreux au sein de l ouvrage de pompage ou dans son environnement tr s proche BRGM RP 54426 FR Rapport final 147 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 25 y 0 9897x 0 1677 D 2 R 0 9999 2 z E z Le a 10 o E 8 2 0 8 54 oc 0 T T T T l 0 5 10 15 20 25 Rabattement au forage CF m Illustration 61 Comparaison des rabattements observ s au Forage CF CF F3 et au pi zom tre de reconnaissance F2 durant l essai de longue dur e en ao t 2005 Le r gime d coulement au sein du drain karstique en amont du pompage est d s lors tudi ci dessous En hydraulique le nombre de Reynolds caract rise le regime d coulement Dans un coulement en charge drain karstique noy par exemple le nombre de Reynolds
117. LOLOLOL GObbsadsdd le creme BIRR RRRRRRRRRR RRR RRR RIR RRRRRRRRRRRRRRRRRRAR RRR RREZE R RRR RRRRRRRRRRRR RA ER RRRRRRRRRRRRRRRR RE ERRERA RRR RRRRRRRRRRRRRRR RA tbbssedd PLLLOLLLOLLOLLLOLLLOOLLOLLL be LISE LOLOLOCOLOL M ELCLLOLELOLOLOLELEL LOLLLOLLOLLL LE OOLLOCLOLOLOLLLOLLLOLLOLO LOL lu RRR nn LD EEE IS ee ers ee j P We RE EOE LOE A ate u ite L le i a RN NAKA KAA RRA RAR RAR ARR A ARRAS ARR ARAB ARBAB AAR AAAS P A RRAAARARARARAARRARRARRERRRRRRRRRARARAAPBERERRRRRRRRRRARAAARAARERRERARRRRRRRARAKAZ I RRRRRRRRRRRRAERRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR BRRR P S Kadal sl u PLLCLOLLLOLOL ARR RRR RRR RRR RRR RRR RRR COCO LLOLOLLLLOLOLLCOLOLLLOLELOLOLELOLLLL PETITES Le fai em ue MAHON ICH C TT EAEE A BGS PR RE Illustration 67 Sch ma de fonctionnement du syst me karstique des Cent Fonts au cours de la p riode de pompage Il en r sulte que le drain karstique ou plus exactement le r seau de drains karstiques constitue le r servoir qui est directement sollicit par le pompage Il est aliment par des coulements d origines diverses D s lors le mod le math matique repose sur un mod le conceptuel au c ur duquel est situ un r servoir sollicit et aliment il s agit du ou des drains karstiques Un second r servoir correspond aux blocs poreux et ou fissur s et ou aux syst mes annexes au drainage Il se vidange dans le r seau de drains karstiques au gr de l
118. La pluviom trie du cycle hydrologique 2004 2005 est de l ordre de 590 mm Illustration 46 ce qui correspond une pluie efficace de 120 mm compte tenu des pertes par vapotranspiration Le cycle hydrologique 2004 2005 se place parmi les cycles les plus secs de ces 35 derni res ann es en termes de pluie efficace Illustration 46 le volume de pluie qui contribue la recharge 120 mm appara t ainsi 21 cycle hydrologique du 01 septembre au 31 ao t de l ann e suivante 22 L estimation des pluies efficaces a t r alis e l aide du mod le de transfert construit pour le syst me karstique des Cent Fonts Ladouche et al 2004 Les stations m t orologiques M t o France utilis es pour le calcul sont celles d Aniane de St Martin de Londres et de St Maurice de Navacelle Bourg 120 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 4 fois moins important environ que pour une ann e m diane 476 mm ou moyenne 555 mm Cumul mm B Pluie efficace O Pr cipitation 71 72 72 73 73 74 74 75 75 76 76 77 77 78 78 79 79 80 80 81 81 82 82 83 83 84 84 85 85 86 86 87 1721 990 1255 927 1005 1865 1256 865 1201 862 813 923 773 1007 798 1004 1195 460 766 334 508 911 740 603 675 427 430 400 313 573 478 559 87 88 88 89 89 9
119. Les sources de d bordement de la zone d mergence pourront tre amen es s ass cher un moment o l autre au cours du pompage Des rabattements importants peuvent donner lieu des d colmatages de cavit s remplis de s diments argileux ou de provoquer des seuils hydrauliques li s au partitionnement de la zone noy e en secteurs ind pendants les uns des autres Le pompage d essai de longue dur e est pr vu un d bit de 400 l s La dur e envisag e doit tre la plus longue possible 3 mois par exemple et doit d buter au tout d but de la p riode de basses eaux 1 juin par exemple Pertes Alimentation du drain par les SAD est fonction de la diff rence de charge entre le drain et les SAD et non du d bit pomp Figure 2 Repr sentation conceptuelle du r seau de drainage et des syst mes annexes au drainage 204 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies D but pompage longue dur e Temps Tarissement naturelle Pertes de charges quadratiques ea extrapolation sur la base des r sultats des ne sollicite pas tenn suivis ant rieurs 1997 2004 Paquif re fe a on a teann a x CN x La sollicitation des r serves contribution des SAD lors de l essai de pompage doit se marquer par une rupture de pente ou des seuils Vidange du drain aliment par les pertes et les
120. Lors du second pisode de crue 09 09 05 le second pisode de turbidit importante gt 40 NTU a dur pr s de 56 heures et 20 minutes soit jusqu au 11 09 05 03h20 TU A partir de cette date la turbidit a r guli rement diminu jusqu atteindre des valeurs proche de 2 5 NTU le 20 09 05 date de reprise des pompages d essai BRGM RP 54426 FR Rapport final 81 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Au cours des essais de d bit par paliers de d bit 300 l s et 500 I s la turbidit de l eau a tr s l g rement augment jusqu 3 5 NTU valeur observ e le 23 09 05 vers 19 h20 TU soit pr s de 3 heures apr s l arr t du palier 500 l s Au cours de l essai a 400 s la turbidit est rest globalement stable 1 5 0 4 NTU au cours des 7 premi res heures de l essai puis augment subitement jusqu 2 2 NTU et a ensuite fluctu autour de cette valeur 0 4 NTU pr s jusqu au 30 09 05 2h40 TU A partir de cette date la turbidit diminu pour atteindre la valeur de 1 1 NTU pr s de 3 heures apr s l arr t du pompage 4 5 SUIVI DE L HERAULT HAUTEUR DEBIT CONDUCTIVITE ET TEMPERATURE 4 5 1 Suivi des hauteurs d eau de l H rault L volution temporelle des hauteurs d eau de l H rault mesur es aux 3 sites de suivi est pr sent e sur l Illustration 21 Les hauteurs sont exprim es en m tres par rapport chacun des rep
121. O Niveau d eau NGF m aN D O O D bit de pompage l s N oO i 0 E Cf 27 07 06 08 16 08 26 08 05 09 Temps heures Observ forage Simul forage Simul bloc Observ bloc F6 D bit Illustration 74 Comparaison des niveaux d eau simul s et observ s au forage F3 CF et dans le pi zom tre F6 mod le 3 Les niveaux d eau simul s au forage F3 CF au moyen de ce mod le sont tr s proches des niveaux d eau observ s lors du pompage d essai La qualit de l ajustement est particuli rement remarquable lors de la remont e observ e lors de l arr t programm du d but du mois de septembre et lors du palier de 300 s qui l a suivi Les d bits observ s et simul s la source des Cent Fonts sont compar s sur l Illustration 75 durant les pompages d essai par paliers de d bit et durant le d but du pompage d essai de longue dur e Le mod le reproduit relativement bien les phases de tarissement de la source ainsi que leur dynamique On constate cependant une diff rence entre d bits simul s et observ s notamment lors des phases de r augmentation du d bit durant lesquelles le d bit simul augmente plus rapidement que le d bit observ Certains processus non pris en compte ou imparfaitement pris en compte par ce mod le sont susceptibles d expliquer ces diff rences variabilit 174 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le
122. OD ER eset ted Bat EE E TE PEE E aa E T a 2 Tage Den duet 2 ar T T 62 Illustration 13 Pi zom trie mesur e au pas de temps de 5 mn dans les ouvrages F3 CF pompage F2 et CGE depuis le 01 07 05 Le d bit de pompage est galement PEPOMG ss mit Ant nn MER T D Et ne A em Min dE Un 64 Illustration 14 Evolution du rabattement au cours de pompage d essai de longue dur e dans les ouvrages F3 CF pompage F2 et CGE L volution des d bits de pompage est galement report e 2 Hitler enter nine nantes Et 66 Illustration 15 Evolution de la conductivit des eaux pomp es au forage F3 CF mesur e au piquage au cours de pompage d essai L volution de la pi zom trie dans le drain karstique est galement report e 71 Illustration 16 Evolution de la conductivit des eaux pomp es mesur e au piquage au cours de pompage d essai La charge hydraulique dans le drain karstique est galement reporto tnt ste ot me Mr ca ans teas Re ma a tte Rp eme en nt fin 73 Illustration 17 Evolution de la turbidit des eaux pomp es au cours de pompage d essai L volution du niveau pi zom trique dans le drain karstique est galement F POH ES dr AE US ir nm dr satin een i dti frere SPA ets AE Meee tte ei 75 Illustration 18 Evolution de la conductivit des eaux du drain karstique au forage de la CGE sur la p riode du 07 07 05 au 15 10 05 Les niveaux pi zom triques dans le drain karstique sont galement report s
123. Observations et mod le ajust Courbe de tarage Bu ges amont 0 2 04 0 6 0 8 X H m D bit I s 10000 Courbe de tarage Bu ges aval 1000 e 100 10 0 5 1 1 5 2 2 5 Hauteur m BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Annexe 4 Elements topographiques du drain karstique au voisinage de la zone d emergence des sources des Cent Fonts BRGM RP 54426 FR Rapport final 221 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies FIGURE N 1 VUE EN PLAN DE LA GALERIE DE LA SOURCE DES CENT FONTS ET DES BORNES IMPLANTEES EN SURFACE Chantier Cent Fonts 1 March Eau D partement 2010 Mobilisation de nouvelles ressources Cartographie de la galerie noy e des Cent Fonts RTE SIUOJ JU89 sONUEYD 002 5qua10N 09 100HYa _ r 8 r 8 aj o v n om p en 685 681 682 amp 683 J 1 e TRAT 680 RE EE 679 678 ees H 677 676 A 675 aaa al E G 8 B 1 0 el gt a rf jon 3 MNE 7 672 x PN o T 6628663 ep 97 971 je 659 porag 669 amp 670 z aR Le seu c nes 8 0 10 20m 658 L 656 amp 657 Vasque 654 b 652 i 655 Aa 651 BARDOT amp Co Ao t 2001 Chantier Cent Fonts 1 March 00 MO127 Eau D partement 2010 Ent
124. PRECIPITATIONS Le suivi des pluies pr cipit es sur l impluvium du syst me karstique des Cent Fonts est r alis a laide d un pluviom tre a auget basculeur raccord une centrale d acquisition Le pluviom tre est localis 200 m environ au sud de la ferme de la Selle sur la commune du Causse de la Selle Illustration 1 L acquisition des donn es d but en 2000 au pas de temps horaire Les lacunes d enregistrement sont li es a des probl mes d acquisition par la centrale de mesure Aucune donn e n a t enregistr e entre le 01 07 05 et le 31 08 05 en raison d un probl me de centrale d acquisition Les donn es enregistr es au cours des pisodes pluvieux du d but du mois de septembre sont erron es car le pluviom tre tait bouch feuilles et poussi res Ce pluviom tre est utilis pour permettre une v rification de l estimation de la quantit d eau de pluie pr cipit e sur le bassin d alimentation calcul e l aide des stations m t orologiques M t oFrance de St Martin de Londres Aniane et Saint Maurice de Navacelles Bourg L estimation de la quantit d eau pr cipit e sur le bassin d alimentation est r alis e l aide de la formulation suivante tablie sur la p riode juin 1997 juin 2005 pluie Bassin d alimentation 0 3 Aniane 0 27 St Martin de Londres 0 43 St Maurice de Navacelles bourg 3 6 SUIVI HYDROBIOLOGIQUE DE LA FAUNE CAVERNICOLE DES EAUX SOUTERRAINES KARSTIQUES
125. RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Il est couramment admis que la d termination des d bits par jaugeage au moulinet est au mieux connue avec une pr cision absolue de 5 D une mani re g n rale on admet que la pr cision absolue sur le d bit calcul par cette m thode est de 10 c Suivi de la conductivit et de la temp rature de l H rault La station H rault 1 situ e l amont des sources des Cent Fonts a galement permis le suivi de l volution de la conductivit et de la temp rature des eaux de l H rault du 30 05 05 au 06 10 05 Les capteurs sont situ s 1 m tre de profondeur dans l H rault Le suivi des param tres physico chimiques a t r alis au pas de temps de 15 minutes Les donn es manquantes sur cette p riode sont dues des d faillances de capteur Des mesures de contr le manuelles ont r guli rement t r alis es au cours de la p riode de pompage Les pr l vements hydrog ochimiques r alis s sur le fleuve H rault ont t effectu s au niveau de la section amont de jaugeage de l H rault d Pr l vement d eau dans l H rault Les pr l vements d eau de l H rault effectu s en vue d analyses hydrog ochimiques ont t r alis s au niveau de la section de jaugeage situ e laval imm diat de la station H rault n 1 cf Illustration 2 Les protocoles utilis s sont id
126. RRRR LRRRRRRRR A S LR RRR RP RP EE EEE gt CREEK AAARARAAAAAARAAKAK AY CR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR R CRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR RRRRRRRRRRRRRRRRRPRRRRRRA PR RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR PRES RRRRRRRRRRRRRRRRRRR PRIE LRA KA Zi 4 L 3 N RON DLL 4444444944444444444494448444442 PERAARAAAAAAKAAAAAARAKARAARAAKAKAKAMEA PILL LLAARAAAARAAAAAAKAARRAAAAAAAAA AA PLLRAAARARAAARAKAAAAAARAAAARAAAAARAA LRRRRRRRRRRERRE 5 f LA K bl 110 mNGF 2 494444444844444448444448424844 444424444444444444444444444444 997 2LLIIILILIS d ERR IY RE RRRA PALL EALAARAAAAKASAAAAARAAAAAAA PS RIRE IP d ee PRCA AAKAAAAAAAAAKAAAAAARARARAAA SKK AL KAALARARARARAARARARAAAARAA RSR ASAI RAT 1984 gt 2944444444444444 4444444444214449 RAR RL RRRRRR RL RAR RRRRRRRRRRRRR LR RL RAR RAR RRRRRR RAR ARR RRRRRRRRRRRRRR RAR RR ARR R RL RRRRRR RAR RRRRRRRRR RARE RRRRRR RAR RRRRRRRRARRRRRRRRRRRRRRRR RS pees GEL 114444444444444 SA AA PLSKAALAAAAAAAAAAAAAAAAAAAARAKA PAKLKAAAAALAAARAAAARKAAAAAAAAAA VIERRA PELL EALAAAAAAAAASAAAAAAAAARAAA PLZ KA KAK AAA AAAASAAAAAARARAAAAAA AKKRAARARAKAAAAAAAAARARARAAAKA CRKAKRRAAAAAAAAAAAAAAAR AAA KA VORREI PR PCLCLOLOLLCLOLOLNELIIIPIP ES ND DRE nr I RRRRRR RARRARA LRRRRRA RRRRARRA ERRER RRR Z RRRRRR I RRRRRR Z RRRRRR Z RRRRRR 84484488 IRRE I RRRRRR 2448448 Z RRRERRR OO444444 84484448 Z RRRRRR LKR KK KKK RKA BKK
127. RTES DE LA BUEGES 100 4 7 1 Suivi des niveaux d eau de la source de la Bu ges et de la rivi re de la Bu ges en amont et en aval des pertes 100 4 7 2 Suivi des d bits de la rivi re de la Bu ges en amont et en aval des pertes et des pertes de la Bu ges 104 4 7 3 Suivi de la conductivit et de la temp rature de la rivi re de la Bu ges en amont de la zone des pertes 106 4 8 SUIVI DES PR CIPITATIONS x near tnati anima hdi 107 4 9 SUIVI HYDROGEOCHIMIQUE DES EAUX PRELEVEES HERAULT SOURCE ET PIQUAGE DES CENT FONTS BUEGES c ccccccceceeeeeeseeeeeeeeeeeeees 110 4 10 SUIVI HYDROBIOLOGIQUE DE LA FAUNE CAVERNICOLE DES EAUX SOUTERRAINES KARSTIQUES LA FAUNE STYGOBIE 110 4 10 1 Principaux r sultats ss 110 5 Interpr tation des donn es receuillies au cours des pompages d essai 113 5 1 ELEMENTS GEOLOGIQUES is smmenntremeunnmeeionnennienien 113 5 2 DEBIT DE LA SOURCE DES CENT FONTS nn 116 5 2 1 Statistiques descriptives des d bits de la source des Cent Fonts 116 5 2 2 Les d bits de la source des Cent Fonts en 2005 118 5 2 3 Estimation du d bit qu aurait eu la source des Cent Fonts en ao t 2005 en l absence de pompage d essai 118 5 2 4 Estimation du d bit qu aurait eu la source en septembre 2005 en l absence de pompage d essai 119 5 2 5 DISCUSSION sr ne no aie on fn nn
128. Riders 131 Illustration 53 Evolution de la contribution de l eau en provenance de l H rault au cours des essais par paliers de d bit de septembre 2005 L volution de la conductivit de l eau pomp e est galement report e 134 Illustration 54 Evolution du rapport isotopique du strontium des eaux analys es en fonction du rapport Cl Sr concentrations exprim es en medq l 136 Illustration 55 Evolution du rapport isotopique du strontium et du rapport Cl Sr des eaux pomp es dans le contexte hydrog ochimique connu du syst me des Cent Fonts 140 Illustration 56 Evolution des proportions de m lange dans les eaux pomp es au cours de pompage d essai de longue dur e 0 00 eee ceteeee ee tete ee ee eete ee ee teee ee taeeeeeeeeeeeetneeeeetneeeerena 143 Illustration 57 Rabattements mesur s au forage F3 CF lors des quatre essais par paliers de juillet 2005 sur la base des mesures manuelles de contr le 144 Illustration 58 Rabattements mesur s l ouvrage de reconnaissance F2 lors des trois essais par paliers de septembre 2005 145 Illustration 59 Comparaison des niveaux pi zom triques au forage CF F3 et au pi zom tre de reconnaissance F2 durant les trois essais de septembre 2005 146 Illustration 60 Comparaison des rabattements obtenus lors des diff rents paliers de pompages r alis s en juillet et septembre
129. Sr en infratraces Tableau 10 Type d analyse hydrog ochimique effectu e sur les eaux pr lev es dans la galerie d noy e des Cent Fonts BRGM RP 54426 FR Rapport final 43 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 3 3 SUIVI DES EAUX DE SURFACE 3 3 1 Les eaux de l H rault niveau jaugeages ponctuels suivi de la conductivit et de la temp rature pr l vements pour analyses a Suivi des hauteurs d eau Les hauteurs d eau du fleuve H rault ont t suivies en trois points au cours de pompage d essai La localisation des sites de mesure est report e sur l Illustration 2 La station H rault 1 situ e l amont des sources des Cent Fonts a t install e le 30 mai 2005 Cette station a permis le suivi de l volution des hauteurs d eau au pas de temps de 15 minutes jusqu au 06 10 05 date de d s quipement du site Des mesures de contr le manuelles ont r guli rement t r alis es au cours de la p riode de pompage La station H rault 2 est situ e dans le prolongement du talweg du trop plein n 1 appel galement gouffre Illustration 4 Le site est quip d une chelle limnim trique g o r f renc e Les hauteurs d eau peuvent ainsi tre exprim es en cote altim trique NGF Les niveaux du fleuve H rault sont suivis depuis 1997 La chronique de donn es horaires pr sente des lacunes d enregistrement en raison
130. a t estim e A la date du 06 09 05 la conductivit aurait t de 464 uS cm elle tait de 454 uS cm le 01 08 05 avant le pompage de longue dur e L incertitude concernant la contribution relative de l H rault X est donn e par la formulation suivante quation 4 C AX C C Karst pompage x AC 2 C eraut C Karst x AC x AC C pompage H rault Karst H rault Le n C emi Karst Avec ACpompage ACrarst Et ACH raut les incertitudes absolues sur les diff rentes variables consid r es Les calculs d erreur ont t r alis s en consid rant que l erreur absolue pour la mesure de la conductivit du karst et des eaux pomp es est gale a deux fois l incertitude de 77 Dans la gamme des valeurs observ es au cours des pompages d essai la conductivit volue de mani re lin aire avec les concentrations en l ments conservatifs chlorures par exemple 132 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies mesure 1 uS cm des sondes de conductivit ACxars 2 MS cm ACpompage Pour l H rault on a consid r que la conductivit tait constante 350 uS cm a 10 uS cm pr s cf 4 5 3 Le d bit en provenance de l H raut est d duit de l quation 3 L volution temporelle des d bits en provenance de l H rault est pr sent e sur l Illustration 52 A l exception des phase
131. ace Syst mes aquif res voisins D un point de vue de la qualit Turbidit des rabattements importants peuvent donner lieu des d colmatages de cavit s remplis de s diments argileux volution g ochimique des eaux pomp es 2 Evaluer les impacts sur le d bit de la source sur les niveaux d eau au sein de la zone noy e de l aquif re sur les eaux de surface H rault en particulier d un point de vue de la qualit et de la quantit sur les d bits des sources et ou des niveaux d eau des syst mes aquif res voisins 3 D finir les modalit s d exploitation de l aquif re D bit d exploitation Sc narios de gestion etc Pour r pondre ces objectifs diff rents types d essais sont envisag s au cours de la p riode de pompage Le premier type d essai concernent l tablissement de plusieurs courbes permettant la caract risation du d bit r siduel de la source en fonction du d bit pomp pour diff rents contextes hydrog ologiques cf courbe de principe figure 2 ci dessous Ceci est r alis par l interm diaire des pompages d essai par paliers de d bit de moyenne dur e 12 heures par exemple Les relations ainsi tablies permettrait ainsi d valuer par extrapolation le d bit de pompage sur une p riode de 12 heures a appliquer au syst me pour compl tement tarir les sources Des l ments de r ponse pourraient tre apport s aux questions suivantes s ag
132. ae 0 70840 M 3 Ao 25 08 05 0 70820 01 08 05 Rivi re de la Bu ges l amont de pertes A ee bee 31 08 05 0 70800 T T T T T T T T 0 1000 0 1050 0 1100 0 1150 0 1200 0 1250 0 1300 0 1350 0 1400 CI Sr Illustration 54 Evolution du rapport isotopique du strontium des eaux analys es en fonction du rapport CI Sr concentrations exprim es en 136 meqg l BRGM RP 54426 FR Rapport final 0 1450 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Rappelons que les eaux qui circulent au sein d une roche acqui rent la composition isotopique en Sr rapport Sr Sr des min raux de cette roche les plus sensibles a la dissolution Ainsi les eaux qui s coulent au sein de roches silicat es granite par exemple pr sentent des rapports Sr Sr relativement lev s celles qui circulent au sein des roches carbonat es s dimentaires d origine marine ont des signatures plus faibles moins radiog niques Le strontium n est pas modifi par des processus tels que l vaporation ou la pr cipitation de min raux Sa composition isotopique refl te donc un terme source soit celui du strontium de l eau initiale soit celui d un min ral avec lequel elle a t en contact dissolution Les variations du rapport isotopique du strontium dans un hydrosyst me donnent ainsi des informations sur 1 l origine et les proportions de m lange des diff rentes comp
133. age PUITS Soci t BRGM Aquif re test Date pompage 27 juil 05 D emma mo 1005 1816 war nes 330 330 _Temps de remont e min _0_ o o o o CALCAIRES ET DOLOMIE Rabattement observ m _o69 124 282 208 w is ie aul a al Debit m3 h 500 1000 1500 2000 0 0E 00 j bea Jn 4 O BQ m M sobs BQ CQ2 m Coef pertes de charge lin aires B 0 00 m m3 h Gu OS Mesures Ajustement gt 2 m m3 s Coef pertes de charge quadratiques C 5 66E 07 m m3 h 2 7 m m3 s 2 CARACTERISTIQUES HYDRAULIQUES DU PUITS DE POMPAGE INFORMATIONS GENERALES Essai de puits Niveau statique initial m sol Profondeur pompe m sol Limites hydrauliques d exploitation Niveau statique en basses eaux m Amplitudes saisonni res m Type pompe D bit d exploitation recommand m3 n Diam tre chambre de pompage mm Pertes de charge lin aires m Position cr pine m sol Type cr pine Pertes de charge quadratiques m Niveau dynamique en basses eaux m Nature du massif filtrant O s calcul m2 h r t aju ment O s observ m2 h Ecart O s cal O s obs m2 h Rabatiement calcul m P 634 13 730 85 1057 97 875 00 643 97 15 53 98s Ecart Scal Sobs m 0 01 0 02 0 04 0 10 038 WANISAPE TEMPO version 5 07 07 BRGM RP 54426
134. age cf courbe de principe ci dessous figure 4 Le rendement de pompage tel que d fini par Marsaud 1997 sera valu Rp Qp A Qs Qp Ce rapport traduit l importance du d bit faisant d faut l exutoire Qs par rapport au d bit pr lev et relativement ce dernier Si Rp 0 le syst me a un faible taux de lib ration de ses r serves li es l existence de fortes pertes de charge entre drain et SAD Si Rp 1 le r gime de la source n est pas influenc le d bit pomp est enti rement compens par la lib ration des r serves avec de faibles pertes de charge Au cours du pompage les blocs capacitifs peuvent fournir un surcro t de d bit et les BRGM RP 54426 FR Rapport final 203 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies r serves vont diminuer au cours du temps diminution de charge au niveau des SAD Le rendement du pompage va ainsi diminuer au cours du temps Cette notion va pouvoir permettre de caract riser la p rennit de l exploitation La p rennit de l exploitation pourra tre calcul e en calculant le rendement Rp en d but et en fin de pompage longue dur e La mobilit des r serves pourra tre consid r e en fonction des conditions d essai d bit de pompage dur e etc et pour les caract ristiques du forage test La contribution des SAD lors du pompage d essai doit se marquer par une rupture de pente ou des seuils
135. ages d essai Il est aliment par le r servoir blocs et par les flux provenant de l H rault et des pertes de la Bu ges Il est sollicit par le d bit de pompage Il poss de une fonction capacitive li e au stock d eau situ dans les vides constituant le drain karstique Par d bordement il fournit le d bit de la source des Cent Fonts BRGM RP 54426 FR Rapport final 159 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies b Description math matique Qp Qn Qp Qpompage Hseuil I ll karstique oL Iqu Si Ha gt Hseuil et Qb Qbpertes Qn Qpomp gt 0 Qsource Qp Qpertes Qh Qpomp sinon Qsource 0 q 10 Si Ha lt 75 Qh 108 m h 30 I s sinon Q 0 q 11 dH _ Q ES Q T O eres En Q somp Q source dt S q 12 drain avec Ha niveau d eau ou charge hydraulique dans le drain karstique m Sarain Surface d noy e du drain m Qs d bit de contribution des blocs et ou syst mes annexes au drainage m h Q d bit de contribution des pertes de la Bu ges m h Qh d bit d infiltration de la rivi re H rault m h Qpompage d bit de pompage m h Qsource d bit calcul par le mod le de la source des Cent Fonts m h Hseui Seuil de d bordement du drain m Le d bit de contribution des blocs Qp est calcul dans le r servoir blocs d crit ci dessous Il comprend la contribution naturelle des
136. alets de quartz facettes oliennes ou glaciaires rares Mioc ne moyen galets de roches ruptives grenues fr quents peuvent aussi tre quaternaires galets de schistes fr quents peuvent aussi tre quaternaires Alluvial mioc ne et ou Quaternaire galets d exsudats de quartz tr s nombreux Alluvial tortonien et ou Quaternaire galets de calcaire nombreux Quaternaire galets de quartz facettes oliennes ou glaciaires reprises dans l alluvial fr quents depuis des micro galets jusqu aux silts les min raux lourds sont fr quents H matite l ments roul s et polis absence de d bris de lignite Existence de nombreux grains de quartz a facettes mouss s et parfois ronds Le poli est tr s fort gt sables dolomitiques du karst remaniant des sables oliens quartzeux L ge des sables est essentiellement quaternaire Pt 659 Grotte Sables dolomitiques et graviers divers tr s mal class s avec grains de quartz pr sentant des formes anguleuses non us s et d aspect peu luisant Fraction fluviatile avec petits galets de calcaire et albarons drag es de quartz Sables oliens avec grains de quartz tr s arrondis et d polis Min raux lourds fr quents essentiellement de l oxyde de fer gt sables dolomitiques karstiques et graviers divers fluviatiles remaniant des sables oliens 114 BRGM
137. ant le 29 09 05 partir de 14h35 TU la conductivit s est mise augmenter pour atteindre une valeur quasi stabilis e autour de 439 uS cm 4 3 2 Evolution de la temp rature des eaux pomp es L volution temporelle de la temp rature des eaux pomp es et des niveaux d eau du drain karstique est pr sent e sur l Illustration 16 La chronique de temp rature des eaux pomp es pr sente dans son ensemble des variations journali res qui sont mettre en relation directe avec les variations journali res de la temp rature de lair Ce ph nom ne est d au dispositif de mesure qui a t mis en place au piquage de la conduite cf 3 2 3 Abstraction faite de ces variations journali res de temp rature l volution g n rale de la temp rature des eaux pomp es est la suivante Jusqu au 03 08 05 la temp rature est rest e globalement stable autour de 14 2 C La temp rature des eaux pomp es appara t significativement sup rieure celle mesur e la source en d but de pompage T 13 7 C ou dans le forage de la CGE 13 8 C aux pr cisions instrumentales pr s 0 1 C Ces r sultats sugg rent que la pompe r chauffe de 0 2 0 3 C les eaux pomp es A partir du 03 08 05 la temp rature des eaux pomp es pr sente une tendance l augmentation et se stabilise ensuite autour de 15 C vers le 06 08 05 72 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts int
138. apport final 39 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies c Mesure dans la cavit d noy e du d bit en provenance de l H rault Des mesures ponctuelles de d bit ont t effectu es par ANTEA dans la cavit d noy e au cours du pompage d essai jaugeage capacitif l aide d un bidon de 80 litres et d un chronom tre les 9 11 et 25 08 2005 Les d bits mesur s sont les suivants Valeur moyenne obtenue apr s 4 r p titions 50 l s 20 I s le 9 8 2005 mesure effectu e au niveau du point 657 topographie Bardot 44 s 18 I s le 11 08 2005 mesure effectu e au niveau du point 657 42 s 17 I s le 25 08 2005 mesure effectu e au niveau du point 657 Une partie du flux 20 l s s infiltre imm diatement apr s la cascade et semble ressortir au voisinage de plan d eau situ vers les rep res 663 669 L autre partie du flux 22 l s s coule dans la galerie Le plan d eau 663 669 est d connect du niveau d eau mesur dans le forage F3 3 2 3 Suivi des param tres physico chimiques conductivit temp rature turbidit a Des eaux pomp es l aide d un piquage sur conduite d exhaure Un piquage mis en place sur la conduite d exhaure a permis le suivi de la conductivit et de la temp rature des eaux pomp es au cours des pompages d essais Le dispositif tait constitu d un tuyau flexible dont
139. apr s l arr t du pompage du palier de d bit n 4 400 I S oo eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeseeeaeeeseeeaeeeseeeaaeeeseeeaeeeeeeaaeees 59 Tableau 20 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts lors du d marage du pompage de longue dur e 400 I s 60 Tableau 21 Principales caract risques des essais par paliers de d bit de juillet 2005 63 Tableau 22 Rabattement moyen journalier F2 reconnaissance au cours des 8 premiers jours de pompage du 01 08 05 au 09 08 05 65 Tableau 23 Rabattement moyen journalier F3 pompage au cours des 24 jours de pompage suivant l arr t programm du 09 08 05 65 Tableau 24 Chronologie des v nements intervenus le 06 09 05 68 Tableau 25 Principales caract risques des essais par paliers de d bit de septembre AA S E EEE T AT A a Mr reader ee AIA TE sam danse ht ee eR 68 Tableau 26 R capitulatif des volumes pomp s par p riode de pompage cceeeeeee 69 Tableau 27 Jaugeages ponctuels de l H rault effectu s au cours des pompages d essai nier er naive Nagle a na me en er Tes as ann 85 16 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Tableau 28 El ments d information concernant les p riodes au cours desquelles la cote de l H rault NGF est sup rieure au niveau pi zom trique au sein du karst f
140. ation et description des donn es de pompage d essai 53 4 1 SUIVI DE LA SOURCE DES CENT FONTS GRIFFONS 53 4 1 1 Suivi du d bit des sources avant les essais juillet 2005 53 4 1 2 Suivi des niveaux d eau pendant les essais par paliers de d bit de juillet 74 010 1s Tnt na ee en ee da ne 54 4 1 3 Suivi du d bit des sources en septembre 2005 61 4 2 SUIVI DES NIVEAUX D EAU AU FORAGE F3 CF QUI FAIT L OBJET DU POMPAGE D ESSAI DU PIEZOMETRE DE RECONNAISSANCE F2 ET DU FORAGE DE MA O GE fn Seine tbe 62 4 2 1 Evolutions pendant les essais par paliers de d bit de juillet 2005 63 4 2 2 Evolutions pendant les essais de longue dur e du 1er ao t au 6 septembre 2005 sn SR etes here te saeta age 65 4 2 3 Evolution pendant l pisode pluvio orageux de septembre 2005 6 9 SO PCS MIDIS nent etant nent A AEN 67 4 2 4 Evolution pendant les essais par paliers de d bit de septembre 2005 68 4 2 5 Volumes pomp s au cours des diff rentes phases du pompage 68 4 3 SUIVI DES PARAMETRES PHYSICO CHIMIQUES CONDUCTIVITE TEMPERATURE TURBIDITE DES EAUX POMPEES ccceeeeeteeeeeeeees 69 4 3 1 Evolution de la conductivit des eaux pomp es 69 4 3 2 Evolution de la temp rature des eaux pomp es 72 4 3 3 Evolution de la turbidit des eaux pomp
141. au pompage suivant 300 l s Cette absence de stabilisation long terme est due au fait que la solution analytique utilis e ne comprend pas de limite aliment e ce qui est en accord avec les observations r alis es pendant la dur e de l essai mais ne pr juge pas du comportement r el de l aquif re plus long terme En r alit le mod le est vraisemblablement pessimiste car le syst me devrait n cessairement se r alimenter lors des p riodes de pluie BRGM RP 54426 FR Rapport final 175 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 120 500 100 7 paiera aooi pau 80 400 60 350 Palier a 300 l s E g O 5 300 20 250 T 2 200 g L 267 19 10 16 11 1412 450 amp j 40 400 a 60 le 80 le Temps heures Observ forage Simul forage Simul bloc D bit Illustration 76 Niveaux d eau simul s au forage F3 CF dans l hypoth se d un long palier 300 I s jusqu au 31 d cembre 2005 et sans recherche de l aquif re par les pr cipitations Rayon d action du pompage d essai Le rayon d action du rabattement g n r dans les blocs par le rabattement impos au drain s exprime au moyen de la relation suivante valable en coulements lin aires vers une tranch e potentiel impos de 2 q 24 Par le principe de superposition la distance maxi
142. ault sur la p riode du 01 06 05 au 15 10 05 d termin e au moyen de cette courbe de tarage est pr sent e sur l Illustration 24 Le d bit du fleuve H rault amont des Cent Fonts station H rault 1 a volu entre 1690 I s et 1570 I s entre le 01 08 05 et le 05 09 05 les valeurs minimale et maximale mesur es sur cette p riode tant respectivement de 1460 l s 18 08 05 et 1880 l s 12 08 05 L augmentation du d bit observ e aux alentours du 10 ao t correspond bien une p riode perturb e orages Lors des crues de septembre le d bit maximal estim au site H rault 1 amont de la source des Cent Fonts est de 80 m s Les donn es d duites de cette courbe de tarage seront compar es aux donn es de d bit disponibles mesur es au barrage du Moulin de Bertrand dans une phase ult rieure rapport final du projet fin mai 2006 86 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 100000 a 10000 2 SO n 1000 01 06 05 01 07 05 31 07 05 30 08 05 29 09 05 Illustration 24 D bit du fleuve H rault estim la station H rault 1 Le site H rault 2 qui a fait l objet d un nivellement permet de calculer la cote NGF du niveau d eau de l H rault ce qui permet une comparaison avec le niveau pi zom trique mesur dans le drain lui m me exprim en cote NGF Illustration 25 Les infiltrations d eau en p
143. avant pendant et apr s le chantier de pompage Une description plus d taill e des points d eau et des moyens mis en uvre est r alis e dans la suite de ce chapitre BRGM RP 54426 FR Rapport final 27 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Nota l exception des instruments de mesure relatifs au syst me de pompage du forage de pompage F3 pi zom trie d bit pomp et turbidit des eaux pomp es les appareils de mesure du r seau de suivi ont t mis en place et suivis par le BRGM Illustration 1 Localisation du r seau de suivi L aire d alimentation des Cent Fonts est galement report e pointill s rouges Appareils install s par la soci t AMEC SPIE sous ma trise d uvre d ANTEA 28 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies ix AE 4 Pj i namn i nish eA Fal So ORAge ede F v 0 wy 3 CA A Ne Nani RS aS F 4 Le y TANN SA ZANY A 1 AN AAN Illustration 2 Localisation du r seau de suivi proximit de la zone d mergence des sources des Cent Fonts Le pi zom tre P1 Illustration 2 n a pas t suivi car il est obstru vraisemblablement par des pierres vers 10 m de profondeur BRGM RP 54426 FR Rapport final 29 Pompages d essai sur le syst me karstique
144. avant le d but des pompages d essai se distinguent nettement des eaux pr lev es dans l H rault Les concentrations en bicarbonate HCO calcium Ca sulfate SO silice SiOz nitrate NO3 bromure Br n odime Nd yttrium Y des eaux des Cent Fonts sont tr s sup rieures aux valeurs mesur es dans l H rault Les eaux de l H rault pr sentent quant elles des concentrations sup rieures en chlorure Cl sodium Na potassium K strontium Sr baryum Ba Bore B Europium Eu en comparaison avec les eaux pr lev es la source de Cent Fonts et au piquage du forage F3 CF Le rapport isotopique du strontium Sr Sr des eaux de l H rault est significativement plus lev 0 709178 en moyenne que celui mesur a la source des Cent Fonts avant les essais 0 708293 Les concentrations en isotopes stables 1O H des eaux de l H rault ne se distinguent pas de celles des Cent Fonts Les diff rences de composition hydrochimique entre les eaux de l H rault et les eaux du karst avant pompage vont permettre d valuer les proportions de m lange entre ces deux composantes au cours du pompage Les r sultats des calculs sont pr sent s et discut s dans le chapitre 5 4 10 SUIVI HYDROBIOLOGIQUE DE LA FAUNE CAVERNICOLE DES EAUX SOUTERRAINES KARSTIQUES LA FAUNE STYGOBIE 4 10 1 Principaux r sultats Le premier bilan du suivi hydrobiologique correspond a un total de 37 chantillons Pour l exploitation de la
145. blocs d bit de tarissement naturel de la source en l absence de pompage ainsi que leur sollicitation du fait des rabattements induits par le pompage Le d bit des pertes de la Bu ges Qrertes est mesur sur le terrain par jaugeage diff rentiel du d bit de la Bu ges entre l amont et l aval de la zone des pertes Durant l pompage d essai il vaut Qpertes 15 I s 4 7 2 160 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Le d bit d infiltration de la rivi re H rault a t estim par m thode hydrog ochimique 5 4 environ 30 I s soit 108 m h lors du pompage Il a t consid r que ce d bit apparait lorsque le niveau dans le drain karstique est inf rieur a 75 m NGF soit environ 2 m tres sous le niveau de la source Il est donc consid r comme nul lorsque le niveau dans le drain karstique est sup rieur ou gal a cette valeur Le d bit de pompage Qc est constitu de la s rie de valeurs mesur es pendant l essai Seuls trois param tres caract risent ce r servoir drain karstique Tableau 38 Ils sont d crits ci dessous la fonction capacitive du drain karstique correspond son emmagasinement exprim en m Il s agit du volume d eau lib r par le r seau karstique lorsque le niveau d eau dans le drain baisse d un m tre exprim en m m soit en m Le drain karstique tant co
146. c es sans faire r f rence aux esp ces en particulier la densit d organismes stygobies extraits du massif par le pompage est extr mement faible moins de 1 individu m En effet la configuration de celui ci conduit aspirer un minimum d l ments min raux comme en t moigne la faible turbidit des eaux d exhaure Or les organismes qui colonisent les eaux souterraines vivent en majorit au contact du s diment elles sont donc naturellement rares au milieu des cavit s immerg es Ces premiers r sultats tendent donc montrer que le pompage devrait avoir un faible impact sur l entra nement des organismes souterrains l ext rieur du massif Ces premi res donn es doivent n anmoins tre confort es par la suite de l analyse des chantillons et compar es avec la d rive naturelle de la faune en p riode de crue les pompages peuvent aussi provoquer un autre type d impact induit par l exondation des s diments meubles pr sents au sein du massif qui abritent tr s probablement la majeure partie des communaut s souterraines du karst Il n est actuellement pas possible de statuer sur la survie de la faune dans de telles conditions d exondation qui d pendra notamment de l importance des refuges disponibles au sein du milieu Les pr l vements post pompage fourniront quelques l ments de r flexion mais seuls un suivi de crue long terme pourrait apporter une r ponse d finitive ce second aspe
147. calcul pour la p riode mars 2000 septembre 2005 inclus Les d bits mesur s en 2005 sont galement report s L Illustration 47 pr sente les volutions temporelles des param tres statistiques minimum quartiles m diane et moyenne du d bit interannuel journalier des pertes de la Bu ges calcul pour la p riode mars 2000 septembre 2005 Le d bit des pertes de la Bu ges en 2005 est galement report De mani re similaire la source des Cent Fonts les d bits des pertes de la Bu ges mesur s en 2005 apparaissent comme quasi confondus avec la courbe du d bit minimum L encore ces r sultats illustrent la nature d ficitaire du cycle hydrologique 2004 2005 aussi bien sur le basin versant d alimentation de la source des Cent Fonts que sur celui des pertes de la Bu ges Les d bits des pertes de la Bu ges mesur s au d but du mois de juillet 2005 sont observ s en ann e moyenne ou m diane vers la fin du mois d ao t voire le d but du mois de septembre Une constatation similaire peut tre faite pour le d bit de la source des Cent Fonts BRGM RP 54426 FR Rapport final 123 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 5 3 2 Evolution du d bit de la rivi re de la Bu ges seuil amont comme t moin du fonctionnement de la source de la Bu ges Les d bits mesur s sur la rivi re de la Bu ges au seuil amont sont tr s fortement corr l s au niveau d ea
148. ct du probl me apparition tr s t t dans le processus de pompage d l ments de la faune des eaux de surface confirme de mani re certaine la contribution rapide des eaux en provenance de l H rault 6 3 PERSPECTIVES Le pr sent rapport de fin de travaux des pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts avait pour principal objectif de pr senter les donn es recueillies au cours des pompages d essai de l t 2005 et leur interpr tation conform ment la r glementation en vigueur et l arr t de prescriptions compl mentaires 192 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies De premiers l ments relatifs aux apports de ces pompages d essai vis a vis de la connaissance de la structure et du fonctionnement du syst me karstique ont t pr sent s ci dessus Certaines donn es ne sont pas encore disponibles notamment le nivellement d un certain nombre d ouvrages du r seau de suivi les r sultats complets des analyses portant sur la faune stygobie pr levements effectu s durant les pompages d essai et au cours de I hiver 2005 2006 et leur interpr tation les rapports du Maitre d Oeuvre du projet etc Une analyse plus pouss e de ces r sultats et leur mise en perspective avec l ensemble des donn es disponibles sur le syst me karstique des Cent Fonts seront propos es dans le cadre du rappor
149. de calcaires argileux riches en mati re organique Dolomie saccharo de brun clair Ancienne calcar nite oolithique type Grainstone assez ferrugineuse Hard Ground en t te karstifi avec remplissages d argiles indur es ferrugineuses Attributions lithostratigraphiques L attribution lithostratigraphique se fonde sur l analyse des cartes g ologiques et sur la connaissance g ologique r gionale Le Strat 1981 1987 1992 Charcosset 1998 Les formations de 0 11 m est attribu e l Oxfordien moyen calcaire de part sa lithologie Les formations de 11 37 m est attribu e l Oxfordien moyen marneux BRGM RP 54426 FR Rapport final 217 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Les formations de 37 105 m sont attribu es lithostratigraphiquement au Callovien sup rieur La formation de 105 109 m est attribu e au Callovien moyen La formation de 109 a 128 m est rapport e au Bathonien sup rieur 218 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Annexe 3 Courbes de tarage des seuils amont et aval de la riviere de la Bueges BRGM RP 54426 FR Rapport final 219 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 220 3000 2500 2000 1500 1000 500
150. de du 30 06 05 au 01 10 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain des Cent Fonts est galement report e 4 6 4 Suivi des niveaux pi zom triques aux ouvrages situ s dans le bassin d alimentation du syst me karstique des Cent Fonts Pi zometre P3 L volution temporelle des niveaux pi zom triques au pi zom tre P3 est pr sent e sur l Illustration 33 Le taux de diminution de la pi zom trie a l ouvrage P3 est faible de l ordre de 4 cm mois au cours de la p riode qui pr c dent les pompages d essai Le taux de diminution de la pi zom trie augmente vers le 04 08 05 soit 65 heures apr s le d marrage de l essai de longue dur e 400 l s Du 04 08 05 au 05 09 05 la pi zom trie volue de 206 95 m 207 08 m un rythme valu a 13 cm mois environ 94 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Lors des pisodes de crue de septembre 2005 la pi zom trie de l ouvrage augmente rapidement de plus de 3 m La r ponse du pi zom tre appara t synchrone de celle enregistr e au forage de pompage N anmoins la remont e mesur e au forage de pompage suite au second arr t programm et au pompage a 300 l s qui l a suivi ne se traduit pas par une volution pi zom trique au forage P3 Lors des phases d essai par paliers de d bit de fin septembre la charge pi zom trique au sein de l ouvrage P3 e
151. de la mont e de crue la temp rature a augment de 19 8 C a 22 2 C cette derni re valeur tant observ le 06 09 05 vers 19h15 TU soit pr s de 4 heures avant que les mergences des Cent Fonts se remettent a couler Entre le 06 09 05 19h15 TU et le 07 09 05 12h20 TU la temp rature de l eau a fortement chut de 22 2 C a 14 4 C Au cours de la crue du 09 09 05 la temp rature de l eau a l g rement diminu pour atteindre une valeur proche de 14 1 C le 10 09 05 BRGM RP 54426 FR Rapport final 79 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies vers 07h00 TU A partir de cette date la temp rature est rest e quasi stable 14 2 0 1 C jusqu au 25 09 05 18h35 TU qui correspond a 59 heures et 35 minutes de pompage du palier 400 l s La temp rature a ensuite commenc augmenter jusqu 16 3 C valeur atteinte le 29 09 05 22h15 TU A partir de cette date la temp rature a commenc diminuer pour atteindre la valeur de 14 34 0 1 C le 01 10 05 11h30 TU soit 28 heures et 40 minutes apr s l arr t du pompage Les phases d augmentation de la temp rature des eaux du drain karstique au forage de la CGE sont a mettre en relation avec les infiltrations d eau en provenance de l H rault L volution de la temp rature de l eau au forage de la CGE n est pas synchrone avec celle de la conductivit La r ponse thermique du syst me est retard e par rappo
152. de la moyenne vall e de l H rault mergeant respectivement aux sources des Fontanilles et des Cent Fonts et la focalisation des recherches sur le plus prometteur des deux en terme de ressource en eau celui des Cent Fonts Commune de Causse de la Selle H rault La phase 3 du projet est en cours de mise en uvre sur la p riode 2003 2006 elle comprend notamment des pompages d essai sur le principal point d acc s l aquif re karstique le drain qui aboutit la source des Cent Fonts A cet effet un forage de gros diam tre a t r alis et a recoup le drain karstique Il a t quip au moyen d une pompe d un d bit maximal de 500 l s et a fait l objet de pompages d essai du 27 juillet au 30 septembre 2005 accompagn s d un suivi hydrog ologique hydrologique hydrog ochimique et biologique microfaune souterraine Les principaux objectifs de ces pompages d essai sont les suivants i pr ciser la connaissance du syst me aquif re et notamment les valuations des r serves r alis es ant rieurement ii caract riser l aptitude de l ouvrage de captage le forage de pompage et le drain qu il recoupe mobiliser les r serves de l aquif re iii proposer le cas ch ant des sc narios d exploitation de la ressource en eau iv valuer les ventuels impacts environnementaux d une exploitation par pompage vis vis des eaux souterraines sources forages des eaux de surface H rault
153. de pertes de charge quadratiques Les donn es des quatre paliers au bout de 5h30 de pompage sont pr sent es au sein du Tableau 34 Le rabattement observ apr s 5h30 min de pompage lors de l essai de longue dur e est galement utilis titre de comparaison 144 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies D bit l la j 2 Pi zom trie Pi zom trie Rabattement Palier D but TU ee initiale m finale m m s Q Palier Ve 27 7108 7 25 202 0 56 96 57 65 0 69 0 0034 Bove 28 7 05 6 30 301 5 56 96 58 20 1 24 0 0041 P AR 29 7105 6 20 504 6 56 96 59 78 2 82 0 00559 P 30 7 05 6 30 402 1 56 96 59 04 2 08 0 00517 LD 01 8 057 10 404 2 57 01 58 63 1 62 0 00401 Tableau 34 Donn es des quatre paliers de juillet 2005 apr s 5 heures 30 minutes de pompage au forage F3 CF L interpr tation de ces donn es sur un diagramme du rabattement sp cifique s Q en fonction du d bit Q permet de d terminer un coefficient de pertes de charge quadratiques C 7 m m s Annexe 8 Selon cette relation cette composante quadratique des pertes de charge g n re un rabattement de l ordre de 1 2 m a 400 l s Apr s l essai de longue dur e et apr s la crue du 6 9 septembre trois nouveaux paliers a des d bits de 200 400 et 500 l s ont t r alis s du 20 au 23 se
154. de septembre 2005 6 9 septembre Le Tableau 24 pr sente la chronologie des v nements de pompage de la journ e du 06 09 05 Date Heure TU Pi zom trie Etat du pompage Observations F3 m 06 09 05 00h15 98 65 m en marche 300 l s Niveau stable depuis le 04 08 05 06 09 05 06h55 98 63 m Arr t inopin du Coupure lectrique en pompage suite raison des orages une coupure lectrique secteur BRGM RP 54426 FR Rapport final 67 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Date Heure TU Pi zom trie Etat du pompage Observations F3 m 06 09 05 12h50 87 84 m Reprise du Remont e de 9 m environ pompage 300 l s des niveaux d eau pendant l arr t 06 09 05 16h55 82 53 m Arr t inopin du Bien que le pompage ait pompage suite repris les niveaux d eau ont une coupure continu remonter 5 m lectrique secteur en 4 heures environ de pompage d but de la crue Tableau 24 Chronologie des v nements intervenus le 06 09 05 Les variations du niveau d eau au sein du forage de pompage ont t fortement perturb es par les pr cipitations de d but septembre le niveau d eau est remont tr s rapidement 47 m en 20 heures Illustration 13 4 2 4 Evolution pendant les essais par paliers de d bit de septembre 2005 Les pompages d essai par paliers de d bit effectu
155. des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Illustration 3 Localisation des stations de mesure des d bits de la Bu ges 30 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Intitul coordonn es Lambert 3 Param tres suivis Type de suivi Remarques Forage CGE BSS 09635X0003 X 703 666 Y 163 019 Z 104 64 m t te d ouvrage Hauteur d eau conductivit temp rature tu rbidit En continu toutes les 5 mn 20mn pour la turbidit Centrale d acquisition autonome Ouvrage sur lequel la CGE a effectu son pompage d essai en 1991 Installation juin 1997 pour la hauteur d eau Forage F3 CF pompage BSS 09635X0279 X 703 743 08 Y 163 101 17 Z sol 133 54 D bit pomp Hauteur d eau Conductivit Temp rature Turbidit En continu toutes les 5 mn Centrale d acquisition t l transmise r cup ration des donn es en temps r el Ouvrage r alis dans le cadre du projet coupe g ologique pr sent en annexe Installation 26 07 05 Forage F2 reconnaissance BSS 09635X0278 X 703 738 66 m Y 163 100 35 m Z sol 133 50 m Hauteur d eau En continu toutes les 5 mn Centrale d acquisition autonome Ouvrage r alis dans le cadre du projet coupe g ologique pr sent e en annexe Installation 25 07 05 Emergence
156. diff rents flux au sein de l aquif re de simuler plusieurs configurations de pompage etc Hors infiltrations en provenance de l H rault il appara t que le pompage a contribu augmenter d environ 32 les flux d eau souterraine en provenance des r serves de l aquif re blocs Le mod le sera prochainement utilis en simulation afin de tester diff rentes hypoth ses et sc narios d exploitation de l aquif re Les premi res interpr tations des analyses hydrog ochimiques disponibles montrent que la signature hydrog ochimique des eaux pomp es volue vers celle du syst me karstique des Cent Fonts observ e en tiage s v re Cette signature est situ e dans la gamme d volution r gionale des eaux issues des formations dolomitiques du Bathonien Ces r sultats sont en coh rence avec l interpr tation hydrodynamique de l essai a savoir la sollicitation par l interm diaire du r seau de drains karstiques d un r servoir de type poreux et ou fissur ou de syst mes annexes au drainage SAD situ majoritairement dans les dolomies du Bathonien Les pompages d essai ont un impact direct sur les coulements au niveau des griffons des Cent Fonts Dans les conditions hydrom t orologiques de l t 2005 tiage rencontr tous les 30 ans environ la totalit des griffons tarit rapidement lorsque le d bit de pompage d passe 200 l s La vitesse de reprise des coulements et leur d bit sont fonction de l tat hydro
157. dre lala tue 120 5 3 DEBIT DES PERTES DE LA BUEGES i scsscidsscadeceecseaestusteacacsectunauiedadedadne ta Ghane 122 5 3 1 Statistiques descriptives des d bits des pertes de la Bu ges 122 5 3 2 Evolution du d bit de la rivi re de la Bu ges seuil amont comme t moin du fonctionnement de la source de la Bu ges cseeeeeeeeeereeereee 124 BRGM RP 54426 FR Rapport final 9 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 5 4 INTERPRETATION DES DONNEES HYDROGEOCHIMIQUEG 000 129 5 4 1 Bilan des connaissances hydrog ochimiques acquises avant le pompage 0 HS SEE va tinea ley Reseda a Macatee a sexs ner wanees leds Monae Mane 129 5 4 2 Quantification de la part d eau en provenance de l H rault dans les eaux pomp es au forage F3 CF uses 132 5 5 INTERPRETATION HYDRODYNAMIQUE DU POMPAGE D ESSAI 144 5 5 1 Estimation des pertes de charge quadratiques 144 5 5 2 Caract risation du r gime des coulements au sein du drain karstique DriNCipal sconces ses Pale tie ie ene aed ee a te eet 147 5 5 3 Interpr tation du pompage d essai de longue dur e au moyen de solutions ANAWUQUOS lt 5 n es tete ana henaletsd gases ott ahetetectehacmete 150 5 6 MODELISATION DU POMPAGE D ESSAI 157 5 07 le Aala Tels EAE EEEE EAE A E EE AEE E rarsadenbene 157 5 6 2 Description du mod le
158. du niveau d mergence de la source comme le sugg rent les changements de pente observ s lors du palier 400 l s qui ne sont pas reproduits par le mod le ainsi que les ajustements m diocres des paliers 300 et 500 l s Illustration 81 182 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 79 3 e Niveau observ y 200 gt 73 yi Bettis alias 180 3 D bit des pertes En ni FG f 7 s 2 N 2 W 76 AN Bence O J g Z 120 c 3 75 So 100 2 5 74 a x Le 8 73 L 60 6 2 O Z 724 40 71 4 20 70 r l i r r r 0 20 09 27 09 Date Illustration 81 Comparaison des niveaux pi zom triques simul s et observ s au forage F3 CF lors du pompage de septembre 2005 Le terme d bit des pertes correspond a la somme de l alimentation du syst me karstique par les pertes de la Bu ges et par I 6pikarst d Mod le 4 coulements transitoires vers un puits en nappe captive e Solution Une autre solution analytique en r gime transitoire mais avec une sym trie radiale d coulements vers un puits en nappe captive est celle connue sous le nom du puits art sien Jacob et Lohman 1952 Elle est similaire a la solution classique de Theis a la seule diff rence que la condition aux limites fix e dans le puits est un potentiel impos ho et non un d bit constant D
159. e tudier en priorit 1 2 D ROULEMENT DU PROJET Le Conseil G n ral de l H rault a donc lanc en 1997 avec l appui scientifique et technique du BRGM et du CNRS un projet portant sur l valuation de la ressource en eau exploitable au sein des aquif res karstiques de la moyenne vall e de l H rault Ce projet a comport plusieurs tapes successives dont le phasage a t calqu sur la m thodologie d tude des aquif res karstiques mise au point conjointement par le BRGM et le CNRS de 1997 2002 Phases 1 et 2 d identification et de caract risation de la structure et du fonctionnement des deux principaux aquif res karstiques de la moyenne vall e de l H rault mergeant respectivement aux sources des Cent Fonts et des Fontanilles L interpr tation des donn es acquises g ologie et d veloppement de la karstification instrumentation et jaugeage des sources et des pertes suivis hydrologiques et hydrochimiques tra ages traitement du signal etc a permis de proposer un mod le conceptuel de la structure et du fonctionnement de chacun de ces deux syst mes karstiques et notamment d valuer leurs r serves la superficie et les contours d bassin d alimentation etc Le syst me karstique de la source des Cent Fonts d un d bit moyen de 1 090 l s dot de r serves mobilisables valu es 9 3 1 6 millions de m sur la base de l estimation du volume dynamique analyse des courbes de r c
160. e celui mesur dans l H rault en moyenne 0 709187 0 000035 3 les eaux de la rivi re de la Bu ges pr lev es au seuil amont situ a St Jean de Bu ges pr sentent les plus faibles rapports isotopiques en strontium de toutes les eaux analys es 0 708125 0 000009 4 les eaux pr lev es aux Cent Fonts source et piquage du forage F3 CF montrent une volution complexe leurs signatures tant tr s diff rentes de celles de la Bu ges des arriv es d eau dans la galerie d noy e et de l H rault Diff rentes phases d volution peuvent tre d crites BRGM RP 54426 FR Rapport final 137 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies la premi re concerne l volution du 19 07 05 au 01 08 05 Au cours de cette p riode les rapports chimiques Cl Sr et les rapports isotopiques Sr Sr augmentent respectivement de 0 130 0 133 et de 0 708293 0 000007 0 708326 0 000009 Ces augmentations du rapport isotopique sont significatives compte tenu de l incertitude de mesure Cette volution des signatures hydrog ochimiques est mettre en relation avec la phase d augmentation naturelle de la conductivit des eaux du syst me d duite du suivi r alis l ouvrage de la CGE cf 4 4 1 la seconde phase concerne l volution des eaux pomp es au cours des premiers jours de pompage a 400 l s La signature des eaux pomp es change de mani
161. e r solution et pr cision 0 1 C 32 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Intitul coordonn es Lambert 3 Param tres suivis Type de suivi Remarques Pi zom tre P3 situ proximit du Mas de la Celle BSS 09635X0257 X 703522 m Y 165321 Z sol 292 m Hauteur d eau En continu toutes les 5 mn Centrale d acquisition autonome Installation mai 2001 Pluviom tre CF X 703799 m Y 164855 m Z so 270 m Hauteur de pluie Hauteur heures de pluie toutes les Installation juillet 2003 Pi zom tre P5 situ a Causse de la Selle BSS 09635X0255 X 705800 Y 167400 m Z sol 225 m Hauteur d eau En continu toutes les 15 mn Centrale d acquisition autonome Installation mai 2001 0 55m dolomies marneuses sombres 55 220m dolomies beiges venue d eau 194m Pi zom tre P6 situ Proximit du mas Brunet BSS 09635X0254 X 705675 m Y 169798 m Z so l 263 m Hauteur d eau En continu toutes les 15 mn Centrale d acquisition autonome Installation mai 2001 Pi zom tre P7 situ dans les gorges de la Bu ges BSS 09631X080 X 705821 m Y 171163 m Z sol 135 m Hauteur temp rature conductivit d eau En continu toutes les 5 mn Centrale d acquisition autonome Installati
162. e pi zom tre P7 sur la p riode d observation 4 8 SUIVI DES PRECIPITATIONS Le Tableau 29 pr sente les hauteurs de pluie relev es aux stations M t o France d Aniane de St Martin de Londres et de St Maurice de Navacelle Bourg sur la p riode du 01 06 09 au 30 09 05 Seules les donn es des jours pluvieux sur la p riode sont mentionn es Les informations du pluviom tre situ sur le bassin d alimentation sont galement pr sent es La quantit de pluie pr cipit e sur l impluvium karstique BRGM RP 54426 FR Rapport final 107 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies des Cent Fonts calcul e a l aide de la formulation pr sent e dans le paragraphe 3 5 est galement report e Sur la p riode des mois de juillet et aodt 2005 la quantit de pluie pr cipit e sur le bassin d alimentation est tr s faible et est en termes de maximum quotidien de l ordre de 13 mm le 09 08 05 Les pr cipitations sont rest s tr s nettement inf rieures au seuil de pluie efficace de 50 mm au dela duquel lors des p riodes estivales on peut observer une r ponse du syst me karstique des Cent Fonts aux pr cipitations Ladouche et al 2002 2004 L absence de fluctuation des niveaux d eau au sein du systeme karstique des Cent Fonts en atteste aussi A cours des pisodes pluvieux du d but de mois de septembre 2005 le cumul de pluie pr cipit e sur l imp
163. e 1 ao t lorsque le niveau pi zom trique dans le drain karstique devient inf rieur 75 m NGF Conform ment a la fonction de tarissement introduite au sein du mod le la contribution naturelle des blocs d bit de tarissement naturel de la source d croit de fa on exponentielle de 240 I s en d but du pompage d essai environ 219 l s en fin d essai La sollicitation des blocs par le pompage cro t avec le temps en raison de l augmentation des rabattements elle volue ainsi de O I s en d but de pompage environ 105 l s la fin du palier a 400 s Elle diminue relativement rapidement apr s chaque arr t du pompage en raison de la remont e du niveau pi zom trique dans le drain et peut m me devenir n gative lorsque le niveau dans le drain augmente rapidement et induit une inversion du gradient hydraulique entre les blocs et le drain Dans ce cas le drain alimente alors les blocs d bit n gatif de sollicitation des blocs de mani re similaire ce qui se produit lors de la recharge de l aquif re en p riode de hautes eaux Le d stockage dans le drain diminue au cours du temps proportionnellement la d croissance de l augmentation des rabattements En effet le d stockage est strictement proportionnel au rabattement dans le drain quelle que soit la valeur du rabattement Le d stockage oscille entre 150 I s en d but d essai et environ 20 l s la fin de la phase de pompage 400 l s Il cro t de fa on impo
164. e 2005 inclus ligne Tous et a t galement r alis e individuellement pour chaque mois de l ann e Les valeurs minimale maximale et moyenne sont report es ainsi que le premier et le troisi me quartile et la m diane Nobr de valeurs Debit I s Debit Vs Debit Is Debit V s Debit Vs bit 7s __ consid r es Moyenne Minimum ter quartie M diane 5 me quartile Maximum it l s 4449 COO SS T e T T e oe 3730 3733 Aver 80 682 224 27 342 669 3009 212 i on 434 1 69 32 1 66 1 05 valeurs des 5 mois consid r s sur la p riode mars 2000 septembre 2005 valeurs des 6 mois consid r s sur la p riode mars 2000 septembre 2005 Tableau 32 Statistiques descriptives des d bits des pertes de la Bu ges L analyse a notamment port sur l ensemble des valeurs journali res des mois consid r s p riode tudi e mars 2000 septembre 2005 inclus Pour les mois de juillet et ao t les premiers quartiles prennent respectivement les valeurs de 118 I s et 45 I s ce qui signifie que le d bit des pertes est sup rieur ces valeurs dans 75 des cas Dans 25 des cas le d bit des pertes est inf rieur 118 l s en juillet et 45 I s en ao t Les d bits minimum mesur s pour les mois de juillet et ao t sont respectivement de 29 I s et 15 s et ont t observ en 2005 Les valeurs du troisi me quartile sont respectivement de 179 l s et 129 s pour les
165. e avant l arr t 0 186 La modification de la signature hydrog ochimique des eaux est rattacher une contribution temporaire plus importante d eau en provenance de l H rault L encore ce r sultat appara t en accord avec les r sultats du suivi de la conductivit cf 4 3 1 et 5 4 2 a BRGM RP 54426 FR Rapport final 139 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 0 70940 19 07 05 26 07 05 31 08 05 t 23 08 05 0 70920 H H rault CS A sa 0 70900 Signature des Cent Fonts mesur e en 0 70880 05 08 05 septembre 2000 11 08 05 03 09 05 09 08 0 reprise reprise 03 08 05 08 05 x 02 09 05 8764 8 Sr 0 70860 0 70840 Signature du p le dolomitique r gional Source du Durzon Larzac Plagnes 1997 0 70820 01 08 05 Rivi re de la Bu ges 19 07 05 27 0705 17 08 05 amont des pertes 23 08 05 31 08 05 0 70800 0 1000 0 1100 0 1200 0 1300 0 1400 0 1500 0 1600 Cl Sr Illustration 55 Evolution du rapport isotopique du strontium et du rapport Cl Sr des eaux pomp es dans le contexte hydrog ochimique connu du syst me des Cent Fonts 140 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Proc dure de calcul pour l estimation des proportions de m lange entre les eaux du karst et l apport de I H rault L
166. e pompage Les autres griffons tarissent entre 45 et 1h25 de pompage Les observations sont similaires celles r alis es lors de pompage d essai 400 I s effectu le jour pr c dent 60 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 12 10 Niveau cm Qp 200l s 8 Niveau cm Qp 300l s 6 Niveau cm Qp 500I s 4 Niveau cm Qp 400 s Niveau cm 2 Qp 400V s LD 0 0 00 1 12 2 24 3 36 Illustration 11 Observation du tarissement au niveau du griffon N 4 des Cent Fonts lors des pompages par paliers et du d marrage du pompage de longue dur e LD Lors de I pompage d essai de longue dur e a 400 I s les mergences des Cent Fonts ont tari 1 heure apr s le d but de l essai Ce tarissement des sources tait attendu puisque le d bit des sources 250 l s tait tr s nettement inf rieur au d bit de pompage 400 l s 4 1 3 Suivi du d bit des sources en septembre 2005 L volution des d bits des Cent Fonts en septembre 2005 est pr sent e sur Illustration 12 Au cours de l pisode pluvio orageux du 06 09 05 les mergences des Cent Fonts se sont remises couler dans la nuit du 06 au 07 09 05 vers 23h25 heure TU Le pic de crue s est produit le 07 09 05 01h00 heure TU Le d bit estim de pic de crue est de 6 5 m s Le 08 09 05 un second pisode pluv
167. eau au cours du mois d ao t 2005 apparaissent globalement plus basses que celles du mois de juillet Les temp ratures moyennes journali res sont comprises entre 21 C le 22 08 05 et 25 3 C le 06 08 05 les temp ratures minimale et maximale sur la p riode sont respectivement de 20 2 C et 26 3 C La temp rature 90 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies moyenne des eaux de l H rault au mois d ao t 2005 est de 23 6 C Par comparaison les eaux du karst sont de l ordre de 14 C Lors de la crue du 06 09 05 les temp ratures de l H rault ont brutalement chut la temp rature tait de l ordre de 16 4 C le 09 09 05 Lors de la seconde moiti du mois de septembre la temp rature moyenne journali re de l H rault a fluctu autour de 18 2 C 20 0 3 C 01 07 0 08 07 0 15 07 0 22 07 0 29 07 0 05 08 0 12 08 0 19 08 0 26 08 0 02 09 0 09 09 0 16 09 0 23 09 0 30 09 0 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 40 pe p pp p p 30 50 A i 28 l I l l l l l l T Lea l 60 I l l l i 26 E 70 a 24 v I l l l l l gt l E ie i EE oOo 2 Temp rature i l 3 90 I H rault I l i l 20 5 Z ae oa DUT l l I l l 100 i i l i 18 110 16 l I l l l l l I l l l l l l l I 120 l l l l l l l l 14 Illustration 28 Evolution de la temp rature des eaux de l H
168. eau pi zom trique au forage avant pompage 8h15 heure t 56 88 m l arr t du pompage 14h20 heure t 59 6 m Griffon N Heure t Heure t Observations 12 d bit du griffon Tarissement Conductivit et complet temp rature 1 Pas observ 08h30 ou avant 08h30 08h58 462 uS cm 13 8 C 3 08h31 08h55 467 460 uS cm 13 9 C 4 08h45 09h00 460 459 uS cm 13 9 C 5 Pas observ 08h25 ou avant 17 La conductivit mesur e pr sente une diff rence syst matique de 6 uS cm par rapport aux valeurs mesur es l ouvrage de la CGE et au piquage du forage F3 CF en raison d une mauvaise calibration de l appareil portatif pr cision de l appareil de mesure 1 pS cm pour la conductivit 0 1 C pour la temp rature BRGM RP 54426 FR Rapport final 57 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Griffon N Heure t Heure t Observations 12 d bit du griffon Tarissement Conductivit et complet temp rature 6 08h20 08h47 460 462uS cm 13 9 C 7 Pas observ 08h50 8 Pas observ 09h00 459 460uS cm 13 9 C 9 Pas observ 09h00 Tableau 16 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts lors du pompage du palier de d bit n 3 500 Is La premi re source qui tarit est le griffon N 5 Tableau 16 dont l altitude d mergence est proche
169. eaux pi zom triques au pi zom tre P7 sur la p riode du 30 06 05 au 21 11 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain des Cent Fonts est galement report e Lors de l pisode de crue du 06 09 05 la pi zom trie de l ouvrage P7 a augment rapidement avec un retard de 4 heures environ par rapport au niveau d eau de la rivi re en amont de la zone des pertes seuil amont St Jean de Bu ges Illustration 39 Un retard similaire de 4 heures est observ avec la r ponse enregistr e au forage de pompage F3 L volution observ e sugg re que l ouvrage est situ dans des blocs poreux et ou fissur s se trouvant proximit d un drain karstique Le pompage effectu au forage des Cent Fonts influence faiblement les niveaux pi zom triques de l ouvrage P7 L volution de la temp rature et de la conductivit des eaux de l ouvrage P7 est pr sent e sur l Illustration 37 Au cours de la p riode des pompages d essai des mois de juillet ao t et d but septembre 27 07 05 au 06 09 05 la conductivit et la temp rature des eaux n ont pas BRGM RP 54426 FR Rapport final 99 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies pr sent d volution notable C 385 uS cm 26 3 uS cm et T 12 3 C 20 0 1 C Lors des p riodes pluvio orageux de d but septembre la temp rature des eaux a augment jusqu 13 7 C La conductivit des eaux a
170. ecueillies 3 2 AU NIVEAU DE L OUVRAGE DE POMPAGE ET A PROXIMITE DE LA ZONE D EMERGENCE DES SOURCES 3 2 1 Niveau d eau a Pi zom tre de reconnaissance F2 Cet ouvrage r f renc avec le code BSS 09635X0278 se situe 3 m du forage sur lequel ont t effectu s les pompages La coupe g ologique de cet ouvrage est pr sent e en Annexe 2 Le niveau pi zom trique de cet ouvrage a t suivi en continu l aide d un capteur de pression Les enregistrements au pas de temps de 5 minutes ont d but le 25 juillet 2005 les derni res donn es disponibles datent du 08 11 2005 Les donn es manquantes sur cette p riode sont dues des d faillances du capteur Des mesures de contr le manuelles ont r guli rement t r alis es au cours de la p riode de pompage b Forage qui fait l objet du pompage d essai F3 CF La coupe g ologique de cet ouvrage est pr sent e en Annexe 2 Ce forage a t r f renc avec le code BSS 09635X0279 Les niveaux pi zom triques de cet ouvrage ont t suivis en continu laide d un capteur de pression Les enregistrements au pas de temps de 5 minutes ont d but le 26 juillet 2005 les derni res donn es disponibles datent du 02 10 2005 Des mesures de contr le manuelles ont r guli rement t r alis es au cours de la p riode de pompage c Forage CGE 09635X0003 Les niveaux pi zom triques de cet ouvrage sont suivis en continu l aide d un capteur
171. emp raure de la riviere de la Bueges amont zone de pertes Niveau forage m 2 ee Temp rature C 90 16 100 14 su 110 Temp rature Pi zom tre P7 7 12 Gorges de la Bu ges i i 120 l i l i 10 Illustration 42 Evolution de la temp rature de l eau de la rivi re Bu ges seuil amont et de la temp rature de l eau de l ouvrage P7 pi zom tre des gorges de la Bu ges en aval des pertes au cours de la p riode du 01 07 05 au 01 10 05 L volution du niveau pi zom trique au drain des Cent Fonts est galement pr sent e Au cours de la p riode du 27 07 05 au 06 09 05 la temp rature des eaux de la rivi re de la Bu ges enregistr e en amont des pertes a volu entre 17 9 C valeur minimale et 24 1 C valeur maximale La temp rature de l eau de la rivi re de la Bu ges pr sente des variations journali res qui sont mettre en relation avec les fluctuations journali res de la temp rature de lair La temp rature moyenne des eaux de la rivi re de la Bu ges sur la p riode est de 21 1 C contre 12 3 C pour l eau du pi zom tre P7 situ e laval des pertes de la Bu ges valeur proche de celle de l quilibre thermique avec la temp rature des formations g ologiques encaissantes Les param tres physico chimiques conductivit lectrique et temp rature ne permettent pas de mettre en vidence une relation directe entre les eaux de la rivi re de la Bu ges et l
172. emporelle des param tres statistiques minimum quartiles m diane et moyenne du d bit interannuel journalier de la source des Cent Fonts calcul pour la p riode juin 1997 juillet 2005 inclus Les d bits mesur s en 2005 sont galement report s 5 2 2 Les d bits de la source des Cent Fonts en 2005 Les d bits mesur s en 2005 apparaissent de mani re quasi confondue avec la courbe du d bit minimum exception faite des pisodes de crue des mois de mars et mai 2005 Ce r sultat permet d illustrer la nature tr s d ficitaire de l coulement pour l ann e 2005 Les d bits de 2005 correspondent en fait aux d bits les plus faibles mesur s depuis le d but des suivis 1997 La nature d ficitaire du cycle 2004 2005 est mettre en relation avec la faible quantit de pluie pr cipit e au cours de cette p riode cf 5 2 5 5 2 3 Estimation du d bit qu aurait eu la source des Cent Fonts en ao t 2005 en l absence de pompage d essai Sur la base des connaissances acquises au cours des phases pr alables de tude Ladouche et al 2002 2004 il est possible de d terminer le d bit qui aurait coul au cours de l t 2005 la source des Cent Fonts en absence de pompage Ceci est r alis l aide d une extrapolation de la courbe de r cession d termin e suivant la m thode d analyse de Mangin modifi e Ladouche et al 2002 Les param tres de la r cession de 2005 sont pr sent s sur l Illustration 44 L
173. en fonction du temps t dans une tranch e lin aire drainante dans laquelle un potentiel ho est subitement impos au moment t 0 alors que pr valait une condition hydrostatique initiale H est donn e par la relation suivante l TS K 2 H h 22 H h sq 16 Q t A 4 0 o Vt 0 o q Avec I m longueur de la tranch e ou dans le cas pr sent le r seau de drains karstiques T m s transmissivit de l aquif re les blocs dans le cas pr sent 168 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies S emmagasinement de l aquif re les blocs dans le cas pr sent Ho m charge hydraulique initiale dans l aquif re dans les blocs par exemple ho m charge hydraulique constante dans la tranch e dans le drain dans le cas pr sent Cette solution a t obtenue pour une nappe captive par int gration de l quation de Darcy avec les conditions initiales et aux limites suivantes sch matis es au sein de l Illustration 72 H x 0 H H c t Hy et H 0 1 h Nappe captive Hauteur d eau constante l ouvrage gt D bit de l ouvrage variable Illustration 72 Sch ma d un coulement transitoire vers une tranch e drainante situ e en x 0 dont le potentiel initialement HO est instantan ment impos h0 le niveau pi zom trique dans l aquif re volue au c
174. ence avec l interpr tation hydrodynamique de l essai savoir la sollicitation par l interm diaire du r seau de drains karstiques d un r servoir de type poreux et ou fissur ou de Syst mes Annexes au Drainage SAD situ majoritairement dans les dolomies du Bathonien De plus les diff rentes approches hydrog ochimiques isotopes du strontium chimie des eaux suivi en continu de la conductivit ont permis d valuer avec une pr cision satisfaisante la contribution des eaux de l H rault au syst me karstique au cours des pompages 190 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 6 2 IMPACTS DU POMPAGE Sur la source des Cent Fonts Les pompages d essai par paliers de d bit et de longue dur e ont un impact direct sur les coulements au niveau des griffons des Cent Fonts Dans les conditions hydrom t orologiques de l t 2005 tiage rencontr tous les 30 ans environ la totalit des griffons tarit rapidement lorsque le d bit de pompage d passe 200 l s La vitesse de reprise des coulements et leur d bit sont fonction de l tat hydrologique de la source et de l historique des pompages effectu s Le mod le de simulation mis au point permet d estimer de mani re assez satisfaisante le d bit de la source Il permettra d valuer les impacts des sc narios d exploitation du syst me karstique notamment sur
175. ens 43 Tableau 11 Type d analyse hydrog ochimique effectu e sur les eaux pr lev es dans FIG AUN EEE Pein ne iced Mn nl te las Le ted E ual tetas ts ee tee oath lt 46 Tableau 12 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts lors du pompage dy paler de d bit n 1 200 1 8 sn n ant eme HRA a en Adria 55 Tableau 13 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts apr s l arr t du pompage du palier de d bit n 1 200 WS oe eee eeeeeee ee eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeseeeeaeeeseeeaeeeseeaeeeeeeeaeees 56 Tableau 14 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts lors du pompage du palier d d bitn 2 300 1 S 5 2 2r nine TE I td ti er tte ten 56 Tableau 15 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts apr s l arr t du pompage du palier de d bit n 2 300 I S ooo eee eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeaeeeeeeeaeeeseeeaaeeeseeaeeeseeaeees 57 Tableau 16 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts lors du pompage du pali r de d bitn 3 50018 men etitonmmeettin di E E terne ENER 58 Tableau 17 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts apr s l arr t du pompage du palier de d bit n 3 500 WS ceiien niinen EEEE EEEE RAEAN RSS 58 Tableau 18 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts lors du pompage du palier de d bit n 4 400 I s uses 59 Tableau 19 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts
176. entiques ceux d crits dans le paragraphe 3 2 4 Sur la p riode du 19 07 05 au 03 09 2005 12 chantillons d eau de l H rault ont t pr lev s au niveau de la section de jaugeage situ e l aval imm diat de la station H rault n 1 20 07 05 26 07 05 27 05 05 28 07 05 29 07 05 01 08 05 03 08 05 11 08 05 17 08 05 23 08 05 31 08 05 03 09 05 Le 31 08 05 un pr l vement d eau compl mentaire a t r alis sur le fleuve H rault a l amont imm diat de la source des Fontanilles Sur la base de l tude de l volution temporelle de la conductivit lectrique des eaux de l H rault mesur e la station H rault 1 amont de la zone d mergence des sources un certain nombre d chantillons ont t s lectionn s en vue de l analyse de l eau Le tableau ci dessous d taille le type d analyses effectu es sur les chantillons s lectionn s BRGM RP 54426 FR Rapport final 45 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies El ments Isotopes du Isotopes de Terres rares apres rault amont oui oui rault amont oi oui o rault amont oui oi rault amont oui oui e rault amont oi oui o HCO3 Cl S04 NO3 No2 F PO4 Ca2 Mg2 Na K BNH4 SIO2 Fe tot l ments traces Br B Ba Li Sr en infratraces ui ui ui Tableau 11 Type d analyse hydrog ochimique effectu e sur les eaux pr l
177. ergences des Cent Fonts lors du pompage du palier de d bit n 2 300 Is La premi re source qui tarit est le griffon N 5 Tableau 14 dont l altitude d mergence est proche de 77 5 m NGF apr s 30 minutes de pompage Le griffon N 6 est le deuxi me qui tarit apr s 89 minutes de pompage Puis viennent ensuite les sources situ es l amont avec dans l ordre les griffons N 1 8 9 3 2 Le griffon principal N 4 est le seul ne pas tarir 56 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Reprise des coulements arr t du pompage a 14h00 heure t Griffon N Heure t de reprise d coulement 1 16h00 14h40 14h52 14h38 heure de reprise d coulement dans le canal 17h45 16h02 17h30 14h40 OI A IN 14h40 Tableau 15 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts apr s l arr t du pompage du palier de d bit n 2 300 l s La courbe de reprise des coulements du griffon N 4 est pr sent e en illlustration 10 Le d bit initial de ce griffon est retrouv 80 4 heures et 15 minutes apr s l arr t du pompage c Palier 3 29 juillet 2005 5001 s pompage d une dur e de 6 heures et 6 minutes au d bit de 500 I s suivi de 18 heures et 5 minutes de remont e sources taries au niveau des griffons apr s 45 minutes Niv
178. erpr tation des donn es recueillies 05 07 05 16 07 05 27 07 05 07 08 05 18 08 05 29 08 05 09 09 05 20 09 05 01 10 05 40 22 50 Test de 300 l s 400 I pompe 00 Vs 60 500 I 70 v SD 2 Z 80 S 5 f a 2 5 Z 90 Temp rature Piquage 7 Forage CF 100 110 120 Illustration 16 Evolution de la conductivit des eaux pomp es mesur e au piquage au cours de pompage d essai La charge hydraulique dans le drain karstique est galement report e BRGM RP 54426 FR Rapport final 73 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Le 09 08 05 lors de la reprise de pompage d essai a 400 l s la temp rature des eaux pomp es a volu de 18 6 C a 15 C au cours de la premi re heure de pompage A la reprise du pompage le 03 09 05 un ph nom ne identique a t observ La temp rature des eaux pomp es au cours des deux premi res heures suivant la reprise du pompage a volu de 20 6 C a 15 7 C La temp rature est ensuite rest e globalement stable autour de cette valeur Lors des essais par paliers de d bit de fin septembre la temp rature des eaux pomp es est rest e globalement stable autour de 14 5 C exception faite de l augmentation observ e au cours de la tentative d essai a rabattement constant le 29 09 05 a partir de 14h35 TU Les ph nom nes d volution de la temp rature des eaux pomp es au cours de
179. es d bits estim s sur la p riode du 01 08 05 au 06 09 09 sont galement pr sent s sur cette illustration 118 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Ainsi en absence de pompage sur la p riode du 01 08 05 au 06 09 05 le d bit de la source des Cent Fonts aurait naturellement volu entre 255 l s et 225 l s Le volume d eau cumul qui se serait naturellement coul la source au cours de cette p riode est valu au moyen de cette relation 750 000 m R cession 2005 des d bits Cent Fonts 1 00 D bit estim 0 01 15 6 05 30 6 05 15 7 05 30 7 05 14 8 05 29 8 05 Coefficient de tarissement du r servoir de la zone noy e a j 1 0 0021 Contribution initiale du r servoir de la zone noy e le 15 06 05 0 245 m s Illustration 44 R cession du d bit de la source des Cent Fonts du 15 06 05 au 06 09 05 5 2 4 Estimation du d bit qu aurait eu la source en septembre 2005 en l absence de pompage d essai De la m me mani re que pour le mois d ao t 2005 le d bit qu aurait pr sent la source des Cent Fonts en septembre 2005 en absence de la seconde s rie de pompages a t estim pour la p riode concern e Illustration 45 Sur la p riode du 22 09 05 au 01 10 09 et en l absence de pompage le d bit de la source des Cent Fonts aurait naturellement volu entre
180. es d crites ci dessous dans la section consacr e aux r sultats Outre les param tres d pendant de la solution analytique employ e pour le calcul du d bit Q ce r servoir est caract ris par trois param tres Tableau 39 162 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies la surface du bassin d alimentation des blocs du syst me karstique a t d termin e par tude hydrog ologique bilan hydrog ologique et essais de tra age Schoen et al 1999 Ladouche et al 2002 elle est valu e 30 km la porosit efficace des blocs constitue un param tre d ajustement la hauteur d eau initiale dans les blocs a t fix e en moyenne 110 m NGF conform ment aux mesures disponibles dans le pi zom tre P6 dont le contexte hydrog ologique est repr sentatif de celui d un bloc Param tre et unit Signification Fix ajust Surface du bassin d alimentation Sbassin m du karst hors BV des pertes de la Fix 30 km Bu ges Porosit efficace des blocs Ajust Hao m Hauteur d eau initiale dans les Fix 110 m NGF blocs Autres param tres on la solution analytique Ajust s utilis e pour calculer Q Tableau 39 Param tres du r servoir blocs Sur base des trois param tres d crits ci dessus des param tres de la solution analytique utilis e et des
181. es si caract ristiques drag es de quartz ou albarons Karst de la surface fondamentale du Miocene moyen avec la tr s belle signature de galets de roches grenues et de schistes Karst oligoc ne tortonien avec la signature d un conglom rat polyphas calcaires schistes quartz consolid avec un ciment carbonat conglom rat ayant subi une mersion importante probablement messinienne Karst a galets de quartz a facettes quaternaire d origine olienne et ou glaciaire repris dans un alluvial BRGM RP 54426 FR Rapport final 113 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Provenance chantillonnage Granulom trie R seau karstique Cent Fonts grotte gt 10cm 1 10cm lt 1mm Tortonien Cr tac sup rieur Pt 658 Grotte L bons de Eoc ne Sable en partie z dolomitique et en partie conglom rat Albarons de quartz artzeux Tes dravi rs alluvial ciment blanc et de i Ana Le galets d exsudats quartzite de t riel q t I jass de quarts de couleur NON ne tee calcair j de avec une granulom trie schistes dans un ciment carbonat galets de carbonates et de roches diverses non ciment s rare Mioc ne moyen galets de roches ruptives grenues fr quents peuvent aussi tre quaternaires galets de schistes fr quents peuvent aussi tre quaternaires Quaternaire G
182. ession de la source des Cent Fonts et disposant d un bassin versant de 60 km peu vuln rable vis vis des risques de pollution a t retenu pour la suite des tudes le syst me des BRGM RP 54426 FR Rapport final 19 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Fontanilles pr sente de moindres potentialit s r serves valu es entre 0 2 et 0 5 millions de m en particulier de 2003 2005 Phase 3 dite de d monstration destin e d terminer la part des r serves mobilisables par pompage sur le principal point d acc s l aquif re karstique le drain qui aboutit la source des Cent Fonts ainsi que les impacts ventuels de ce pompage Cette phase d tude a principalement compris la poursuite de la m trologie de l aquif re la r alisation de pi zom tres d observation l implantation la r alisation et l quipement d un forage de gros diam tre situ a quelques centaines de m tres en amont de la source et recoupant le drain karstique entre 120 et 125 m de profondeur et la r alisation au cours des mois de juillet septembre 2005 de pompages d essai sur ce puits dont un pompage de longue dur e 400 l s L analyse de l impact du pompage sur la faune aquatique souterraine a t r alis e par l Universit de Lyon 1 la fin de l ann e 2005 et le premier trimestre 2006 fin de cette partie du projet juin 2006 sont c
183. est un d bit de sollicitation r elle de l aquif re par rapport a l tat initial d bit de pompage moins r gime de tarissement de la source et la contribution de l H rault soit Q 400 245 30 125 l s Caract ristiques du puits Symbole Valeur Unit D bit de pompage Qo 0 125 m3 s Rayon du puits tw 0 5 m Caract ristiques de l coulement Dimension d coulement n 0 59 Extension de la region b 50 m d coulement Dimension modifi e Vv 0 705 Caract ristiques du syst me de fractures Conductivit hydraulique K 6 80E 06 m s Emmagasinement sp cifique Ss 7 00E 02 m Transmissivit g n ralis e Kf b 3 n 8 45E 02 Emmagasinement g n ralis Ssf b4 3 n 8 70E 02 Tableau 37 Param tres d ajustement de la solution analytique de Barker Ces param tres hydrodynamiques Kk et Ss sont des param tres quivalents qui n ont pas de signification physique r elle au regard de la complexit des coulements dans le syst me karstique Toutefois la qualit de l ajustement obtenu Illustration 65 d montre la coh rence de cette approche par coulements dimension fractionnaire 154 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Temps min 0 10000 20000 30000 40000 50000 0 i i i Observ s Ie Simul s solu
184. ev es dans l H rault 3 3 2 Les eaux de la Bu ges source de la Bu ges pertes de la Bu ges a Source de la Bu ges BSS 09628X0043 Les hauteurs d eau de la source de la Bu ges P gairolles de Bu ges sont suivies par l interm diaire d un capteur de pression raccord une centrale d acquisition Le dispositif est install dans le forage AEP qui permet l exploitation de cette ressource Les enregistrements au pas de temps horaire ont d but en f vrier 2002 les derni res donn es disponibles datent du 05 10 2005 Les donn es manquantes sur cette p riode sont dues des d faillances du capteur Des mesures de contr le manuelles sont r guli rement r alis es Ces derni res permettent la validation de la donn e enregistr e par le dispositif de mesure b Rivi re de la Bu ges amont et aval de la zone des pertes Les hauteurs d eau de la rivi re de la Bu ges en amont et en aval de la zone des pertes sont suivies depuis le 15 mars 2000 Les pertes de la rivi re de la Bu ges se produisent lorsque le cours d eau p n tre au sein des formations dolomitiques du Bathonien qui sont pr sentes a laffleurement dans ce secteur La conductivit et la temp rature de l eau de la rivi re de la Bu ges sont galement suivies la station amont La description d taill e des stations hydrom triques est pr sent s dans le rapport A 19775 A La localisation des sites de mesure est report e sur l Illustration 3
185. final 171 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Le d bit initial de contribution des blocs Qo le 27 07 2005 l instant t O vaut 240 l s 255 l s de d bit de la source moins 15 l s de d bit des pertes et le coefficient de tarissement de la source est a 0 0021 j cf 5 2 2 La transmissivit obtenue pour les blocs T 1 6 x 10 m s est d un ordre de grandeur tout fait acceptable dans ce type de contexte hydrog ologique L emmagasinement S 0 007 utilis pour le calcul du d bit de contribution des blocs est identique la valeur de porosit efficace utilis e dans le calcul du rabattement dans les blocs La longueur du r seau de drains karstiques obtenue laran 10 km sugg re un d veloppement du r seau coh rent avec la structure de l aquif re Toutefois ce param tre intervient dans la relation q 17 au m me titre que 7 S Par cons quent plusieurs couples de valeurs de laran et T S peuvent permettre le m me ajustement D s lors celui ci permet de d terminer le produit la X T S mais pas chacun des termes du produit ind pendamment Les param tres retenus l issue de l ajustement sont repr sent s ci dessous sur le mod le conceptuel de l aquif re Illustration 73 172 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies
186. galement pr sent une augmentation lors de ces pisodes de crue Les conditions de temp rature et de conductivit des eaux du pi zom tre P7 ont chang suite aux crues de septembre Au cours de la seconde phase des essais par paliers de d bit r alis s aux Cent Fonts la conductivit et la temp rature de l eau n ont pas pr sent d volution notable respectivement de 398 uS cm 26 3 pS cm et 12 4 C 26 0 1 C Conductivit Temp rature C Lan O ou SO 2 oO O 300 01 07 05 16 07 05 31 07 05 15 08 05 30 08 05 14 09 05 29 09 05 14 10 05 Illustration 37 Evolution de la temp rature et de la conductivit des eaux du pi zom tre P7 sur la p riode du 01 06 05 au 18 10 05 4 7 SUIVI DE LA SOURCE DE LA BUEGES ET DES PERTES DE LA BUEGES 4 7 1 Suivi des niveaux d eau de la source de la Bu ges et de la rivi re de la Bu ges en amont et en aval des pertes L volution temporelle des niveaux d eau de la Bu ges aux 3 sites suivis source de la Bu ges rivi re de la Bu ges aux seuils amont et aval de la zone des pertes de la Bu ges est pr sent e sur l Illustration 38 100 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 150 40 100 a Pi zom trie aux Cent Fonts 50 Bu ges rivi re seuil amont 1 ee i Bu ges rivi re seuil
187. ge F3 CF sont compar s au sein de Illustration 71 L utilisation de cette solution analytique ne permet pas d am liorer de mani re significative la simulation des rabattements observ s Illustration 71 D une mani re g n rale l effet de limit aliment e est encore trop marqu D autres essais ont t effectu s notamment en faisant varier diminution l emmagasinement dans le drain en fonction de la profondeur sans toutefois am liorer sensiblement la qualit des r sultats BRGM RP 54426 FR Rapport final 167 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 27 07 03 08 10 08 17 08 24 08 31 08 Date Observ Simul mod le 2 Niveaux d eau NGF m Illustration 71 Comparaison des niveaux d eau observ s et simul s Mod le 2 au forage F3 CF c Mod le 3 coulements transitoires vers une tranch e drainante e Solution Un troisi me mod le de type tranch e drainante similaire au mod le 2 mais fonctionnant dans ce cas en r gime transitoire a galement t test Le d bit des blocs vers le drain voluant en fonction des variations de diff rence de charge hydraulique entre blocs et drain la solution test e est une solution de type potentiel impos L volution du d bit
188. h de la rugosit absolue sau diam tre hydraulique du drain Dp L coulement devient turbulent lorsque R gt 10000 si gt 0 05 h R gt 100000 si gt 0 01 h Dans un drain karstique la pr sence de galets blocs ph nom nes de dissolution tels que marmites et cupules ou processus de pr cipitation induit une rugosit relative g n ralement sup rieure 0 05 Par exemple le drain des Cent Fonts suppos unique cartographi en diff rentes sections AA BB CC DD EE poss de un diam tre moyen de l ordre de 3 5 m tres en le rapportant une section circulaire Bardot 2001 Avec D D 3 5 m tres en moyenne et en admettant une rugosit de l ordre de 20 centim tres la rugosit relative D est sup rieure 0 05 D s lors h le nombre de Reynolds critique d finissant le passage au r gime turbulent vaut Rs 10 000 En supposant des sections circulaires et en d terminant des diam tres quivalents il est possible de d finir le nombre de Reynolds aux diff rentes sections cartographi es Tableau 36 Celui ci est toujours sup rieur 10 000 indiquant l existence pour le BRGM RP 54426 FR Rapport final 149 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies d bit pomp de 400 l s en majorit d coulements turbulents au sein du drain karstique alimentant la source des Cent Fonts
189. himiques conductivit temp rature des eaux du karst des Cent Fonts sont suivis depuis 1997 et enregistr s en continu depuis 1999 l aide d une sonde multi param tre install e dans le forage de la CGE Le dispositif exp rimental a t renforc en octobre 2003 et permet depuis de mesurer galement la turbidit des eaux de la source des Cent Fonts Les suivis de la conductivit et de la temp rature des eaux ont t r alis s au pas de temps de 15 minutes au cours de la p riode pr c dent le pompage d essai Depuis le 01 07 05 les donn es sont acquises au pas de temps de 5 minutes Les derni res donn es disponibles datent du 06 10 2005 Les donn es manquantes sur cette p riode sont dues a un d noyage du capteur au cours du pompage d essai Le suivi de la turbidit est r alis au pas de temps de 20 minutes depuis 2003 Les donn es manquantes sur la p riode octobre 2003 28 07 2005 sont dues a des d faillances de capteur Les donn es manquantes sur la p riode du 28 07 05 au 06 10 05 sont dues a un d noyage du capteur au cours le pompage d essai 3 2 4 Pr l vements d eau pour analyses chimiques et isotopiques Les diff rents chantillons d eau pr lev s au cours des pompages d essai ont t conditionn s et analys s conform ment a la proc dure d crite dans les modes op ratoires valid s dans le cadre de la norme qualit du BRGM norme ISO9001 2000 et norme NF EN ISO CEI 17025 pour les labora
190. ibles de la p riode juin 1997 juillet 2005 inclus ligne Tous et a t galement r alis e individuellement pour chaque mois de l ann e Les valeurs minimales maximales et moyennes sont report es ainsi que le premier et troisi me quartile et la m diane 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 Q4 Le troisi me quartile Q est la valeur du milieu du deuxi me ensemble dans lequel 75 des valeurs sont inf rieures a Q et 25 lui sont sup rieures Pour le mois de juillet par exemple le premier quartile prend la valeur de 0 296 m s ce qui signifie que le d bit de la source est sup rieur 0 296 m s dans 75 des cas 204 valeurs de d bit journalier sur les 273 valeurs mesur es ont t sup rieures 0 296 m s au cours des 9 mois de juillet tudi s sur la p riode 1997 2005 Dans 25 des cas le d bit de la source est inf rieur 0 296 m s Q Le d bit minimum mesur pour les mois de juillet est de 0 250 m s et a t observ en 2005 La valeur du troisi me quartile est de 0 348 m s Q3 et la valeur m diane est de 0 315 m s L cart interquartile qui couvre 50 d un ensemble de donn es indique que dans
191. iff rentes sections du drain karstique AMON GU pompage 58e E T ne teen enor ae OR dap Date QUO R RAR de nt ere kt 150 Tableau 37 Param tres d ajustement de la solution analytique de Barker 154 Tableau 38 Param tres du r servoir drain karstique 161 Tableau 39 Param tres du r servoir blocs rnnr en nt 163 Tableau 40 Param tres du mod le 1 en gris param tres d ajustement ee eeeeeeeeeees 164 Tableau 41 Param tres du mod le 2 en gris param tres d ajustement eeeeeeeees 167 Tableau 42 Param tres du mod le 3 en gris param tres d ajustement ee eeeeeeeeees 171 Tableau 43 Calcul au sein des blocs du rayon d action R du pompage et de la distance maximale d en de a de laquelle les effets d une limite hydraulique seraient perceptibles au cours d un pompage de dur e t valeurs donn es titre indicatif tant donn es les quivalences possibles sur les caract ristiques hydrodynamiques des DIOCS ss ane nt nn Rad ea ee ee ee eevee 177 Tableau 44 Origine des volumes d eau pomp s lors de l pompage d essai de juillet ao t 2005 partir des r sultats du mod le 178 Tableau 45 Param tres du mod le 4 en gris param tres d ajustement eee 184 BRGM RP 54426 FR Rapport final 17 Pompages d essai sur le syst me karsti
192. io orageux s est produit g n rant une seconde crue pic de crue 11 5 m s le 08 09 05 21h00 TU Le d bit a ensuite diminu pour atteindre le 20 09 05 date de reprise des pompages par paliers de d bit la valeur de 430 l s 86 l s Le contexte hydrologique au d marrage de la seconde phase des essais par paliers de d bit est qualifi de moyennes eaux L essai de paliers de d bit 300 l s n a pas tari les mergences des Cent Fonts Au cours de l essai de paliers a 500 I s le tarissement des sources a t observ le 22 09 05 vers 00h15 TU soit 09 heures et 10 minutes apr s le d but de l essai Les mergences ont recoul le 22 09 05 a 16h50 soit 30 minutes apr s l arr t de l essai 500 I s BRGM RP 54426 FR Rapport final 61 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Lors de l essai 400 I s le tarissement a t observ le 24 09 05 vers 05h00 TU soit pr s de 22 heures apr s le d marrage de l essai Les mergences ont recoul le 29 09 05 vers 21h00 pendant la tentative d essai a rabattement constant 14000 12000 10000 8000 D bit I s 6000 4000 01 09 05 05 09 05 09 09 05 13 09 05 17 09 05 21 09 05 25 09 05 29 09 05 03 10 05 Illustration 12 D bit moyen horaire de la source des Cent Fonts entre le 01 09 05 et le 06 10 05 4 2 SUIVI DES NIVEAUX D EAU AU FORAGE F3 CF QUI
193. ion 6 Ces rep res ont permis d appr cier de mani re qualitative le tarissement et la reprise de l coulement au niveau des griffons dur e de tarissement et de reprise d coulement Ces rep res n ont pas t install s de mani re d finitive et aucun jaugeage n a pu tre effectu pour tablir une courbe de tarage des griffons la configuration morphologique ne le permettant pas 36 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le systeme karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Grotte Trop plein temporaire Source p renne J eapteers de presion WBbtranunission radio contralcs de mesure Napac OTT PG Di sar bakier q OTT conductivit forage lempdrature forage copieur de pression capter de condwctivit ot lemp rature en forage L H rault fleuve D A Conn k DIRE VD s Fit rae be RNS PL emergence possible dans le lit de i H raut Illustration 4 Position des griffons des Cent Fonts en rive droite de l H rault d apr s Bardoux modifi Schoen et al 1999 BRGM RP 54426 FR Rapport final 37 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Illustration 5 Seuil calibr de jaugeage install au niveau du griffon N 4 des Cent Fonts en rive droite de l H rault Illustration 6 Syst me de jalons avec scotch e
194. it l volution des niveaux observ e au forage de pompage jeu 2 Illustration 70 Toutefois les brusques variations du d bit de pompage lors des paliers de fin juillet de l arr t du 9 ao t ou de la remont e de septembre sont mal repr sent es en raison de amortissement induit par l effet capacitif d au grand volume de stockage dans les drains BRGM RP 54426 FR Rapport final 165 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 90 80 70 60 50 40 30 ee 20 10 0 T T T T T T T 27 07 03 08 10 08 17 08 24 08 31 08 Date Observ Simul jeu 2 E LL Z 3 ke x 5 2 Z Illustration 70 Comparaison des niveaux d eau observ s et simul s Mod le 1 jeu 2 au forage F3 CF Les phases ou p riodes durables d arr t du pompage ou de changement de d bit de pompage apparaissent ainsi comme d terminantes pour la qualit du calage du mod le b Mod le 2 coulements permanents vers une tranch e drainante e Solution La g om trie de drains karstiques horizontaux drainant des blocs fissur s peut tre assimil e celle d une tranch e lin aire drainant un aquif re Pour cette raison une solution analytique de type tranch e drainante a t test e pour d terminer la relation blocs drain Cette solution en r gime permanent implique un d bit dans les blocs proportionnel
195. it il d une valeur de pompage unique quelque soit le contexte hydrog ologique ou au contraire le d bit de pompage qui tari la source est il fonction du contexte hydrog ologique 202 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies X oO a 2 5 a Lu 9 Lu 5 ao So Q pomp l s Test 1 en d but d tiage 1 juin par exemple E Test 2 en cours d tiage 28 juin par exemple A Test 3 en fin d tiage 16 aout par exemple Figure 1 Repr sentation conceptuelle de l volution du d bit r siduelle de la source en fonction des paliers de d bit ne pr juge pas des volutions qui seront observ es Le second type d essai concernent des pompages d essais longue dur e afin d valuer d une part le volume du drain et d autre part la capacit du drain mobiliser les r serves lat rales des syst mes annexes au drainage disponibilit s de la ressource L tude de la r ponse obtenue devrait permettre de caract riser les caract ristiques d coulement au sein du drain sollicit et la qualit globale de la relation drain blocs capacitifs qui est fonction de la diff rence de charge entre les deux composantes du syst me cf sch ma conceptuel figure 3 Ces informations seront recherch es partir du type de r ponse de la courbe des rabattements mesur s au for
196. ivi re de la Bu ges ont t chantillonn es le 23 08 05 en vue d analyses chimiques et isotopiques 3 4 SUIVI DES EAUX SOUTERRAINES AU SEIN DU BASSIN D ALIMENTATION DE LA SOURCE DES CENT FONTS ET DE SES ENVIRONS Il existe peu d ouvrage de suivi des eaux souterraines 4 pi zom tres au total sur le bassin d alimentation du syst me karstique des Cent Fonts Illustration 1 Tous ces ouvrages ont t quip s de capteur de pression afin de suivre les variations du niveau pi zom trique de l aquif re Sur les ouvrages F3 F5 et F6 le suivi a d but en mai 2001 et l acquisition des donn es a t r alis e au pas de temps horaire En juin 2005 l intervalle d acquisition des donn es a t port 5 mn ouvrage F3 BSS n 09635X0257 et 15 mn ouvrage F5 BSS n 09635X0255 et F6 BSS n 09635X0254 afin d obtenir une meilleure r solution temporelle au cours de la p riode de pompage d essai L ouvrage F7 BSS 09631X080 situ dans la partie aval des gorges de la Bu ges est destin compl ter la m trologie des pertes de la Bu ges Il est suivi depuis le mois de juin 2004 date de sa r alisation Il a t quip d un capteur de hauteur d eau et de temp rature et les donn es ont t enregistr es au pas de temps de 30 mn jusqu au mois de mai 2005 A cette date le dispositif a t renforc et permet depuis de mesurer galement la conductivit des eaux L acquisition des donn es pi zom
197. ivit qu aurait pr sent 300 l eau des Cent Fontsen 550 absence de pompage O 250 T i Conductivit de l eau pomp e_ T Pi 500 piquage Forage F3 200 l l l i i l gt i i rer l Q 450 DoE 5 l P 5 oe ey ei TARS 100 ontribution de l H rault Incertitude sur la contribution O 400 50 Pokal MEET I 350 0 300 sn 50 19 09 05 21 09 05 23 09 05 25 09 05 27 09 05 29 09 05 01 10 05 Illustration 53 Evolution de la contribution de l eau en provenance de l H rault au cours des essais par paliers de d bit de septembre 2005 L volution de la conductivit de l eau pomp e est galement report e 134 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Ces r sultats permettent d illustrer que le d bit en provenance de l H rault est rest quasi stable au cours de l essai et qu il est ind pendant du rabattement du niveau d eau dans le drain karstique ce qui est normal sur le plan hydraulique d s lors que le niveau dans le karst est inf rieur au niveau du lit de l H rault Les observations r alis es au sein de la partie d noy e du conduit karstique confirment cette analyse observation de cascades qui attestent d une d connection hydraulique entre les arriv es d eau en provenance de l H rault et le niveau pi zom trique dans le drain pomp
198. jaugeages diff rentiels ont t effectu s entre le 20 07 05 et le 12 08 2005 au niveau des sections 1 et 3 de jaugeage report es sur l illustration 2 respectivement l amont des mergences et laval du rejet A deux reprises un jaugeage compl mentaire a t effectu au niveau d une section interm diaire section 2 situ e avant le rejet des eaux d exhaure du pompage Les r sultats sont pr sent s dans le Tableau 27 Le d bit de l H rault amont des mergences a vari entre 1861 l s 93 I s et 1511 Vs 76 l s au cours de la p riode du 20 07 05 au 12 08 05 Sur cette m me p riode le d bit l aval du rejet a vari entre 1927 I s 96 l s et 2235 I s 76 l s La diff rence entre le d bit l amont et l aval est sensiblement gale aux incertitudes de mesure pr s la valeur du d bit pomp le jour de la mesure Les jaugeages diff rentiels effectu s ne sont pas suffisamment pr cis pour permettrent de quantifier le 84 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies d bit des pertes de l H rault qui alimentent le karst des Cent Fonts lors des pompages d essai les incertitudes de mesure tant nettement sup rieures au d bit de ces pertes Q pomp Q H rault Q H rault Q H rault a Remarques production amont avant rejet sources Q pomp j calcul l s I s sources I s I s aval rejet
199. l Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 150 z 10000 D but pompage longue dur e 100 Hauteur Bu ges rivi re seuil amont 50 3 1000 a Hauteur Bu ges l 0 rivi re seuil aval Mah 5 AN Loup gy oO 50 M yd A D bit Bu ges rivi re seuil amont 100 100 150 Hauteur source de la Bu ges P gairolles de Bu ges 200 10 20 02 05 19 04 05 16 06 05 13 08 05 10 10 05 Illustration 39 Evolution des niveaux de la source et de la rivi re de la Bu ges seuils en amont et en aval de la zone des pertes et du d bit de la rivi re de Bu ges seuil en amont de la zone des pertes sur la p riode du 20 02 05 au 10 10 05 BRGM RP 54426 FR Rapport final 103 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Les suivis r alis s sur la rivi re de la Bu ges en amont et en aval de la zone des pertes au cours de la p riode qui pr c de les crues de d but septembre indiquent que les pertes de la rivi re taient totales entre le 01 07 05 et le 05 09 05 aucun coulement l aval Illustration 38 et Illustration 39 Lors des crues des 6 et 9 septembre les pertes de la Bu ges taient partielles dans la mesure o un coulement tait observ l aval Lors de la phase d essais par paliers de d bit de la fin septembre 20 au 30 09 05 les pertes de la rivi re de la Bu ges
200. l une des extr mit s tait fix e au piquage et l autre raccord e un bac r servoir d une contenance de 5 litres Une sonde de conductivit et de temp rature tait immerg e dans le bac et permettait de suivre en continu au pas de temps de 1 minute l volution des param tres Une valeur moyenn e au pas de temps de 5 minutes tait enregistr e par la centrale d acquisition raccord e aux capteurs Le dispositif ne fonctionnait que lors des p riodes de pompage le d bit du piquage constant quelque soit la valeur du d bit de pompage tait de 1 5 I mn Le dispositif de mesure a t op rationnel le 01 08 2005 Les derni res donn es disponibles datent du 30 09 2005 Le dispositif bien qu isol n tait pas parfaitement adiabatique En cons quence la temp rature de l eau mesur e par le syst me a t influenc e par les variations de la temp rature de lair ambiant Les mesures de temp rature ne sont donc pas repr sentatives des eaux pomp es 4 L incertitude de mesure sur le temps mesur est valu e au mieux a 0 5 secondes l incertitude sur le volume mesur est valu e au mieux 10 litres Le d bit Q V t est donc estim avec une incertitude de 40 au minimum AQ Q At t AV V 40 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies b Des eaux du karst au forage CGE 09635X0003 Les param tres physico c
201. l H rault 4 4 2 Evolution de la temp rature des eaux au forage de la CGE L volution temporelle de la temp rature des eaux du drain karstique au forage de la CGE est pr sent e sur l Illustration 19 Au cours de la p riode pr c dant le pompage d essai de longue dur e 400 l s juillet 2005 la temp rature des eaux du karst pr sente une tr s l g re tendance l augmentation de 13 5 C 0 1 13 7 C 0 1 Contrairement ce qui a t observ pour la conductivit la temp rature de l eau n volue pas au cours de l essai de palier de d bit 500 l s r alis le 29 07 05 78 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 02 07 09 07 16 07 23 07 30 07 06 08 13 08 20 08 27 08 03 09 10 09 17 09 24 09 01 10 08 10 15 10 05 0 7 05 5 5 5 0 05 05 5 05 05 05 105 105 105 1 I l 1 1 1 I 1 1 1 i I 1 I 1 1 l I l 1 I 1 1 I l 1 504 nn Un o ni 2 22 1 I 1 I 1 I l I f T I 1 I l SS ae een 1 I 1 l i I 1 1 l 31 60 ie PE M ee Sie gt Se eee An ue ee ie eo ie Me Ge a i i 20 l l I i I I l l I 1 1 I l 8 70 l l l l l l i i I l l o v l l l l I l l l I l I l l 19 of l l l l i i I I I 1 l v S l l l I fi f l l l I I 1 l 5 80 Temp rature 1 I l i i I l I 1 1 18 z 1 D anl 1 I l I 1 I 1 l de l eau au I I I I I I l l E S oo eee aa A E a 17 Z i 1 i
202. l s I s s sora ponerse ES EC ES ET o wen CC re o estas ETIENNE sacs eaea m ET woe verse M ETC ass RE EC ME EC ES ETC Q pompe calcul Q H rault amont Q H rault aval rejet Tableau 27 Jaugeages ponctuels de l H rault effectu s au cours des pompages d essai Une courbe de tarage Illustration 23 a pu tre tablie pour le site amont Elle permet d estimer le d bit du fleuve l amont partir des donn es de hauteur d eau enregistr es la station H rault 1 L extrapolation de la courbe de tarage permet une estimation du d bit amont lorsque les hauteurs d eau mesur es sont sup rieures 1 5 m Les d bits estim s lorsque la hauteur d eau et comprise entre 1 5 m et 3 m sont entach s d une incertitude de 30 L extrapolation a ses limites les d bits de crues importantes sont ainsi entach s d une forte incertitude Au del de 3 m la courbe de tarage n a plus de validit Les valeurs utilis es pour les conditions de l essai sont situ es dans la partie des hauteurs d eau inf rieures 1 5m BRGM RP 54426 FR Rapport final 85 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies y 1947 7x3 4244 10000 R 0 9997 5000 D bit l s 0 8 0 9 1 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 Hauteur station H rault 1 m lllustration 23 Courbe de tarage de la station H rault 1 L volution des d bits de l H r
203. le 01 07 05 au 26 07 05 ont donc t d duites des valeurs mesur es au forage de la CGE La conductivit des eaux pomp es au d but de pompage d essai 01 08 05 7 10 TU pr sente une valeur identique C 454 uS cm a celle mesur e au niveau de l ouvrage de la CGE cf 4 4 1 La conductivit est rest e stable C 454 uS cm pendant 30 heures et 25 minutes puis elle s est mise augmenter pour atteindre un maximum de 565 uS cm au bout de 40 heures et 20 minutes de pompage t 40h20mn La conductivit a ensuite diminu pour atteindre une valeur de 446 uS cm t 62h25mn A cet instant la conductivit des eaux pomp es tait plus faible de 8 uS cm 1 uS cm par rapport la valeur BRGM RP 54426 FR Rapport final 69 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies initiale Cette diminution de 8uS cm est attribuer aux infiltrations d eau en provenance de H rault La proc dure de quantification des proportions de m lange est pr sent e et discut e dans le paragraphe 5 4 2 L volution enregistr e entre la 30 heure et la 60 heure appara t difficilement corr lable un ph nom ne naturel et doit plut t tre rattach e un probl me de mesure Entre t 62h25mn et t 192h10mn correspondant la date du premier arr t du 09 08 05 la conductivit a faiblement augment de 446 449 uS cm A la reprise du pompage le 09 08 05 1
204. le 02 05 05 tait respectivement de 345 I s 50 Us et de 590 I s 100 l s la charge pi zom trique au forage de la CGE tant respectivement de 77 98 m NGF et 78 70 m NGF A l aide de ces donn es compl mentaires la courbe de tarage a t r vis e et permet une estimation plus pr cise des d bits en p riode de basses eaux La nouvelle courbe de tarage des Cent Fonts a pour quation Debit 17057 Hcr_cce 1 00 7 Avec Hcr cee C te pi zom trique en m NGF mesur e dans le forage de la CGE La courbe de tarage n est valide que pour les hauteurs d eau Hcr cee Sup rieures ou gales la cote 76 5 m NGF Les d bits estim s partir de la courbe de tarage sont entach s d une incertitude valu e 20 dans la gamme des d bits inf rieurs 10 m s et d une incertitude valu e 40 au del de 10 m s La configuration du site ne permet pas d effectuer des jaugeages pour ces forts d bits Le volume des pics de d bit sup rieur 10 m s repr sente environ 5 du volume annuel coul la source des Cent Fonts b D bit de pompage La mesure du d bit de pompage est r alis e l aide du d bitm tre lectromagn tique Krone de 400mm de diam tre cet appareil a t calibr en usine La mesure du d bit est assur e par AMEC SPIE sous le contr le d ANTEA en tant que maitre d uvre du pompage d essai pour le compte du Conseil G n ral de l H rault BRGM RP 54426 FR R
205. le d bit de la source Sur le fleuve H rault Dans les conditions hydrologiques de l t 2005 les pompages d essai un d bit sup rieur 200 l s ont eu pour cons quence une infiltration d eau provenant du fleuve H rault dans le karst Le d bit moyen d infiltration est valu 30 I s L infiltration se produit dans les environs imm diats de la source mergences de faible d bit situ es tr s probablement au sein du lit mineur de l H rault d s que les rabattements d passent quelques m tres et une fois cette phase transitoire pass e le d bit d infiltration se stabilise et ne d pend pas de la diff rence de charge hydraulique entre le drain karstique et le fleuve Sur les pi zom tres et sources appartenant ou non au syst me karstique des Cent Fonts L analyse qualitative des donn es du r seau hydrologique suivi avant et pendant les pompages d essai a permis de d terminer leur zone d influence et de pr ciser l extension spatiale du bassin versant d alimentation de la source notamment dans le secteur des pi zom tres P5 et P6 qui appartiennent sans ambigu t son bassin versant Deux des quatre pi zom tres du bassin d alimentation de la source des Cent Fonts P5 et P6 sont influenc s de mani re significative par les pompages d essai Ils sont repr sentatifs du fonctionnement des blocs du syst me karstique ils ne se situent pas proximit imm diate d un drain connect au r seau des
206. lement report e d Pi zom tre P7 L volution temporelle des niveaux pi zom triques au pi zom tre P7 qui se situe au niveau des pertes de la Bu ges est pr sent e sur l Illustration 36 Au cours de la p riode qui pr c de les pompages d essai la baisse de la pi zom trie l ouvrage P7 est de l ordre de 8 5 cm jour Cette dynamique de diminution de la pi zom trie pr sente une tendance l augmentation partir 05 08 05 soit 89 heures 98 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies apr s le d marrage de l essai de longue dur e 400 l s Du 05 08 05 au 05 09 05 la pi zom trie au P7 volue de 31 17 m 36 28 m la dynamique moyenne de diminution de la pi zom trie sur cette p riode tant valu e a 16 cm jour environ Ces volutions ne montrent aucune corr lation vidente Illustration 39 avec le d bit de la Bu ges en amont des pertes et donc avec le d bit des pertes qui se stabilise partir du 10 08 Evolution compar e Pi zom tre Bu ges P7 Forage CF F3 30 06 05 25 07 05 19 08 05 13 09 05 08 10 05 02 11 05 27 11 05 0 40 hy Forage CF 10 y r l ag E 15 o 70 20 Me E 2 a 80 25 Pi zom tre P7 a N 90 2 30 a 35 D but pompage 100 longue dur e 40 _ 110 Illustration 36 Evolution des niv
207. lifier les calculs en vitant une seconde int gration Ensuite la solution est appliqu e comme le mod le 3 en perturbation par rapport a un tat initial g n rant le d bit de la source et au moyen du principe de superposition afin d int grer les variations du niveau pi zom trique dans le drain au cours du temps e Parametres Les param tres ajust s avec ce quatri me mod le sont les suivants Tableau 45 R servoir Param tre Signification Valeurs Sarain M Surface d noy e du drain karstique 2500 Hauteur d eau dans le drain au del Hseuil 2 76 9 de laquelle la source d borde Hauteur d eau initiale dans le drain Hao m Sbassin km Surface du bassin d alimentation du 30 karst D bit initial de la source a t 0 le Qo Wis 27 07 05 a j Coefficient de tarissement du syst me SE ions To m s Transmissivit des blocs E Sp mmagasinement des blocs ro M Rayon moyen du drain karstique Tableau 45 Param tres du mod le 4 en gris param tres d ajustement Hoo m Hauteur d eau initiale dans les blocs Porosit efficace des blocs Le rayon ro du drain karstique a t choisi gal 1 m tre en moyenne 184 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies La transmissivit des blocs T vaut 2 x 10 m s et l emmagasinement S 0 03 e R sultat
208. logique de la source et de l historique des pompages effectu s Le mod le mis au point permet de simuler de mani re assez satisfaisante le d bit de la source et permettra notamment d valuer les impacts des sc narios d exploitation du syst me karstique Les pompages d essai un d bit sup rieur a 200 l s ont eu pour cons quence une infiltration d eau dans le karst en provenance du fleuve H rault Le d bit moyen d infiltration est valu 30 s L infiltration se produit dans les environs imm diats de la source mergences de faible d bit situ es tr s probablement au sein du lit mineur de l H rault d s que les rabattements d passent quelques m tres Une fois cette phase transitoire pass e le d bit d infiltration se stabilise et ne d pend pas de la diff rence de charge hydraulique entre le drain karstique et le fleuve L analyse qualitative des donn es du r seau hydrologique a permis de pr ciser l extension spatiale du bassin versant d alimentation de la source notamment dans le secteur des pi zom tres P5 et P6 Si le drain sur lequel a t effectu le pompage n est a priori pas en relation directe avec l ensemble des r serves de la zone noy e de l aquif re il sollicite n anmoins une fraction notable de celles ci car l influence du pompage s exerce sur une partie significative c est dire au moins sur 30 40 de la surface du bassin versant d alimentation de la source BRGM RP 54426 FR Ra
209. ls entre le 19 07 05 et le 25 07 05 4 2 1 Evolutions pendant les essais par paliers de d bit de juillet 2005 Au cours des paliers de d bit de juillet le rabattement maximal observ concerne l essai 500 l s rabattement F2 2 68 m Les principales caract ristiques des paliers de d bits sont pr sent es dans le Tableau 21 Palier 1_dur e 06h01mn Palier 2_ dur e 05h32mn Palier 3_ dur e 06h05mn Qpompage moyen 202 9 I s Q pompage moyen 301 5 I s Q pompage moyen 504 6 l s F3 F2 CGE F3 F2 CGE F3 F2 CGE Pi zo initiale m 56 96 56 86 27 531 56 95 56 87 27 52 56 95 56 88 27 53 Rabattement m 0 7 0 67 0 684 1 25 1 19 1 2 2 88 2 68 2 7 Palier 4 dur e 06h11mn Qpompage moyen 402 1I s F3 F2 CGE Pi zo initiale m 56 98 56 92 27 56 Pi zo finale m 59 11 58 91 29 57 Rabattement m 2 03 1 99 2 01 Tableau 21 Principales caract risques des essais par paliers de d bit de juillet 2005 Les rabattements observ s dans les ouvrages F2 et CGE sont similaires aux incertitudes de mesure pr s 1 cm Les rabattements observ s dans le forage de pompage sont plus importants que ceux des deux autres ouvrages de 3 cm 203 I s jusqu 20 cm 504 6 l s Ces diff rences sont attribu es aux pertes de charges quadratiques qui apparaissent au sein de la partie captante de l ouvrage de pompage BRGM RP 54426 FR Rapport final 63 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cen
210. luvium des Cent Fonts est estim a 180 mm environ 108 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies St_Maurice de Navacelle Bourg M t o St_Martin de Londres mm 2 06 2005 06 00 83 00 ea ell 8 06 2005 06 00 10 00 0 06 2005 06 00 2 06 2005 06 00 ea 000 Oooo 3 07 2005 06 00 N 7 06 2005 06 00 5 07 2005 06 00 N 1 0 i 4 07 2005 06 00 O sn 9 08 2005 06 00 4 0 08 2005 06 00 0 0 4 Ex 6 08 2005 06 00 O 0 08 2005 06 00 O i 6 08 2005 06 00 fea 4 09 2005 06 00 5 09 2005 06 00 6 09 2005 06 00 7 09 2005 06 00 8 09 2005 06 00 5 5 9 09 2005 06 00 O 06 0 09 2005 06 00 1 09 2005 06 00 2 09 2005 06 00 US il 4 09 2005 06 00 0 eas 0 4 1 5 09 2005 06 00 pluviom tre d fectueux Tableau 29 Pr cipitations sur le secteur d tude au cours de la p riode du 01 06 05 au 30 09 05 BRGM RP 54426 FR Rapport final 109 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 4 9 SUIVI HYDROGEOCHIMIQUE DES EAUX PRELEVEES HERAULT SOURCE ET PIQUAGE DES CENT FONTS BUEGES Les r sultats des analyses chimiques effectu es sur les chantillons s lectionn s cf 3 2 4 3 3 1 3 3 2 sont pr sent s en Annexe 5 Les eaux pr lev es aux Cent Fonts source
211. male entre une limite hydraulique se situant au sein des blocs et le drain dont les effets seraient perceptibles lors d un pompage de dur e t s crit Vax I Tt lt NERESI 2 NS d q 25 Avec les caract ristiques hydrodynamiques des blocs obtenues dans le mod le 3 et sous r serve des quivalences possibles des param tres tels que i le rayon d action du pompage au sein des blocs et ii la distance maximale en de de laquelle une limite hydraulique devrait se trouver au sein des blocs pour tre perceptible au cours d un pompage de dur e t peuvent tre calcul s Tableau 43 176 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 2592000 136 68 60 5184000 19 6 90 7776000 10368000 Tableau 43 Calcul au sein des blocs du rayon d action R du pompage et de la distance maximale d en de a de laquelle les effets d une limite hydraulique seraient perceptibles au cours d un pompage de dur e t valeurs donn es titre indicatif tant donn es les quivalences possibles sur les caract ristiques hydrodynamiques des blocs Ceci indique que le pompage d essai de juillet ao t 2005 d une dur e approximative d un mois a atteint un rayon d action dans les blocs autour du drain d environ 140 m tres Ce m me pompage d essai na mis en vidence aucune limite hydraulique dans un rayon d e
212. minutes apr s l arr t du pompage BRGM RP 54426 FR Rapport final 59 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies O NOU O1 OO DOO Niveau cm Qp 2001 s e Niveau cm Qp 3001 s Niveau cm Qp 5001 s Niveau cm Qp 400 l s se ro T aT 1 12 2 24 3 36 4 48 6 00 Illustration 10 Conditions de reprise des coulements au niveau du griffon N 4 des Cent Fonts e Lancement du pompage de longue dur e 400 I s apr s l arr t de chaque palier de pompage D but du pompage le 1 ao t 2005 09h06 heure d t Griffon N Heure t Heure t Observations Ve d bit du griffon Tarissement Conductivit et complet temp rature 1 09h10 09h30 460 uS cm 13 8 C 2 09h20 10h10 460 uS cm 13 8 C 3 09h34 10h10 459 uS cm 13 8 C 4 09h22 10h15 459 uS cm 13 8 C 5 09h10 09h16 460 uS cm 13 8 C 6 09h28 09h52 460 uS cm 13 8 C 7 09h29 09h52 460 uS cm 14 0 C 8 09h54 10h30 459 uS cm 13 8 C 9 09h56 10h30 460 uS cm 13 8 C Tableau 20 Informations sur le suivi des mergences des Cent Fonts lors du d marage du pompage de longue dur e 400 I s Tous les griffons tarissent Le premier griffon tarit apr s moins de dix minutes N 5 de pompage Le griffon l amont N 1 tarit apr s environ 20 minutes d
213. n du 26 07 05 au 30 09 05 le volume total pomp comptabilis est de 1 493 496 m soit 1 500 000 m environ 68 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Volume Pomp cumul million de m3 Q moyen Volume Pomp pompage l s m3 27 07 2005 4318 5 28 07 2005 5969 8 29 07 2005 10956 3 30 07 2005 8919 2 Longue dur e 01 08 05 au 02 09 05 1088725 7 Longue dur e 03 09 05 au 06 09 06 78215 1 20 09 05 au 21 09 05 30189 0 21 09 05 au 22 09 05 45505 6 23 08 05 au 29 09 05 215752 2 essai rabattement 29 09 2005 constant Tableau 26 R capitulatif des volumes pomp s par p riode de pompage 4 3 SUIVI DES PARAMETRES PHYSICO CHIMIQUES CONDUCTIVITE TEMPERATURE TURBIDITE DES EAUX POMPEES 4 3 1 Evolution de la conductivit des eaux pomp es L volution temporelle de la conductivit des eaux pomp es et des niveaux d eau normalis s au sein du drain karstique est pr sent e sur Illustration 15 Le niveau d eau normalis au sein du drain karstique a t tabli dans un souci de simplification des repr sentations graphiques a partir des valeurs mesur es au sein des 3 ouvrages suivis F3 CF F2 et CGE dans le but de disposer d une seule chronique continue de niveau pi zom trique Les valeurs de la charge hydraulique du drain au niveau du forage F3 CF au cours de la p riode comprise entre
214. n charge le r seau de drains de la zone noy e Le d calage temporel entre les r ponses hydrologiques et hydrog ochimiques retard de la r ponse hydrog ochimique est de l ordre de 1 1 5 jours ce qui indique que le syst me poss de un r seau de conduits karstiques fonctionnels bien d velopp s entre la surface et la zone noy e En terme de fonctionnement les informations apport es par les traceurs qui n interagissent pas avec le milieu carbonat chlorure isotopes de l eau permettent de montrer que ce sont les drains mis en charge lors des crues qui assurent l essentiel de la recharge des syst mes annexes au drainage zones fissur es et o vides de grandes tailles connect s d un point de vue hydraulique aux drains karstiques Au cours de la p riode hivernale on observe g n ralement une diminution graduelle de la temp rature des eaux de la source des Cent Fonts de l ordre de 0 5 C 1 C Ce ph nom ne est attribuer l infiltration de l eau des pertes de la Bu ges qui contribue de mani re importante 50 en moyenne l alimentation du syst me karstique des Cent Fonts b Fonctionnement lors des tiages Apr s la p riode hivernale et avant les tiages estivaux on observe une augmentation progressive de la temp rature des eaux associ e a une augmentation progressive des concentrations en magn sium La teneur en magn sium devient ainsi maximale en fin d tiage Les esp ces chimiques
215. n couleur pour le suivi du tarissement et de la reprise des coulements au niveau des gritfons des Cent Fonts 38 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 3 2 2 Suivi des d bits a D bit des mergences de la source Le d bit de l ensemble des mergences a t mesur plusieurs reprises au cours de la phase pr paratoire du pompage d essai Ces diff rentes campagnes de mesures ont t utilis es afin de construire une courbe de tarage qui permette la transformation des niveaux pi zom triques mesur s dans le forage CGE 09635X0003 en chronique de d bit Schoen et al 1999 Au cours des mois qui ont pr c d la phase des pompages d essai 2 campagnes de jaugeages ont t r alis es sur l ensemble des griffons mergences afin de r actualiser la courbe de tarage existante Les mesures ont t effectu es l aide d une perche int gratrice quip e d un micro moulinet Il est couramment admis que la d termination des d bits par jaugeage au moulinet est au mieux connue avec une pr cision absolue de 5 D une mani re g n rale on admet que la pr cision absolue sur le d bit calcul par cette m thode est de 10 Dans le cas des mergences des Cent Fonts la pr cision est jug e moins bonne 20 en raison de la configuration accident e des sites de mesure Le d bit des sources le 19 04 05 et
216. n plus importante des eaux issues des r serves du syst me comme on peut le constater sur l Illustration 55 La mise en perspective de l volution des eaux pomp es avec le contexte hydrog ochimique connu des Cent Fonts montre qu au cours de cette cinqui me phase de pompage l eau volue vers la signature mesur e lors d une fin d tiage septembre 2000 dans un contexte de tr s basses eaux La signature isotopique en strontium est comparable celle du p le dolomitique r gional d fini par le syst me karstique du Durzon d velopp dans les formations dolomitiques du Bathonien Plagnes 1997 L Illustration 55 montre aussi que l volution hydrog ochimique observ e fin juillet 2005 tend galement vers la m me signature de fin d tiage L estimation des proportions de m lange entre les eaux du karst et de l H raut devra donc prendre en consid ration l volution naturelle qu aurait eu le syst me en absence de pompage vi la derni re phase concerne l volution observ e la reprise du pompage le 03 09 05 300 I s De la m me mani re que pour la reprise de pompage du 09 08 05 l chantillon du 03 09 05 pr lev 4 heures apr s la reprise de l essai pr sente un rapport isotopique Sr Sr plus lev 0 708592 que celui de l chantillon pr lev la veille 0 708417 Le rapport Cl Sr de l chantillon du 03 09 05 appara t l g rement plus lev 0 189 que celui pr lev la veill
217. niveaux d eau dans le drain karstique et dans les blocs le r servoir blocs calcule le d bit de contribution des blocs au drain karstique ou a l inverse le d bit de contribution du drain aux blocs 5 6 5 R sultats des mod lisations Les r sultats de la mod lisation sont tr s d pendants du choix de la solution analytique employ e pour d terminer la contribution des blocs au drain lls sont donc d crits ci dessous successivement pour chacune des solutions analytiques test es a Mod le 1 solution diffusive classique e Solution Cette relation implique un d bit dans les blocs proportionnel la diff rence de niveau d eau entre les blocs et le drain Q K a H 0 H 0 q 14 avec Ke m s un facteur d change entre blocs et drain proportionnel la transmissivit des blocs BRGM RP 54426 FR Rapport final 163 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Ce mod le correspond a celui de Thiem en coulement captif permanent Thiem 1906 qui comporte des coulements radiaux vers un drain et une limite aliment e situ e a une distance finie du drain e Parametres Deux des jeux de param tres jeux 1 et 2 les plus repr sentatifs ayant t cal s avec ce premier mod le sont pr sent s ci dessous Tableau 40 et Illustration 69 et Illustration 70 jeu 1 jeu 2 Seen m Surface d noy e du drain karstique 1
218. nstitu de vides de porosit gale 100 son emmagasinement correspond donc la surface totale des vides c est la surface d noy e du drain Sarain le seuil de d bordement Hu au del duquel le r servoir drain karstique d borde correspond l altitude de la source des Cent Fonts ce param tre mesur sur le site est fix 76 9 m NGF la hauteur d eau initiale dans le drain Hao a t fix e l altitude de la source puisque la source d bordait au d but du pompage Param tre et unit Signification Fix ajust Surface d noy e du drain Sarain M karstique y Ajust Hauteur d eau dans le Hseui M drain au del de laquelle la Fix altitude de la source source d borde 76 9 mNGF Hauteur d eau initiale dans Fix altitude de la source Hao m le drain 76 9 m NGF Tableau 38 Param tres du r servoir drain karstique Sur la base des trois param tres d crits ci dessus et des d bits impos s des pertes de la Bu ges de pompage et de contribution de l H rault ainsi que des d bits d change entre les blocs et le drain calcul s dans l autre r servoir le r servoir drain karstique calcule le niveau d eau dans le drain Ha au moyen de la relation q 12 et le d bit de la source Qsource au moyen de la relation q 10 33 Au sein de ce chapitre les termes hauteur d eau et niveau d eau sont fr quemment utilis
219. nt entre le 10 et le 30 jour de pompage Au cours de la p riode du 01 08 05 au 18 08 05 les niveaux d eau mesur s dans les 3 ouvrages F3 CF pompage F2 reconnaissance et CGE ont volu de la m me mani re A partir du 18 08 05 les niveaux d eau mesur s au forage de la CGE ont cess de diminuer et se sont stabilis s autour de la c te 41 6 m NGF soit 63 m de profondeur rabattement de 35 m environ Ce ph nom ne traduit une d connexion hydraulique entre le drain amont o est r alis le pompage et le drain aval o est implant le forage de la CGE Cette d connexion hydraulique peut s expliquer par la configuration g om trique du drain karstique qui pr sente entre le forage CGE et le forage F3 CF un point haut situ d apr s les donn es topographiques Bardot entre les rep res 581 et 692 Illustrations en annexe 4 il s agit ainsi d un seuil hydraulique Au cours de cette p riode les apports par infiltration d eau en provenance de l H rault y quilibraient les fuites vers la zone de pompage Lors du 2 arr t programm de pompage d essai apr s 32 jours de pompage le niveau est remont de 13 49 m en 24 heures et 25 minutes du 02 09 05 au 03 09 05 Lors du pompage 300 I s 03 09 05 le rabattement relatif obtenu est de 2 m avec une stabilisation du niveau d eau la profondeur de 98 4 m apr s 30 heures de pompage 4 2 3 Evolution pendant l pisode pluvio orageux
220. nterpr tation des donn es recueillies Log id cia du sondage des Cent Fonts metres 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 ce PE plus ou moins riches en mati re organique Lacune de 120 m 126 m Fin du forage Calcaires lithographiques caf au lait clair Oxfordien calcaire Calcaires lithographiques caf au lait sombre calcite fr quente Limite nette Alternances de calcaires argileux sombres en plaquettes avec des mames sombres marnes Oxfordien marneux Mames en Alternances tr s homog nes de calcaires argileux en plaquettes sombres et de marnes feuillet es tr s homog nes Calcaires graveleux brun clair brun fonc en gros banc plaquettes Dolomie saccharo de brun ocre avec Hard Ground rouille en t te Calcar nite graveleuse Packstone Grainsrone gris sombre dolomitique Calcar nite fine dolomitique a matrice micritique plus claire abondance de cuttings de calcite faille Bathonien 82 ee 6 38 o gt 28 83 8 gt amp Calcar nite graveleuse Packstone Grainsrone gris sombre dolomitique Calcar nite fine dolomitique matrice micritique plus claire Calcar nite graveleuse Packstone Grainsrone gris sombre dolomitique Calcar nite oolithique et graveleuse dolomitique brune tr s claire Alternances de calcaires micritiques brun sublithographiques plus ou moins dolomitiques avec des calcaires argileux noirs Bathonien inf rieu
221. nviron 70 m tres autour du drain D composition temporelle des diff rents flux au moyen du mod le Le mod le math matique permet de calculer l volution temporelle de chacun des flux au cours du pompage d essai Illustration 77 et bien entendu au cours de toute simulation Le d bit pomp r sulte de la contribution naturelle des blocs de la sollicitation des blocs due au pompage de la contribution de l H rault des apports par les pertes de la Bu ges et du d stockage se produisant dans le drain karstique 600 80 500 400 To _ 300 60 E 2 200 4 LL 2 100 50 Z 2 5 8 o L 40 2 100 z 200 39 300 400 apo 20 27 107 06 08 16 08 26 08 05 09 Contribution totale pompage Contribution naturelle des blocs Contribution de l H rault Sollicitation des blocs Pertes de la Bu ges Contribution du d stockage drain Niveau simul au forage NGF Illustration 77 Evolution temporelle des diff rents flux simul s par le mod le au cours du pompage d essai BRGM RP 54426 FR Rapport final 177 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Les apports des pertes de la Bu ges ont t consid r s comme constants durant toute la dur e de l essai et sont impos s 15 l s valeur correspondant aux mesures disponibles La contribution de l H rault s tablit 30 I s d s l
222. oitable au sein d aquif re karstique Les principaux objectifs des pompages d essai sont les suivants pr ciser les valuations des r serves de l aquif re zone noy e du karst tablies lors des phases pr c dentes du projet et surtout d terminer la part de ces r serves qui est mobilisable au moyen du dispositif de pompage test forage drain caract riser en d tail l aptitude de l ouvrage de captage le forage faisant l objet du pompage mobiliser les r serves de l aquif re pertes de charge au forage et dans son voisinage valuation du volume du drain capt d termination de la nature des structures capacitives situ es en zone noy e syst mes annexes au drainage 20 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies matrice poreuse et ou fissur e relations hydrauliques entre le drain et ces structures capacitives relations ventuelles avec les eaux de surface relation entre le d bit de pompage et le tarissement des sources etc valuer les impacts ventuels des pompages d essai proposer sur cette base des sc narios d exploitation de la ressource et valuer notamment l aptitude du syst me forage d exploitation aquif re vis vis de la gestion active de la ressource en eau souterraine valuer les impacts ventuels de ces sc narios d exploitation Ceci est r alis
223. ompage le volume d eau d duit du mod le qui se serait naturellement coul aux sources des Cent Fonts est de 812 000 m Ce volume est comparable aux incertitudes pr s lt 10 au volume d eau coul d duit par l extrapolation de la courbe de tarissement 750 000 m cf 5 2 3 Simulations de pompages diff rents d bits Des simulations de pompages d bit constant ont t effectu es au moyen du mod le pour plusieurs valeurs d bit 280 300 350 400 450 500 et 550 600 s La dur e maximale de pompage avant d atteindre le rabattement limite de 54 m impos par la localisation actuelle de la pompe a t calcul e ainsi que les volumes d eau pomp s Illustration 79 volume total pr lev contribution totale des blocs contribution naturelle et sollicitation due au pompage et contribution due au pompage seule La dur e maximale de pompage augmente lorsque le d bit de pompage diminue La sollicitation des blocs est maximale en volume lorsque les d bits sont les plus faibles car cette configuration de pompage permet de solliciter les blocs plus longtemps et d y g n rer des effets qui se propagent plus grande distance du r seau de drains Elle est n anmoins maximale en pourcentage lorsque les d bits sont les plus forts 34 Erreur minimale sur la d termination des d bits de la source des Cent Fonts 10 BRGM RP 54426 FR Rapport final 179 Pompages d essai sur le syst me ka
224. ompage d essai de longue dur e Le dernier point calcul correspond a la date du 03 09 05 Sur la base de ces r sultats Tableau 33 on montre que la contribution relative de l H rault a vari entre 1 1 et 11 1 5 au cours de l essai de longue dur e 400 l s La contribution maximale 11 1 5 soit un d bit de 44 I s 6 I s est observ e en d but de pompage de longue dur e vers le 05 08 05 Celle ci diminue ensuite progressivement en cours de pompage jusqu une valeur proche de 6 1 24 Us 4 I s vers le 25 ao t 2005 A partir de cette date la contribution augmente faiblement pour atteindre la fin du pompage 400 l s le 02 09 05 une valeur de 8 5 1 5 34 I s 6 l s Il appara t en outre que l chantillon d eau en provenance de l H rault pr lev dans la galerie le 11 08 05 est compos de 80 d eau issue de l H rault et de 20 d eau du karst BRGM RP 54426 FR Rapport final 141 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies H rault incertitude D bit H rault Incertitude I s I s 01 08 2005 12 00 2 0 1 0 8 4 03 08 2005 10 00 11 0 1 5 44 6 05 08 2005 12 00 11 0 1 5 44 6 09 08 2005 09 00 11 0 1 5 44 6 09 08 2005 16 00 21 0 2 0 84 8 11 08 2005 13 00 10 0 1 5 40 6 17 08 2005 12 00 9 0 1 5 36 6 23 08 2005 10 00 7 5 1 0 30 4 25 08 2005 07 00
225. on juin 2004 Forage Mas d Embougette BSS 09631X0105 X 708300 m Y 171550m Zso l 130 m Hauteur d eau En continu toutes les 5 mn Centrale d acquisition autonome Installation octobre 2004 Forage AEP de St Andr de Bu ges BSS 09631X0097 X 706770 m Y 173020m Z sol 150 m Hauteur d eau En continu toutes les 30 mn Centrale d acquisition autonome Installation 30 mai 2005 D sinstallation 06 10 05 50m de prof calcaires de l Oxfordien Tableau 5 Points d eau et ouvrages de suivi des eaux souterraines dans l environnement loign du forage de pompage Caract ristiques des mesures capteur de pression 3 bars r solution 1cm et pr cision 3 cm Caract ristiques des mesures pluviom tre 400 cm a augets basculeurs r solution 0 2 mm de pluie 19 Caract ristiques des mesures capteur de pression 10 bars r solution 1cm et pr cision 10 cm conductivit r solution et pr cision 1uS cm temp rature r solution et pr cision 0 1 C m Caract ristiques des mesures capteur de pression 1 bar r solution et pr cision 1 cm BRGM RP 54426 FR Rapport final 33 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Intitul Param tres suivis Type de suivi Remarques Bu ges Amont Hauteur d eau Conductivit En continu toutes les 30 mn Installation 01
226. on des blocs poreux et ou fissur s environnants ou des syst mes annexes au drainage SAD doit exister En outre aucun comportement de type double porosit n est mis en vidence par l analyse des d riv es des rabattements Les solutions analytiques ne pouvant rendre compte efficacement du comportement hydrodynamique du syst me karstique des Cent Fonts lorsqu il est sollicit par pompage une approche de mod lisation math matique nouvelle et originale a t mise en uvre Elle est hybride et associe un mod le de type r servoir repr sentant le drain karstique une solution analytique d coulement figurant les flux au sein des blocs ou des SAD sous forme d coulements en milieu poreux La mod lisation a t con ue de fa on a reproduire au mieux la physique des ph nom nes telle qu elle est connue a ce jour au sein du syst me karstique des Cent Fonts 188 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Spassin Impluvium karstique 30 km PRAIRIE OLD POOLE RCE 24444 44444 44444 TA A 42244 2 A eee 22 A d 99944 Mcescescosescarcacescaceseeeeeee A OCC 99994944944448448444489494494494 4494444944448444444484444444444 ee LLL ROLL 9000000000040040004 2222 1989444494444844844546588 4444444 D 198948448444484484444844444844444 19894444944448448444484444
227. on du site de pompage 2 1 MISE EN PLACE DU MATERIEL DE POMPAGE POMPE CONDUITES D EXHAURES ETC ET DES APPAREILS DE SUIVI DEBITMETRE ELECTROMAGNETIQUE CAPTEURS DE NIVEAU D EAU CAPTEURS PHYSICO CHIMIQUES Le dispositif de pompage a t dimensionn par le Maitre d Oeuvre du projet ANTEA et son installation et sa mise en oeuvre ont t confi es la soci t AMEC SPIE Les principales caract ristiques de ce mat riel sont rappel es ci dessous Le Ma tre d Oeuvre a pr vu de remettre un rapport d taill de son intervention au Conseil G n ral dans le courant du mois de janvier 2006 Caract ristiques du mat riel de pompage pompe Flowserve type KN357 3A quip e d un moteur immerg de 675 kW sous 690 V avec variateur de fr quence permettant un d bit de 1865 m h 518 l s sous 130 m de hauteur manom trique HMT conduite d exhaure en inox 304L DN 400 mm avec raccords rapides longueur pr visionnelle 115 m param tres suivants enregistr s et retransmis par GSM niveau dans le forage faisant l objet du pompage d bit d exhaure pression de refoulement turbidit param tres lectriques BRGM RP 54426 FR Rapport final 23 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Caract ristiques de la conduite de refoulement conduite de refoulement provisoire en acier 3 x DN de diam tre 250 mm et d une longueur
228. onsacr s la Phase 4 dite d valuation destin e l interpr tation de l ensemble des donn es recueillies au cours du projet Ces travaux ont t men s sous la Ma trise d Ouvrage du Conseil G n ral de l H rault qui outre le BRGM et le CNRS pour l assistance scientifique et technique s est appuy sur plusieurs prestataires parmi lesquels ANTEA ma trise d uvre des travaux de forage et de pompage Bardot topographie de la galerie noy e et report en surface pour l implantation du forage AMEC SPIE installation et fonctionnement de la pompe des prestataires de travaux de g nie civil d alimentation du site en lectricit etc Ces travaux ont t men s par les services techniques du Conseil G n ral avec un souci constant du respect des proc dures r glementaires en lien troit avec les Services de l Etat A cet gard un comit de suivi du pompage d essai comprenant des repr sentants des services de l Etat du Conseil G n ral le BRGM ANTEA etc a t institu et s est r uni tr s r guli rement pr alablement au cours et l issue des travaux Il a particip la d finition et a donn son accord l ensemble du protocole de mesure et de suivi et ses modifications en cours d essai 1 3 RAPPEL DES OBJECTIFS DES POMPAGES D ESSAI Comme cela a t indiqu ci dessus les pompages d essai constituent l une des phases ultimes des travaux de caract risation de la ressource en eau expl
229. orage CGE rori aT eRe aE See cate Bas a nahi en gee vate lanes eu rime tone Lire detente n a 88 Tableau 29 Pr cipitations sur le secteur d tude au cours de la p riode du 01 06 05 au 30 09 05 TA a E een le ame a hrs nantes A E E E dti e edit and 109 Tableau 30 El ments d information g ologiques d duits de l analyse des s diments pr lev s dans le r seau karstique des Cent Fonts et dans le lit du fleuve H rault 115 Tableau 31 Statistiques descriptives des d bits de la source karstique des Cent Fonts L analyse a notamment port sur l ensemble des valeurs journali res des mois consid r s p riode tudi e juin 1997 juillet 2005 117 Tableau 32 Statistiques descriptives des d bits des pertes de la Bu ges L analyse a notamment port sur l ensemble des valeurs journali res des mois consid r s p riode tudi e mars 2000 septembre 2005 inclus 122 Tableau 33 Contribution de l eau en provenance de l H rault aux dates de pr l vement des chantillons d eau au piquage du forage F3 CF 142 Tableau 34 Donn es des quatre paliers de juillet 2005 apr s 5 heures 30 minutes de pompag au forage F3 CF cent ar ann ne dae ie date A atteindre tn 145 Tableau 35 Donn es des trois paliers de septembre 2005 apr s 5 h 30 min de pompage mesur s au forage de reconnaissance F2 Q d bit s rabattement 146 Tableau 36 Calcul du nombre de Reynolds en d
230. osantes intervenant dans le fonctionnement du syst me ainsi que sur 2 la nature et l intensit des processus d interaction eau roche notamment li s l alt ration et ou l rosion Le fonctionnement hydrog ochimique du syst me karstique des Cent Fonts au cours du pompage peut tre r sum l aide des informations fournies par le diagramme Sr Sr vs Cl Sr Illustration 54 Les 4 types d eau en pr sence se distinguent nettement les uns des autres 1 les eaux de l H rault pr sentent de faibles rapports Cl Sr compris entre 0 10 et 0 11 et des rapports Sr Sr tr s lev s 0 709187 0 000035 en moyenne Ces rapports isotopiques lev s sont le t moin de la part d eau de l H rault issue du socle cristallin Mont Aigoual notamment 2 les eaux pr lev es dans la galerie d noy e et qui avaient des conductivit s faibles proches de celles du fleuve H rault C 350 uS cm pr sentent des signatures distinctes de celles de l H rault avec notamment des rapports Cl Sr bien plus lev s Ce r sultat indique que des processus hydrog ochimiques se produisent dans le karst au cours de l infiltration des eaux de l H rault L chantillon du 11 08 05 pr sente ainsi un rapport Sr Sr nettement plus faible que celui de l H rault Ce r sultat s explique par un m lange entre l eau du karst et l eau de l H rault L chantillon du 25 08 05 pr sente un rapport Sr Sr 0 709172 comparabl
231. our Du 22 07 05 au 23 07 05 le niveau reste stable puis diminue de nouveau du 23 07 05 au 05 08 05 de 162 cm 176 cm suivant une dynamique de l ordre de 1 cm jour A partir du 05 08 05 jusqu au 05 09 05 la dynamique de diminution du niveau d eau devient tr s faible 0 07 cm j environ baisse de 2 cm 1 cm en 30 jours BRGM RP 54426 FR Rapport final 101 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies La dynamique d volution du niveau d eau de la source de la Bu ges semble uniquement refl ter le fonctionnement du syst me karstique de la Bu ges En effet la source de la Bu ges n est pas influenc e par l effet des pompages aux Cent Fonts car si cela avait t le cas la dynamique de baisse des niveaux d eau aurait pr sent une tendance l augmentation au cours du pompage de longue dur e comme cela l a t montr pour les pi zom tres P3 P5 P6 et P7 Or c est l inverse qui se produit la source de la Bu ges avec un taux de baisse plus faible a partir du d but du mois d ao t L volution des niveaux d eau de la source de la Bu ges sera interpr t e en d tail dans le chapitre 5 du pr sent rapport sur la base des r sultats acquis au cours des phases ant rieures du projet et notamment a l aide de l analyse des courbes de r cession des d bits de la rivi re de la Bu ges seuil amont 102 BRGM RP 54426 FR Rapport fina
232. ours du temps t1 t2 t3 Dans le syst me karstique des Cent Fonts les conditions initiales avant pompage ne sont pas des conditions hydrostatiques de type H x 0 Ho partout avec un d bit nul des blocs vers le drain Au contraire il existe une diff rence de potentiel entre les blocs et le drain l origine du d bit s coulant la source D s lors la relation q 16 a t appliqu e en perturbation pour calculer le rabattement suppl mentaire H t H t o les indices b et d font respectivement r f rence aux blocs et au drain par rapport a un rabattement initial H H g n rant le d bit naturel de tarissement de la source Qiars De cette fa on le d bit s coulant des blocs vers le drain peut s crire O 0 Qua 0 b H t H Hy Hao q 17 IT BRGM RP 54426 FR Rapport final 169 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Il s agit de la somme du d bit de tarissement de la source li a la diff rence initiale de potentiel entre drain et blocs et des d bits additionnels g n r s par les variations de rabattement induites par le pompage En supposant que la variation de niveau dans les blocs est n gligeable en face du rabattement total dans le drain H H 0 la relation q 16 peut se simplifier comme suit Q t pe Ts 1 Qoe ae Sa t q 17 Ou
233. p 1 311 109 fig 6 tab 15 graph 10 pl Gibert J Laurent R 1982 L cosyst me karstique du massif de Dorvan Torcieu Ain France IV La d rive d invert br s hypog s aquatiques au niveau de l exutoire principal du massif Pol Arch Hydrobiol 29 2 471 483 Gibert J Laurent R amp Muller 1984 L cosyst me karstique du massif de Dorvan Torcieu Dpt Ain France VI Analyse hydrochimique et hydrobiologique d une crue de printemps au niveau de l exutoire principal Bull Centre Hydrog ol Neuch tel 5 71 90 Ginet R 1960 Ecologie thologie et biologie de Niphargus Annales de sp l ologie 15 1 2 254p Jacob C Lohman S 1952 Nonsteady flow to a well of constant drawdown in an extensive aquifer Transactions American Geophysical Union vol 33 4 pp 559 569 Jeannin P Mar chal J 1995 Lois de pertes de charge dans les conduits karstiques base th orique et observations Bulletin du centre d Hydrog ologie de Neuch tel vol 14 149 176 Ladouche B Aquilina L Petelet E Bakalowicz M et Schoen R 1999 Caract risation du fonctionnement des syst mes karstiques nord montpelli rains Volume 4 Interpr tation des donn es hydrochimiques Rap BRGM R 40940 Volume 4 170 p 67 fig 25 tabl Ladouche B Dorfliger N Pouget R Petit V Thiery D Golaz C 2002 Caract risation du fonctionnement des syst mes karstiques nord montpelli rains Rapport du programme 1
234. page la turbidit des eaux au forage CGE a commenc augmenter pour atteindre le 03 08 05 vers 13h20 TU la valeur de 33 NTU valeur du premier pic La turbidit des eaux a ensuite diminu jusqu la valeur de 17 NTU environ Un second pic 28 NTU a t observ le 04 08 05 vers 21h40 TU suivi de 4 autres 34 NTU le 08 08 05 vers 06h20 TU 33 NTU le 09 08 05 vers 04h00 TU 31 NTU le 11 08 05 vers 20h20 TU 25 NTU le 13 08 05 vers 06h00 TU Au cours de la p riode du 03 au 13 08 05 date a laquelle le capteur s est trouv hors d eau la turbidit des eaux est toujours rest e sup rieure a 5 7 NTU Au cours de cette p riode aucune corr lation de cause a effet n est mise en vidence entre les chroniques de turbidit mesur es au forage de pompage F3 et 80 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies au forage CGE De m me aucune corr lation ne peut tre tablie entre la turbidit et le d bit de pompage ou entre la turbidit et la charge hydraulique dans le drain ou entre la turbidit et la conductivit des eaux L volution de la turbidit observ e durant cette premi re partie du pompage d essai est tr s vraisemblablement mettre en relation avec les infiltrations d eau en provenance de l H rault d bourrage probable de fissures En milieu karstique les pompages tout comme les crues sont suscep
235. phase de pompage et sauf probl me particulier seul l chantillon a 4 l s sera analys et exploit ce qui porte a 24 le nombre de pr l vements a utiliser Annexe 6 Ces pr l vements sont en cours de d pouillement Annexe 6 Selon le groupe taxonomique consid r certains sp cimens sont identifi s l esp ce mais aucun chantillon n est actuellement analys dans sa totalit Il n est donc pas possible de d livrer ce jour des r sultats pr cis m me partiels Par contre quelques observations g n rales ne faisant pas r f rence aux esp ces peuvent tre nonc es lors des pompages par paliers de d bit la densit d organismes extraits du massif est extr mement faible moins de 1 individu m au cours de ces m mes pompages on note la pr sence de quelques l ments faunistiques externes comme le genre Gammarus descripteur des communaut s stygox nes esp ces trang res au milieu souterrain 110 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies d s le d but des pompages de longue dur e on note l apparition de nombreux crustac s stygox nes non souterrains et de nombreuses larves d insectes de surface Ainsi par exemple le premier chantillon fournit sur un d bit d exhaure de 60 l s et pour une dur e de filtration de 23 heures un total de 350 Cladoc res marqueurs d eau de surface
236. ports de ces essais a la connaissance de la structure et du fonctionnement de l aquif re karstique des Cent Fonts Des l ments sur l impact du pompage sont galement pr sent s Compte tenu de ses objectifs rappel s ci dessus le pr sent rapport se limite volontairement la pr sentation et l interpr tation des donn es des pompages d essai telles que pr vues dans le cadre r glementaire d crit pr c demment Il n abordera pas les aspects li s l exploitation du syst me qui fera l objet d un prochain rapport Le projet se poursuit au cours du premier semestre 2006 Il sera plus particuli rement consacr l approfondissement de l interpr tation des donn es et a l laboration en collaboration avec les Services Techniques du Conseil G n ral de sc narios d exploitation et de gestion de la ressource en eau 22 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 2 D roulement g n ral du chantier et des pompages d essai Le chantier de pompage comport les diff rentes phases suivantes Mise en place du mat riel de pompage pompe conduites d exhaures etc et des appareils de suivi d bitm tre lectromagn tique capteurs de niveau d eau capteurs physico chimiques Il R alisation des pompages d essai lll Repli des canalisations de refoulement conduites d exhaure IV Protecti
237. pport final 5 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies La source des Fontanilles tout comme celle de la Bu ges ne montre aucun impact li aux pompages d essai Les variations de niveau et de d bit observ es a la source de la Bu ges refl tent uniquement le fonctionnement du syst me karstique dont les eaux mergent cet exutoire Aucun chantillon n ayant actuellement t analys dans sa totalit il n est pas possible de d livrer la date de r daction du pr sent rapport des r sultats pr cis sur l impact du pompage sur la faune souterraine Cependant quelques observations g n rales peuvent tre nonc es la densit d organismes stygobies extraits du massif par le pompage est extr mement faible moins de 1 individu m Le pompage devrait avoir un faible impact sur l entra nement des organismes souterrains l ext rieur du massif les pompages peuvent aussi provoquer un autre type d impact induit par l exondation des s diments meubles pr sents au sein du syst me karstique II n est actuellement pas possible de statuer sur la survie de la faune dans de telles conditions d exondation qui d pendra notamment de l importance des refuges disponibles au sein du milieu Les pr l vements post pompage fourniront quelques l ments de r flexion mais seul un suivi de crue long terme pourra apporter une r ponse d finitive ce second
238. pr visionnelle de 300 m rejet des eaux souterraines dans le fleuve H rault en aval de la derni re mergence des Cent Fonts et du seuil naturel traversant la rivi re les extr mit s des canalisations de rejet ont t fix es sur la berge rocheuse afin d viter tout mouvement li au d bit d exhaure Les canalisations ont t positionn es parall lement a la rive afin de permettre l eau de ruisseler sur la berge rocheuse avant de rejoindre l H rault perte de vitesse 2 2 MODALITES D EXECUTION DES POMPAGES D ESSAI SUR L OUVRAGE A TESTER Les pompages d essai ont t pr c d s d une p riode de quelques jours 19 au 22 juillet pendant laquelle la pompe a t mise en route de mani re temporaire afin de tester son bon fonctionnement ainsi que l efficacit des dispositifs de m trologie La toute premi re mise en route de la pompe a eu lieu le 19 07 2005 13h10 Les pompages d essai ont d but le 27 juillet 2005 Ils se sont d roul s globalement selon le protocole d crit dans le dossier de d claration d pos en Pr fecture le protocole initial est rappel en Annexe 1 Conform ment l arr t de prescription compl mentaire les modifications qui ont t apport es au protocole initial ont t faites en concertation avec les membres du comit de suivi Le comit de suivi s est r uni 4 reprises au cours et l issue du chantier de pompage Le chantier de pompage s est termin
239. ptembre Illustration 58 et Illustration 59 Rabattement au forage de reconnaissance m Temps minutes 0 50 100 150 200 250 300 Q 200 I s e Q 400 I s Q 500 I s Paliers des 20 au 23 septembre 2005 mesures au forage de reconnaissance Illustration 58 Rabattements mesur s l ouvrage de reconnaissance F2 lors des trois essais par paliers de septembre 2005 BRGM RP 54426 FR Rapport final 145 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Compte tenu de la faible pr cision des mesures au forage F3 CF 12 cm et des interf rences li es au pompage les rabattements mesur s au forage de reconnaissance F2 sont compar s ceux mesur s en juillet au forage F3 CF Illustration 60 Cette comparaison est justifi e par la faible diff rence de charge hydraulique observ e entre ces ouvrages traversant tous deux le drain karstique et situ s 3 m tres l un de l autre Illustration 59 Forage CF 80 gt Pi zom tre de reconnaissance y 600 79 5 D bit de pompage 79 78 D bit l s PE E LL 3 T x S 2 76 75 20 09 2005 21 09 2005 22 09 2005 23 09 2005 24 09 2005 Date Illustration 59 Comparaison des niveaux pi zom triques au forage CF F3 et au pi zom tre de reconnaissance F2 durant les trois essais de se
240. ptembre 2005 D bit a 7 Pi zom trie Pi zom trie Rabattement Palier D but TU ee initiale m finale m m s Q Palier f a 2019105 8 50 309 0 55 96 56 73 0 77 0 00249 g 21 9 05 15 10 500 8 55 96 57 6 1 64 0 00327 ga 23 9 05 7 10 399 2 55 96 57 34 1 38 0 00346 Tableau 35 Donn es des trois paliers de septembre 2005 apr s 5h30 min de pompage mesur s au forage de reconnaissance F2 Q d bit s rabattement Dans les conditions hydrologiques du mois de septembre les rabattements sont syst matiquement inf rieurs ceux de juillet Tableau 35 Par ailleurs le rabattement 146 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies observ en septembre a 400 l s est assez proche tout en restant n anmoins plus faible de celui observ pour le m me d bit lors du pompage de longue dur e 3 Juillet forage CF o Septembre forage de reconnaissance 2 5 LD 5 a oe SA O 245 g a O 0 5 4 0 T T T T T l 0 100 200 300 400 500 600 D bit Q I s Illustration 60 Comparaison des rabattements obtenus lors des diff rents paliers de pompages r alis s en juillet et septembre 2005 au forage de reconnaissance F2 et au forage CF F3 5 5 2 Caract risation du r gime des coulements au sein du drain karstique principal
241. q 1 l l l I I I oS ae Ae Mr ge a oem lt P St 16 100 ASE ee ee A Se oe PR l l l FAN bei i I l j l l nea i l 15 j l I Tea en f SR i 1 l f l TEE 2 Ne ee rs he th te On 120 I l f I I I i l l I I I l l 13 Illustration 19 Evolution de la temp rature des eaux du drain karstique au forage de la CGE sur la p riode du 07 07 05 au 15 10 05 L volution des niveaux pi zom triques dans le drain karstique est galement report e Lors du pompage d essai de longue dur e d but 01 08 05 07h05 TU la temp rature des eaux au forage de la CGE a commenc a augmenter le 02 08 05 vers 00h30 TU soit au bout de 17 heures et 25 minutes de pompage La temp rature de l eau volue donc en retard par rapport a la conductivit d calage de pr s de 12 heures A partir du 02 08 05 vers 00h30 TU la temp rature de l eau s est mise augmenter jusqu atteindre le 08 08 05 au bout de 161 heures de pompage une valeur proche de 20 C La temp rature de l eau a ensuite l g rement augment jusqu atteindre une valeur proche de 20 3 C et a ensuite fluctu autour de cette valeur 0 3 C pr s jusqu au 13 08 05 date partir de laquelle le capteur s est trouv hors d eau Lors de la crue qui s est produite suite l pisode pluvio orageux du 06 09 05 acquisition des donn es a pu reprendre lorsque le niveau pi zom trique a atteint la valeur de 82 22 m forage F3 CF Au cours
242. que 1900 H Hauteur d eau dans le drain au del seuil de laquelle la source d borde Hao m Hauteur d eau initiale dans le drain Surface du bassin d alimentation du Porosit efficace des blocs Heo m Hauteur d eau initiale dans les blocs Qo I S Contribution initiale des blocs t 0 le 27 07 05 4 Coefficient de tarissement du ag systeme To m s Transmissivit des blocs Sp Emmagasinement des blocs Longueur du r seau de drains rai KM karstiques Tableau 42 Param tres du mod le 3 en gris param tres d ajustement La surface d noy e du drain karstique Sarain 1900 m est identique celle d termin e avec le mod le 1 Cette valeur permet notamment d ajuster de fa on satisfaisante la remont e brusque du niveau pi zom trique induite par l arr t du pompage du 9 ao t ainsi que les effets des autres arr ts ou changements de d bit Il n est pas n cessaire de faire varier ce param tre en fonction du niveau pi zom trique au sein du drain ce qui sugg re l absence de changement notable de sa porosit efficace donc de sa g om trie en fonction de la profondeur au moins dans la gamme des niveaux pi zom triques explor e dans le cadre du pompage d essai Ce sont donc plut t des conduits verticaux que des r seaux horizontaux qui auraient t d noy s l chelle de l ensemble du syst me aquif re au cours de l essai BRGM RP 54426 FR Rapport
243. que des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Liste des annexes Annexe 1 Pr sentation du protocole pr visionnel de pompage tel que mentionn dans Dossier relatif aux proc dures de d claration pr vues par l arr t interminist riel du 11 09 03 relatif la rubrique 1 1 0 de la nomenclature eau 199 Annexe 2 Coupes techniques et g ologique des ouvrages F2 pi zom tre de reconaissance 6t F3 FOrage 5eme ne ns tenant ne da eet entame EE ee 209 Annexe 3 Courbes de tarage des seuils amont et aval de la rivi re de la Bu ges 219 Annexe 4 El ments topographiques du drain karstique au voisinage de la zone d mergence des sources des Cent Fonts 221 Annexe 5 R sultats des analyses g ochimiques effectu es sur les chantillons S lections sade nes Ad ee a ate Aled ne nde eal edad nd eae eee nde 225 Annexe 6 Faune Stygobie l ments sur les travaux en cours 231 Annexe 7 El ments de statistiques descriptives sur la pluie et la pluie efficace de l impluvium karstique du syst me des Cent Fonts calcul e l aide du mod le de transfert des Cent Fonts Ladouche et al 2004 235 Annexe 8 Evaluation des pertes de charge quadratiques 239 Annexe 9 Simulation de pertes de charge quadratiques dans un drain karstique 243 18 BRGM RP 544
244. quettes Oxfordien marneux Calcaires graveleux brun clair brun fonc en gros banc Type P G Calcar nite type Grainstone packstone brun clair Calcar nite beige fonc a d bris de calcite faille probable Calcar nite beige ou fonc e sans d bris de calcite Calcar nite beige clair jaune tr s nombreux d bris de calcite faille s re Callovien sup rieur Calcar nite oolithique type Packstone beige clair tr s homog ne Calcar nites dolomitiques graveleuse et oolithique Dolomitisation partielle Calcar nite jaun tre type Packstone Remplissage argilo sableux dolomitique Karst ou faille Calcar nite beige clair homog ne type Packstone ou dolomitique Alternances de calc et de marnes noires nodules Feo et M Org Mames Call moyen Calcar nites oolithiques dolomitiques Dolosparite odithique Bathonien sup rieur Fin du forage Log g ologique du Forage F3 CF Description d taill e De0 8 m Calcaire lithographique avec des cuttings tr s fins et des esquilles en plaquettes De8 9m Calcaire lithographique brun clair caf au lait avec une faille probable due la pr sence de calcite dans les cuttings De 9 11m Calcaire argileux gris souris en plaquettes alternant avec des marnes De 11 18m Alternances de marnes gt Calcaires argileux en plaquettes gris souris De 18 32m Marnes gris souris sombre ou en plaquettes De 32 34 m Marnes feuillet es
245. r Calcaires stipites Log g ologique du pi zom tre de reconnaissance F2 Description d taill e 0 10m 10m 10 13 m 13 m 13 30 m 30 39 m 39 40 m 212 Calcaires lithographiques caf au lait clair Cuttings tr s fins avec esquilles en plaquettes Limite progressive Calcaires lithographiques caf au lait sombre Cuttings plus grossiers avec d bris calcitiques Limite tr s nette Alternances de calcaires argileux sombres en plaquettes avec des marnes sombres Alternances de calcaires argileux en plaquettes sombres et de marnes feuillet es tr s homog nes Calcaire graveleux brun clair brun fonc en gros banc BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 40m 40 42m 40 51 m 51 68 m 68 72 m 72 89m 89 9m 93 100 m 100 106 m 106 120 m 120 125 m 125 126 m Limite tr s nette avec fond durci ferrugineux Dolomie saccharo de brun ocre Ancienne calcar nite rouille pr sence du fond durci Calcar nite dolomitique graveleuse gris sombre liant micritique Packstone Grainstone Calcar nite fine dolomitique a matrice micritique gris clair Packstone D bris de calcite dans les cuttings Calcar nite dolomitique fine sous forme d une pass e plus claire abondance de cuttings calcitiques li s une faille potentielle Calcar
246. r Bulletin De La Societe Geologique De France vol 174 5 pp 441 448 Pinault J L Plagnes V Aquilina L Bakalowicz M 2001 Inverse modeling of the hydrological and the hydrochemical behavior of hydrosystems Characterization of karst system functioning Water Resources Research Vol 37 n 8 p 2191 2204 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 Rap BRGM RP 51459 FR 221 p Perrochet P 2004 A simple solution to tunnel or well discharge under constant drawdown Hydrogeology Journal vol DOI 10 1007 s10040 004 0355 z pp Plagnes V 1997 Structure et fonctionnement des aquif res karstiques Caract risation par la g ochimie des eaux Th se Univ Montpellier Rouch R 1970 Le syst me karstique du Baget Le ph nom ne d h morragie au niveau de l exutoire principal Annales de Sp l ologie 25 665 709 Rouch R Pitzalis A Descouens A 1993 Effets d un pompage a gros d bit sur le peuplement des Crustac s d un aquif re karstique Annales de Limnologie 9 1 15 29 Schoen R Ladouche B Cubizolles J Aquilina L et Bakalowicz M 1999 Caract risation du fonctionnement des syst mes karstiques nord montpelli rains Volume 2 Moyens mis en uvre Rap BRGM R 40748 Volume 2 69 p 22 fig 1 annexe 1 fig 12 tab Schoen R Bakalo
247. r au gr de l volution relative des charges hydrauliques dans les deux r servoirs Plusieurs solutions analytiques ont t test es pour repr senter la contribution des blocs au drain La solution analytique permettant la meilleure reproduction des niveaux pi zom triques pendant le pompage d essai est de type coulements transitoires vers une tranch e drainante Le calage le plus satisfaisant est obtenu avec les principaux param tres suivants alimentation du r seau karstique par les pertes de la Bu ges et par la contribution naturelle des blocs la hauteur des valeurs mesur es ou extrapol es infiltration d eau provenant de l H rault hauteur de 30 l s valeur coh rente avec les estimations d duites des approches hydrog ochimiques d stockage au sein du r seau de drains karstiques 1900 m par m tre de rabattement ne d pendant pas de la cote pi zom trique au sein de l aquif re BRGM RP 54426 FR Rapport final 189 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies L interpr tation du pompage d essai en moyennes eaux sugg re n anmoins que les vides karstiques sont plus d velopp s au voisinage de la cote de l exutoire que plus en profondeur longueur du r seau de drains karstiques 10 km param tres hydrodynamiques des blocs transmissivit 1 6 10 m s coefficient d emmagasinement 0 7 Ce mod le a
248. r e Mobilisation de nouvelles ressources Cartographie de la galerie noy e des Cent Forts 649 Croquis d exploration de la source des Cent Fonts vue en plan d apr s Bardot BRGM RP 54426 FR Rapport final 223 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies FIGURE N 2 VUE EN COUPE DEVELOPPEE DE LA GALERIE DE LA SOURCE DES CENT FONTS ET DES BORNES IMPLANTEES EN SURFACE Chantier Cent Fants 1 March Eau D pariement 2010 Mobilisation de nouvelles ressources Cartographie de la galerie noy e das Cent Fonts Recouviernent ale estim 120 m Pele Entr e A Taegan 652 651 Y perm arm oes Cote d tiage de la resurgence 77 m NGF gt Lee Vasque 654 555 657 BARDOT amp Co Novembre 200 Chanliar Ceni Forls March 00 MO gt 2 Cau D parameni 2010 Mobilsason de nouvelles ressources Cartographia de la galerie noy s ces Genl Fonte Croquis d exploration de la source des Cent Fonts vue en coupe d apr s Bardot 224 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Annexe 5 R sultats des analyses g ochimiques effectu es sur les chantillons s lectionn s BRGM RP 54426 FR Rapport final 225 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Em C03 003 JC Jig
249. r sent es dans le tableau 1 ci dessous Tableau 1 programme pr visionnel du pompage par essais de paliers essais de puits Dur e de pompage Suivi de la remont e Paller en heure en heure Remarque Attente jusqu la n 1 100 I s 1 1 voire plus r cup ration de l tat initial Attente jusqu la n 2 200 l s 1 1 voire plus r cup ration de l tat initial Attente jusqu la n 3 300 l s 1 1 voire plus r cup ration de l tat initial Attente jusqu la n 4 400 l s 1 1 voire plus r cup ration de l tat initial A 2 OBJECTIF DES ESSAIS DE NAPPE POMPAGE D ESSAIS LONGUE DUREE L objectif des pompages d essai longue dur e sont multiples 1 Caract riser la mani re dont on peut solliciter les r serves de l aquif re au moyen d un dispositif particulier de pr l vement le forage qui est test D un point de vue de la quantit caract risation de la structure et du fonctionnement du drain sur lequel est implant le forage volume etc caract risation des relations hydrauliques entre le drain et les autres structures de stockage de l aquif re Syst me annexe au drainage perm abilit de fissures BRGM RP 54426 FR Rapport final 201 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Caract risation des relations hydrauliques ventuelles avec les eaux de surf
250. r la pluie et la pluie efficace de l impluvium karstique du syst me des Cent Fonts calcul e l aide du modele de transfert des Cent Fonts Ladouche et al 2004 BRGM RP 54426 FR Rapport final 235 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies pring RAR Moyenne Minimum 1er quartile M diane ak Maximum y pr cipitation pr cipitation pr cipitation pr cipitation que j pr cipitation Asym trie mensuelles 2004 2005 mm mm mm mm pr cipitation mm utilis es eptembre Octobre ovembre mm D cembre evrier o0 2 50 mm 154 5 327 00 Mars 222 44 1207 203 069 Avr ss os so 355 77 ms 232 10 uin uillet Ao t Pr cipitation mm 0 5 2 g as Le E e E2 225 0 FE BGS E SSSS 0 E O gt 9 gt gt c lt 5 Sx o oS dE lt 93 B a22s a So gt L 3 2 5 283806 z 5 a o a 5 ogo teQ ese lt S33E73 3 ss f oa o 8 E ter quartile HB Cycle 2004 2005 Bm diane BMoyenne B 3 me quartile O maximum Illustration 1 Evolution temporelle des param tres statistiques de la pluie mensuelle 1 quartile m diane 3 quartile moyenne d termin s partir de la chronique 1971 2005 BRGM RP 54426 FR Rapport final 237 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Nombre de
251. r paliers 10 ao t 12 heures 12 heures Caract risation de l tat n p3a 100 I s hydrologique C3a de l aquif re Essai de nappe Contr le du d bit de la source par paliers 11 ao t 12 heures 12 heures Caract risation de l tat n p3b 200 I s hydrologique C3b de l aquif re Essai de nappe Contr le du d bit de la source par paliers 12 ao t 12 heures 12 heures Caract risation de l tat n p3c 300 l s hydrologique C3c de l aquif re Essai de nappe Contr le du d bit de la source par paliers 13 ao t 12 heures 12 heures Caract risation de l tat n p4d 400 I s hydrologique C3d de l aquif re Essai de nappe La plus longue longue dur e 14 ao t possible jusqu au Fin pr vu le 01 septembre n LD3 400 Vs s premi re crue Tableau 1 Chronogramme pr visionnel des op rations de pompage essais de puits et de nappe BRGM RP 54426 FR Rapport final 207 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Annexe 2 Coupes techniques et geologique des ouvrages F2 piezometre de reconaissance et F3 Forage BRGM RP 54426 FR Rapport final 209 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Nom de l entreprise de forage FORACO Repr sent par Fr d ric Desloges Adresse BP 173 ZI des Fournels 34401 Lunel Cedex 1 T l phone 04
252. rault eau stock e au sein du drain pendant la p riode d arr t du pompage et apparait en accord avec les r sultats du suivi de la conductivit cf 4 3 1 et 5 4 2 a Au cours des jours qui suivent la reprise du pompage d essai du 11 08 05 au 17 08 05 le rapport Cl Sr des eaux pomp es se remet a augmenter et dans le m me temps les rapports isotopiques du strontium 7Sr Sr diminuent jusqu atteindre le 17 08 05 la valeur de 0 708419 Cette volution pourrait tre rattach e a une diminution de la contribution relative des eaux en provenance de l H rault Une autre explication possible serait de consid rer une augmentation relative de la contribution des eaux issues des r serves du syst me Ceci sera discut ci apr s la cinqui me phase d volution concerne la p riode du 17 08 05 au 02 09 05 date de l arr t programm du pompage a 400 l s Au cours de cette p riode 31 Rappelons que cet chantillon permet de caract riser l tat g ochimique du syst me avant tout pompage les premi res phases de test du dispositif de pompage ayant d but le 19 07 05 138 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies les rapports chimiques Cl Sr des eaux pomp es ont augment tandis que les rapports isotopiques Sr Sr ont pr sent une tendance la diminution Cela sugg re une contribution de plus e
253. rault station H rault 1 au cours de la p riode du 01 07 05 au 15 10 05 L volution des niveaux pi zom triques dans le drain est galement report e 4 6 SUIVI DES NIVEAUX PIEZOMETRIQUES AUX AUTRES POINTS D EAU SOUTERRAINE 4 6 1 Suivi des hauteurs d eau et des d bits de la source des Fontanilles L volution temporelle des hauteurs d eau de la source des Fontanilles est pr sent e Illustration 29 Les hauteurs d eau de la source des Fontanilles ne sont pas affect es par les pompages aux Cent Fonts La d croissance observ e en juillet et ao t 2005 est naturelle et traduit la lente vidange des r serves de ce syst me karstique Sur la p riode consid r e avant les crues de septembre les d bits voluent de 20 I s pr s de 10 I s en fin d tiage Illustration 30 BRGM RP 54426 FR Rapport final 91 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Evolution compar e Fontanilles Forage CF F3 3 0 4 2 0 5 1 0 4 0 0 8 0 40 7 0 50 Forage CF F3 pr 6 0 60 G 5 0 70 o a pe 5 LL 3 4 0 80 m 5 5 g Si 2 Sce Fontanilles 90 100 110 120 30 06 05 15 07 05 30 07 05 14 08 05 29 08 05 13 09 05 28 09 05 Illustration 29 Evolution des hauteurs d eau la source des Fontanilles sur la p riode du 30 06 05 au 01 10 05 L volution des niveaux pi zom triques
254. re l aquif re des Cent Fonts et le lit de l H rault Ces chantillons permettront galement de savoir si la zone hyporh ique du cours d eau abrite certaines esp ces du karst et ou des esp ces propres En raison de l absence totale de pr cipitations sur le massif au cours d une p riode allant de d but mai date du d but de l intervention de l Universit Lyon 1 jusqu d but septembre le suivi de crue ant rieur aux pompages d essais n a pas pu tre envisag L valuation qualitative et quantitative de la faune extraite du massif a t r alis e en parall le avec le protocole de pompage propos par le BRGM 1 chantillon lors de chaque essai par paliers de d bit soit un 200 I s un 300 Us un 500 l s et un 400 ls Les pr l vements sont collect s par sous chantillonnage d un d bit de 4 5 I s filtrage pratiquement ininterrompu des eaux issues du pompage en continu de 400 l s Lors de ce pompage deux types d chantillons ont t r alis s simultan ment l un filtrant un d bit de sous chantillonnage de 4 I s et le second filtrant un d bit de sous chantillonnage de 60 l s Une interruption dans ce protocole de filtrage est noter du 1er au 4 ao t en raison d un acte de vandalisme qui a provoqu la mise sec des filets Un diagramme r capitulatif de ce protocole est pr sent sur l Illustration 7 BRGM RP 54426 FR Rapport final 49 Pompages d essai sur le sys
255. re significative entre le 03 08 05 et le 05 08 05 le rapport CI Sr des eaux pomp es diminue jusqu 0 129 le 05 08 05 La signature isotopique en strontium Sr Sr des eaux pomp es devient plus radiog nique rapport plus lev et se stabilise autour de la valeur de 0 708450 0 000009 Cette phase d volution est a rattacher a une contribution d eau en provenance de l H rault La quantification de la proportion de m lange sera pr sent e et discut e plus bas la troisi me phase concerne l volution entre le 05 08 05 et le 09 08 05 avant l arr t programm du 09 08 05 Au cours de cette p riode le rapport chimique CI Sr augmente tandis que le rapport isotopique Sr Sr demeure stable 0 708450 Cette phase d augmentation du rapport chimique Cl Sr est vraisemblablement mettre en relation avec la _ modification hydrog ochimique qui se produit dans le karst au cours de l infiltration des eaux de l H rault cf point 2 ci dessus la quatri me phase d volution concerne les jours qui suivent l arr t programm du 09 08 05 L chantillon du 09 08 05 pr lev 1 heure apr s la reprise de l essai pr sente un rapport Cl Sr nettement plus faible 0 128 que celui pr lev le m me jour avant l arr t 0 135 Il pr sente aussi un rapport isotopique Sr Sr plus lev 0 708567 Ce ph nom ne est rattacher une contribution temporaire plus importante d eau en provenance de l H
256. ritaire Ladouche et al 2002 BRGM RP 54426 FR Rapport final 187 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies En tiage s v re le d bit de la source des Cent Fonts est uniquement assur par la vidange de la zone noy e de l aquif re Apports de l interpr tation des pompages d essai au mod le conceptuel du syst me karstique des Cent Fonts Les principaux r sultats des pompages d essai des Cent Fonts concernent hydrodynamisme de l essai ainsi que l interpr tation des analyses hydrog ochimiques o Mod le hydrodynamique L interpr tation du pompage d essai par paliers de d bit permet d valuer 7 m m s le coefficient de pertes de charges quadratiques au puits de pompage Selon ce mod le interpr tatif pour un pompage a 400 l s celles ci sont l origine d un rabattement de 1 2 m En fait ces pertes de charge quadratiques sont essentiellement g n r es par les coulements de type turbulent se produisant au sein du drain karstique L interpr tation du pompage d essai l aide de solutions analytiques classiques de type Theis g n ralement utilis es en milieu poreux n est pas satisfaisante pour cet essai en contexte karstique d autres approches ont donc t aussi mises en uvre L volution du rabattement au forage de pompage n tant pas lin aire les coulements ne sont pas limit s au seul drain karstique une contributi
257. rivi re de la Bu ges 5 z amont zone de pertes i E l fl l 100 300 110 120 250 Illustration 41 Evolution de la conductivit de l eau de la rivi re Bu ges seuil en amont des pertes et de la conductivit de l eau de l ouvrage P7 pi zom tre des gorges de la Bu ges situ en aval des pertes au cours de la p riode du 01 07 05 au 01 10 05 L volution du niveau pi zom trique du drain des Cent Fonts est galement pr sent e Au cours de la p riode du 27 07 05 au 06 09 05 la conductivit des eaux de la rivi re de la Bu ges enregistr e en amont des pertes a pr sent une l g re tendance la diminution entre le 01 07 05 et le 23 07 05 de 374 354 pS cm puis a peu vari autour de cette valeur 5 uS cm pr s jusqu aux crues de septembre Au cours de cette p riode 27 07 05 au 06 09 05 la conductivit de l eau de l ouvrage P7 est plus forte de l ordre de 385 uS cm L volution temporelle de la temp rature de l eau de la rivi re de la Bu ges seuil amont ainsi que la temp rature de l eau de l ouvrage P7 situ dans la zone aval des pertes de la Bu ges est pr sent e sur l Illustration 42 106 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 01 07 05 21 07 05 10 08 05 30 08 05 19 09 05 AO 26 i i 50 24 i I 60 22 70 20 0 T
258. rovenance de l H rault ne peuvent se produire que lorsque la cote pi zom trique dans le syst me karstique est inf rieure celle du plan d eau de l H rault Sur la base des r sultats de la station H rault 2 on constate que ces situations se sont produites plusieurs reprises lors des pompages d essai Illustration 25 et Illustration 26 Le Tableau 28 permet de synth tiser les informations disponibles 18 la date de r daction du rapport seul l ouvrage de la CGE est g or ferenc en altitude avec une pr cision suffisante cote de la t te d ouvrage 104 64 0 01 m BRGM RP 54426 FR Rapport final 87 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies tps coul h Dur e Q pompage H Herault date heure mn depuis le date heure h mn l s D but d but fin H H raut pompage gt H Karst 28 07 05 09 10 29 07 05 07 05 Celal oas moras ae cos Loos more 1 25 2 ous ones reas oroo Cormeosao ora ee ae eel lt ss 21 09 05 20 35 23 09 05 21 05 07 09 05 02 40 882 20 22 09 05 17 00 29 09 05 20 50 200 mon 300 o 500 oui 400 oui 30 07 05 07 35 oo o 300 mon 500 oui 400 oui Tableau 28 El ments d information concernant les p riodes au cours desquelles la cote de l H rault NGF est sup rieure au niveau pi zom trique au sein du karst forage CGE 75 74
259. rpr tation des donn es et l laboration en collaboration avec les Services Techniques du Conseil G n ral de sc narios d exploitation et de gestion de la ressource en eau Les solutions analytiques ne pouvant rendre compte efficacement du comportement hydrodynamique du syst me karstique des Cent Fonts lorsqu il est sollicit par pompage une approche de mod lisation math matique associant un mod le de type r servoir repr sentant le drain karstique et une solution analytique d coulement figurant les flux au sein des blocs a t mise en uvre pour interpr ter les r sultats du pompage d essai Elle a t con ue de fa on reproduire au mieux la physique des ph nom nes telle qu elle est connue a ce jour au sein du syst me karstique des Cent Fonts La solution analytique figurant les flux au sein des blocs qui permet la meilleure reproduction des niveaux pi zom triques pendant le pompage d essai est de type coulements transitoires vers une tranch e drainante Le calage le plus satisfaisant a t obtenu sur la base des param tres suivants alimentation du r seau karstique par 1 les pertes de la Bu ges 2 par la contribution naturelle des blocs la hauteur des valeurs mesur es ou extrapol es et 3 infiltration d eau provenant de l H rault un d bit de 30 I s valeur coh rente avec les estimations d duites des approches hydrog ochimiques conductivit lectrique et chimie des eaux
260. rs de d bit a 200 I s 300 l s 500 I s et 400 I s d une dur e de 6 heures environ chacun avec attente de la r cup ration initiale du niveau d eau ont t r alis s Ces essais se sont d roul s entre le 27 07 05 et le 01 08 2005 Les caract ristiques des essais du mois de juillet 2005 sont pr sent es dans le Tableau 1 A Suivi de la Palier Date Dur e pompage remont e N 1 200 I s 27 07 05 de 9h24 S heureseti minute 16 heures et 43 juillet 2005 15h25 minutes N 2 300 I s 28 07 05 de 8h08 5 heures et 52 18 heures et 15 juillet 2005 14h00 minutes minutes N 3 500 I s 29 07 05 de 8h15 heuresete min tes 18 heures et 10 juillet 2005 14h20 minutes N 4 400 I s 30 07 05 de 8h30 6 eireset5minutes 42 heures et 28 juillet 2005 14h35 minutes Tableau 1 Modalit s d ex cution des pompages d essai par paliers de d bit de juillet 2005 heure d t 2 2 2 Pompage d essai de longue dur e Le pompage d essai de longue dur e au d bit de 400 I s a d but le 1 ao t 2005 09h06 heure d t Au cours de cet essai de plus d un mois du 01 08 05 au 06 09 05 deux arr ts volontaires ont t programm s 09 08 05 et 02 09 05 et deux arr ts non programm s sont survenus le 22 08 05 d une dur e de moins d une heure et le 06 09 05 en raison d un pisode pluvio orageux 1 arr t temporaire volontaire le 9 08 2005 d une dur e de six heures
261. rstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 4 5E 06 173 j Volume total pomp 4 0E 06 Contribution totale des blocs Sollicitation des blocs 3 5E 06 130 j 3 0E 06 2 5E 06 2 0E 06 Volume m3 1 5E 06 1 0E 06 5 0E 05 4 0 0E 00 T T T T T T T 1 250 300 350 400 450 500 550 600 650 D bit de pompage l s Illustration 79 Volumes pomp s en continu avant d atteindre le rabattement limite de 54 m la dur e de pompage est indiqu e pour chaque valeur du d bit Simulation de la remont e suite l arr t du 02 09 05 dans l hypoth se o la poursuite du pompage un d bit diff rent 300 I s n aurait pas eu lieu Le comportement du syst me a t test au moyen du mod le en simulant l hypoth se selon laquelle apr s l arr t du 2 septembre 2005 la fin du long palier 400 I s la pompe n aurait pas t remise en marche Il s agit de simuler la phase de remont e apr s pompage en l absence de recharge par les pr cipitations qui n a pas pu avoir lieu compte tenu des crues du d but du mois de septembre La simulation de la remont e du niveau pi zom trique au forage F3 CF est mise en regard des diff rents flux calcul s par le mod le Illustration 80 180 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 600
262. rstique des Cent Fonts Cne de Causse de la Selle H rault Pr sentation et interpr tation des donn es recueillies BRGM RP 54426 FR 82 ill 45 tabl 9 ann 245 pp BRGM 2005 ce document ne peut tre reproduit en totalit ou en partie sans l autorisation expresse du BRGM Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Synthese le Conseil G n ral de l H rault m ne une politique active de pr vision des besoins en eau et de d veloppement de nouvelles ressources pour faire face notamment l augmentation de la demande S appuyant sur les recommandations du SDAGE RM amp C il s attache d velopper la connaissance sur les ressources en eau des syst mes karstiques de la moyenne vall e de l H rault identifi s dans le SDAGE comme des aquif res d importance patrimoniale tudier en priorit Pour mener bien ce projet le Conseil G n ral de l H rault a notamment sollicit l assistance scientifique et technique du BRGM du CNRS et de l Universit de Lyon 1 Ce programme s inscrit dans le cadre du projet de recherche du BRGM consacr l tude de la structure et du fonctionnement des hydrosyst mes karstiques KARSTEAU Les tudes se sont d roul es en 3 phases successives depuis 1996 Les premi res phases ont permis notamment l identification et la caract risation de la structure et du fonctionnement des deux principaux aquif res karstiques
263. rt la r ponse chimique qu illustre le suivi de conductivit cette derni re traduisant les changes de type flux de mati re Le retard de r ponse de la temp rature par rapport la conductivit est li aux changes thermiques qui se produisent dans le drain et les fissures du syst me karstique dans sa zone aval entre le forage CGE et la rive droite de l H rault Les caract ristiques de l changeur thermique ne sont pas connues capacit calorifique et conductivit thermique du karst notamment Dans ce contexte on ne peut pas utiliser le param tre temp rature variable intensive pour quantifier de mani re simple et fiable les proportions de m lange entre l eau du karst et l eau de l H rault 4 4 3 Evolution de la turbidit des eaux au forage de la CGE L volution temporelle de la turbidit des eaux du drain karstique au forage de la CGE est pr sent e sur l Illustration 20 Au cours de la p riode pr c dant le pompage d essai de longue dur e 400 l s du 28 juillet 2005 au 01 08 05 la turbidit des eaux du karst au forage CGE pr sente une valeur faible voisine de 0 5 NTU L volution g n rale de la turbidit au cours du pompage de longue dur e 400 I s abstraction faite des parasites est la suivante La turbidit des eaux au forage CGE est rest e faible Valeur autour de 0 5 0 1 NTU jusqu au 01 08 05 16h00 TU A partir du 01 08 05 vers 16h00 TU au bout de 9 heures de pom
264. rtante apr s chaque augmentation du d bit de pompage du fait de l augmentation associ e des rabattements Il devient n gatif lors des arr ts de pompage lorsque le niveau d eau dans le drain augmente rapidement et que l eau y est restock e d bit de d stockage n gatif Origine de l eau pomp e durant le pompage d essai L int gration des diff rents flux calcul s au moyen du mod le durant l ensemble du pompage d essai de basses eaux du 27 juillet au 6 septembre 2005 permet de quantifier l origine des diff rents volumes d eau pomp s Tableau 44 et Illustration 78 3 Contribution au Pux volume m3 volume total Contribution naturelle des blocs 812419 63 6 Sollicitation des blocs 241307 18 9 Pertes de la Bu ges 53136 42 Infiltration de l H rault 92340 7 2 D stockage drain 78904 6 2 Total 1278106 100 0 Tableau 44 Origine des volumes d eau pomp s lors de l oompage d essai de juillet ao t 2005 partir des r sultats du mod le 178 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies E Contribution naturelle des blocs m Sollicitation des blocs o Pertes de la Bu ges a Infiltration de l H rault mw D stockage drain Illustration 78 Origine des volumes d eau pomp s lors du pompage d essai de juillet ao t 2005 En l absence de p
265. s Les niveaux d eau mesur s et simul s au forage F3 CF sont compar s sur Illustration 82 Cette solution ne permet pas d ajuster les observations de fa on aussi satisfaisante que le mod le 3 notamment durant la remont e et lors du palier a 300 I s de d but septembre Ici encore la forme de la courbe des rabattements simul s n est pas assez lin aire et ceux ci tendent de fa on trop marqu e vers une stabilisation La g om trie des coulements au sein des blocs n est pas bien restitu e au moyen de cette solution analytique La solution du mod le 3 coulements lin aires vers une tranch e est donc conserv e 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 l 27 07 03 08 10 08 17 08 24 08 31 08 Date Observ Simul mod le 4 Niveaux d eau NGF m lllustration 82 Comparaison des niveaux pi zom triques observ s et simul s Mod le 4 au Forage F3 CF 5 7 INTERPRETATION DU SUIVI HYDROBIOLOGIQUE DE LA FAUNE STYGOBIE Le tri de six chantillons de filtration des eaux d exhaure semble montrer que l aspiration d eau par la pompe extrait un tr s faible nombre d organismes stygobies du massif Ce r sultat exprime le fait que la configuration du pompage positionnement de la pompe vitesses d coulement g n r es son voisinage etc conduit aspirer un BRGM RP 54426 FR Rapport final 185 Pompages d essai sur le syst me karstiq
266. s enferment pour r sister la dessiccation mais cet exemple est loin d tre une g n ralit et il n est certainement pas applicable aux formes interstitielles Microcharon Pseudectinosoma Proasellus Il se peut galement que la structure du massif m nage des poches de survie des refuges qui se d connectent du r seau principal et permettent une recolonisation ult rieure Les pr l vements post pompage fourniront quelques l ments de r flexion mais seul un suivi de crue long terme pourrait apporter une r ponse d finitive ce second aspect du probl me L apparition tr s t t dans le processus de pompage d l ments de la faune de surface la fois diversifi s et abondants confirme de mani re certaine la contribution rapide des eaux de surface en provenance de l H rault premi res 24 heures du pompage de longue dur e L alimentation du syst me karstique par les pertes de la Bu ges pourra galement tre mise en vidence l aide de l analyse des chantillons et de la pr sence de faunes stygox nes avant pompage d essai la source des Cent Fonts Une premi re trace de contamination par les eaux de surface est d ailleurs visible lors des pompages par paliers pr sence de gammares lors du palier de d bit 300 l s 186 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 6 Conclusion 6 1
267. s Ce double chantillonnage permet de palier d ventuels al as techniques c Analyse des chantillons Le d pouillement des chantillons est un processus qui peut tre assez long et fastidieux L chantillon doit tre fractionn en tr s petites quantit s et enti rement observ sous st r o microscope de mani re extraire un un et classer tous les organismes pr sents La taille des sp cimens peut tre sup rieure au cm Niphargus Troglocaris mais elle est plus fr quemment de quelques millim tres Proasellus Salentinella voire inf rieure au mm genres Parastenocaris ou Pseudectinosoma Certains genres sont directement identifi s l esp ce au laboratoire Isopodes BRGM RP 54426 FR Rapport final 51 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Amphipodes d autres font l objet d envois dans d autres universit s en France ou a l tranger ex Cyclopoides Harpacticoides Ostracodes toutes les comp tences taxonomiques n tant actuellement plus disponibles dans un seul laboratoire La plupart des identifications n cessite une dissection des sp cimens et une observation des pi ces diss qu es au microscope ce qui rajoute a la lenteur d acquisition des donn es Les pr l vements de s diments pour les Mollusques ont t trait s par s chage immersion et r colte du surnageant puis tri sous la loupe binoculaire Certains
268. s pompages d essai sont a mettre en relation avec les infiltrations d eau en provenance de l H rault Les incertitudes et impr cisions qui p sent sur la temp rature sont trop importantes pour que soit entrepris un calcul de quantification de proportion de m lange l aide de ce param tre 4 3 3 Evolution de la turbidit des eaux pomp es L volution temporelle de la turbidit des eaux pomp es dans le drain karstique est pr sent e sur l Illustration 17 La chronique de turbidit des eaux pomp es est dans son ensemble tr s parasit e en raison des interf rences lectromagn tiques li es au variateur de fr quence de la pompe Abstraction faite des parasites l volution g n rale de la turbidit au cours du pompage est la suivante La turbidit des eaux pomp es est rest e faible Valeur autour de 2 NTU jusqu au 14 08 05 Le 15 08 05 un petit pic 6 5 NTU s est produit suivi d une diminution jusqu 2 NTU La turbidit est ensuite rest e stable autour de cette valeur jusqu au 18 08 05 A partir de cette date la turbidit s est mise augmenter progressivement jusqu 10 NTU valeur observ e partir du 21 08 05 Dans la journ e du 24 08 05 un pic de turbidit sup rieur 100 NTU s est produit La valeur pr cise du pic n est pas connue car en raison du r glage de la centrale d acquisition les valeurs sup rieures a 100 NTU ne pouvaient pas tre enregistr es Le
269. s de la Bu ges 30 Illustration 4 Position des griffons des Cent Fonts en rive droite de l H rault d apr s Bardoux modifi Schoen et al 1999 iii 37 Illustration 5 Seuil calibr de jaugeage install au niveau du griffon N 4 des Cent Fonts en rive droite de H rault a ic ccc eue ends ened ied eke edd tees uel enateu suiedeb sage aeee Wiededennuue deeeeeateed 38 Illustration 6 Syst me de jalons avec scotch en couleur pour le suivi du tarissement et de la reprise des coulements au niveau des griffons des Cent Fonts ceeeeeeeeeeeeeeeeeeeee 38 Illustration 7 Chronologie de l chantilonnage de la faune stygobie du syst me karstique des Cent FONtS jenerotan pn mire matelas deta scene aed Le 50 Illustration 8 D bit moyen horaire de la source des Cent Fonts entre le 01 01 05 et le BO EE LAE EE VEEE A E E AEA E AE ecg devine le te ee et eh 53 Illustration 9 D bit moyen horaire de la source des Cent Fonts entre le 01 07 05 et le IVONO S ee E in E N E va ieee ee eee 54 Illustration 10 Conditions de reprise des coulements au niveau du griffon N 4 des Cent Fonts apr s l arr t de chaque palier de pompage 60 Illustration 11 Observation du tarissement au niveau du griffon N 4 des Cent Fonts lors des pompages par paliers et du d marrage du pompage de longue dur e LD 61 Illustration 12 D bit moyen horaire de la source des Cent Fonts entre le 01 09 05 et le OG VOI
270. s de reprise du pompage des 09 08 05 et 03 09 05 le d bit en provenance de l H rault calcul de cette fa on a vari entre 0 l s et 37 I s 18 l s au cours de l essai de longue dur e 400 s La contribution maximale est observ e en d but de pompage de longue dur e vers le 05 08 05 Elle diminue progressivement en cours de pompage jusqu une valeur proche de 10 15 l s observ e vers le 24 ao t 2005 A partir de cette date la contribution augmente faiblement pour atteindre la fin du pompage 400 l s le 02 09 05 une valeur de l ordre de 20 l s 15 l s Lors de l essai 300 I s 03 09 05 au 06 09 05 la contribution en provenance de l H rault volue entre 30 13 I s et 20 I s 12 I s Sur l ensemble de la p riode du pompage de longue dur e le d bit moyen en provenance de l H rault est estim de cette fa on a 20 I s 20 18 I s Lors des phases de reprise de pompage les 09 08 05 et 03 09 05 la conductivit des eaux pomp es pr sente des valeurs nettement inf rieures 400 uS cm ce qui t moigne d une contribution importante d eau en provenance de l H rault Le ph nom ne est observ pendant 3 heures le 03 09 06 Pendant ces 3 premi res heures le volume d eau issue de l H rault vacu par le pompage est de l ordre de 2670 m L arr t de pompage du 02 09 05 au 03 09 05 a dur 24 heures et 30 minutes En supposant que la contribution de l H rault est rest e stable au cours de
271. s des Cent Fonts D bit hauteur Mesures ponctuelle du d bit et des hauteurs d eau Le d bit de l ensemble des mergences est obtenu partir du suivi de hauteur d eau r alis au forage CGE Tableau 3 Ouvrages et points de suivi des eaux souterraines dans l environnement imm diat lt 500 m du forage de pompage F3 Caract ristiques des mesures capteur de pression 1 bar r solution et pr cision 1 cm conductivit r solution et pr cision 1uS cm temp rature r solution et pr cision 0 1 C Turbidit r solution 0 01 NTU et pr cision 0 05 NTU Caract ristiques des mesures pr cision d bit pomp 1 capteur de pression 12 bars r solution 1 cm et pr cision 12 cm Turbidit r solution 0 01 NTU et pr cision 0 05 NTU conductivit r solution et pr cision 1uS cm temp rature r solution et pr cision 0 1 C 3 Caract ristiques des mesures capteur de pression 1 bar r solution et pr cision 1 cm 6 Cf texte BRGM RP 54426 FR Rapport final 31 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Intitul Param tres suivis Type de suivi Remarques H rault 1 Hauteur d eau conductivit temp ratu re En continu toutes les 15 mn Centrale d acquisition autonome Installation 31 05 05 D sinstallation 06 10 05 Section de jaugeage n 1
272. s lors le d bit r sultant de la diff rence de potentiel entre l aquif re et le puits s exprime sous la forme Q t 22T H h G q 26 G a j eiz un e las a q 27 o a est un temps sans dimension et Jp et Yo sont les fonctions de Bessel d ordre z ro respectivement de premi re et de seconde esp ce Avec T m s transmissivit de l aquif re les blocs dans le cas pr sent S emmagasinement de l aquif re les blocs dans le cas pr sent BRGM RP 54426 FR Rapport final 183 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Ho m potentiel hydraulique initial dans l aquif re au sein des blocs dans le cas pr sent ho m potentiel hydraulique constant dans le forage dans le drain karstique par exemple ro m rayon du forage le drain karstique dans le cas pr sent La fonction transitoire Q t est utilis e pour quantifier le rendement d un puits art sien ou les d bits dans un tunnel horizontal profond Mar chal et Perrochet 2003 C est l analogie entre la g om trie d un tunnel horizontal et celle d un drain karstique qui justifie de tenter d appliquer cette solution Ce mod le diff re ainsi du mod le 3 par la g om trie des coulements La fonction G a est approxim e par la relation suivante Perrochet 2004 Gla q 28 1 Infl Ja Cette tr s bonne approximation permet de simp
273. s valeurs extr mes Lorsque les valeurs sont distribu es de mani re sym trique la moyenne arithm tique co ncide avec la m diane Dans le cas du syst me karstique des Cent Fonts la distribution est asym trique ce qui se traduit par des valeurs moyennes qui sont sup rieures aux valeurs m dianes Plus l asym trie est marqu e mois d octobre de novembre et de d cembre par exemple plus la difference est grande entre la moyenne et la m diane L Illustration 43 repr sente l volution temporelle du d bit moyen journalier interannuel de la source des Cent Fonts calcul sur la base des donn es journali res de la p riode tudi e 1997 2005 Cette figure permet galement de repr senter de mani re synth tique les volutions des diff rents crit res descriptifs au cours d une ann e civile Ont ainsi t report s sur cette figure l volution des d bits minimum des quartiles 25 50 75 ainsi que les d bits mesur s en 2005 BRGM RP 54426 FR Rapport final 117 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Source des Cent Fonts a partir des valeurs mesur es 1997 2005 10 0 D bit m3 s 5 0 1 r 01 janv 31 janv 02 mars O1 avr 01 mai 31 mai 30 juin 30 juil 29 ao t 28 sept 28 oct 27 nov 27 d c x 2005 minimum 1er quartile m diane 3 me quartile moyenne Illustration 43 Evolution t
274. sens Minimum 1er quartile M diane Moyenne 3 me quartile Maximum valeurs cycle pr cipitation pr cipitation pr cipitation pr cipitation pr cipitation pr cipitation mensuelles 2004 2005 efficace efficace efficace efficace efficace efficace utilis es mm mm mm mm Asym trie EE 119 5 315 3 123 4 323 7 156 3 399 9 Deer a m o eo s1 s2 m3 ws Mars 355 0 J 0 05 08 Pat E 0 Pr cipitation efficace mm Septembre Octobre Novembre D cembre Janvier F vrier Mars tos le 2 5 4 E amp E p 2 ETT E 5 S G amp 5 5 Ss 29 3 3 5 3 BSos 3 E N ter quartile cycle 2004 2005 Bier quartile W cycle 2004 2005 OM diane O Moyenne E 3 me quartile B Maximum lllustration 2 Evolution temporelle des param tres statistiques de la pluie efficace mensuelle 1 quartile m diane 3 quartile moyenne d termin s partir de la chronique 1971 2005 238 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Annexe 8 Evaluation des pertes de charge quadratiques BRGM RP 54426 FR Rapport final 239 Pompages d essai sur le systeme karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies EVALUATION DES PERTES DE CHARGE AU PUITS DE POMPAGE Op ration CENT FONTS Nom de l ouvrage CF Localisation H rault Type d ouvr
275. sium diminuent galement en p riode de crue Dans ce contexte les conditions du syst me calco carbonique ne permettent pas la pr cipitation de calcite mais au contraire favorisent le ph nom ne de dissolution des carbonates Ce r sultat est confirm par les informations apport es par les isotopes du carbone 5 C AC En p riode de crue les eaux pr sentent des activit s en carbone 14 AC importantes 95 et sont nettement plus appauvries en carbone 13 par rapport l tiage 5 C 13 contre 11 5 en tiage Ce ph nom ne est rattacher un coulement en milieu triphasique eau roche air qui favorise les changes isotopiques Eau solut Air CO 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 2 CMTD Carbone Min ral Total Dissous 2 PCO pression partielle de CO2 BRGM RP 54426 FR Rapport final 129 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Il a t montr que l eau qui contribue a la gen se des crues ne provient pas directement de la pluie mais est issue de l pikarst r servoir tampon situ pr s de la surface Ladouche et al 1999 Aquilina et al 2005 L eau issue de ce r servoir pikarstique et s coulant par des fissures et des drains plus ou moins bien connect s avec la zone noy e met e
276. squ 437 pS cm Lors de l essai de d bit 400 l s d but le 23 09 05 07h00 TU la conductivit des eaux est rest e stable autour de 437 uS cm jusqu au 25 09 05 18h55 TU soit pendant les 60 premi res heures du pompage Le 25 09 05 19h00 TU la conductivit des eaux au forage a commenc diminuer A cette heure le rabattement du niveau d eau dans le drain li au pompage est de 1 75 m valeur du m me ordre de grandeur que celles mises en vidence pr c demment 1 85 m lors de l essai de palier de d bit a 500 l s de juillet 2005 1 89 m lors de l essai de longue dur e 400 l s du mois d ao t 2005 La conductivit a continu diminuer jusqu atteindre le 27 09 05 vers 07h00 TU au bout de 53 heures et 30 minutes de pompage une valeur proche de 350 uS cm La conductivit a ensuite l g rement augment jusqu 370 uS cm et fluctu autour de cette valeur 10 uS cm pr s jusqu au 30 09 05 03h30 TU date et heure partir de laquelle la conductivit s est mise augmenter En fin de pompage le 30 09 05 la conductivit des eaux a atteint la valeur de 441 uS cm valeur sensiblement sup rieure la valeur initiale 437 uS cm ce qui illustre que les eaux du karst pr sentaient toujours cette p riode une tendance a l augmentation Les diff rentes phases de diminution de la conductivit des eaux au forage de la CGE sont mettre en relation avec les infiltrations d eau en provenance de
277. sstsdts Lbbssssssssssesd NN SE IIA SRR RR R R EY RIOR RRLRRARARARRARRRARARRERRR RARER ARR RALRA KE AAII IDI IS Se ST SSi COS 2 P Ch 4 ARRAY G eS hs RO RTL TT TES Pr des LAE AARIN RARR RRRA RRRA RRR RRRA PR NRR RARA RARR ARAARA RR RRR RRRA R RRRA RARR RARA RR ARR RRRA R RRRA RRRA RARA RRR RRRA RRRA RARA 2 repr A 12 P A A A A A A O O A O O A A LRAKKAARAKAKARAAAARARARARARARARARARARARRARARARARARARARARAAAAAARARARARARARARARARARARAKRARKRARARAKAL sik 99s gata a TOPE TOTTI TOTO TE FIIIOTITOFIITOTOTOFIFIOTOTITIFIFITIOTITIFIDIITITITIVTITITI alla Longueur du r seau de drains karstiques 10 km enlabsence de pompage le d bit de d bordement du r servoir drain karstique correspond au d bit de la source aliment e en tiage essentiellement par la contribution naturelle des blocs et dans une moindre mesure par les pertes de la Bu ges en p riode de pompage le d bit pomp dans le drain karstique est consid r comme provenant de la contribution naturelle des blocs et des pertes de la Bu ges de l infiltration d eau en provenance de l H rault du d stockage de l eau contenue dans le drain karstique et de la contribution des blocs et ou des SAD situ s entre les drains karstiques Le r seau de drains karstiques constitue ainsi le r servoir qui est directement sollicit par le pompage Un second r servoir correspond aux blocs qui se vidangent dans le premier r servoir ou re oivent des eaux issues du premier r servoi
278. st sup rieure de 50 cm environ celle mesur e au d but du mois d ao t 206 94 m d but ao t contre 206 44 m le 20 09 05 Ce r sultat illustre la diff rence de contexte hydrologique entre des essais de fin septembre et ceux de juillet ao t Evolution compar e Pi zom tre P3 Forage CF F3 30 06 05 25 07 05 19 08 05 13 09 05 08 10 05 02 11 05 27 11 05 200 40 201 ForageCF r Kn 50 202 60 E 203 70 2 2 g 204 80 4 E 2 D but pompage j 205 longue dur e k 90 a i i N Q 206 fe 100 207 110 Pi zom tre P3 208 i 120 Illustration 33 Evolution des niveaux pi zom triques au pi zom tre P3 sur la p riode du 30 06 05 au 21 11 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain des Cent Fonts est galement report e Le pompage effectu au forage des Cent Fonts influence peu les niveaux pi zom triques de l ouvrage P3 b Pi zom tre P5 L volution temporelle des niveaux pi zom triques au pi zom tre P5 est pr sent e sur Illustration 34 BRGM RP 54426 FR Rapport final 95 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Evolution compar e Pi zom tre P5 Forage CF F3 30 06 05 25 07 05 19 08 05 13 09 05 08 10 05 02 11 05 27 11 05 124 40 126 Forage CF n ort n 128 70 D z 130 2 3 80 o g 132 90 E N 134 100 136 Pi zom tre P5
279. sur es en juillet et ao t 2005 01 07 0 13 07 05 25 07 05 06 08 05 18 08 05 30 08 05 11 09 05 23 09 05 05 10 05 40 Le a a a a 450 50 4 i i 7 430 i 410 yr I I I I 60 i i i i 3 E 704 i gt vo I I I I I ii 1 i nu 370 a of l I l l l l Gd l l l I l Ss amp 805 i r 350 5 f l S gt 00 p 330 3 Z Conductivit H rault i 5 l l i a 310 100 i i 290 l oe l 20 tl l l 120 i i 1 1 1 1 1 250 Illustration 27 Evolution de la conductivit des eaux de l H rault station H rault 1 au cours de la p riode du 01 07 05 au 15 10 05 L volution des niveaux pi zom triques dans le drain est galement report e L volution temporelle de la temp rature des eaux de l H rault l amont des mergences station H rault 1 est pr sent e sur l Illustration 28 Les eaux de l H rault subissent les variations journali res de la temp rature de l air L volution g n rale de la temp rature de l eau au cours du mois de juillet 2005 est la suivante Les temp ratures moyennes journali res sont comprises entre 22 9 C le 10 07 05 et 27 3 C le 29 07 05 les temp ratures minimale et maximale sur la p riode sont respectivement de 21 6 C et 28 6 C La temp rature moyenne des eaux de l H rault au mois de juillet 2005 est de 25 2 C Les temp ratures de l
280. sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 1400 1200 1000 eee BOO ee ee D bit I s GOO e 400 eee gt 200 lemme TEA Ea pe S ee ae E ie a 0 01 07 05 07 07 05 13 07 05 19 07 05 25 07 05 31 07 05 lllustration 9 D bit moyen horaire de la source des Cent Fonts entre le 01 07 05 et le 31 07 05 4 1 2 Suivi des niveaux d eau pendant les essais par paliers de d bit de juillet 2005 Les observations r alis es au moyen des jalons pos s avec des rep res de couleur au cours du tarissement et de la reprise des coulements ont permis de caract riser la dur e de diminution du d bit des griffons et du tarissement complet pour chacun des paliers Les r sultats sont pr sent s par palier de d bit a Palier 1 27 juillet 2005 2001 s pompage d une dur e de 6 heures et 1 minute au d bit de 200 l s suivi de 17 heures et 8 minutes de remont e niveau pi zom trique au forage avant pompage 09h24 heure t 56 96 m l arr t du pompage 15h25 heure t 57 53 m 54 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies x Heure t Heure t RHONE Ye d bit du griffon Tarissement complet abil D but de pompage 1 11h50 09h24 heure d t 2 10 30 13h15 3 11 47 13h00 Tarissement dans le canal 4
281. t me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies essais par S pompages de longue dur e _______ gt edd RS 50 I s aw 22 24 26 28 30 31 2 4 6 8 10 14 2 30 31 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Juillet AGO EE Septembre E Inventaire du massif D but de crue Filtrage des eaux d exhaure 4 l s Il Filtrage des eaux d exhaure 60 l s I Filtrage perte 20 I s I Filtrage griffon crue 50 80 I s Illustration 7 Chronologie de I chantilonnage de la faune stygobie du syst me karstique des Cent Fonts 50 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies L inventaire faunistique du massif apr s pompage a t r alis du 1 au 2 d cembre 2005 pour ce qui concerne les cavit s p n trables et les sources d bit de l H rault proche de celui d tiage Le suivi de crue post rieur aux pompages d essai n a pas encore t r alis Il se d roulera lors du prochain pisode pluvieux significatif c est dire en d but d ann e 2006 janvier f vrier ou mars selon les v nements climatiques Il a en effet t propos de ne pas chantillonner trop rapidement a la suite des pompages d essai et de la crue de septembre afin de respecter le temps de r silience des communaut s apr s ces perturbations 3 6 2 M thodologie pr l vements analyses a Inventaire Par principe
282. t Fonts interpr tation des donn es recueillies 20 1000 Pompage longue dur e 30 900 Paliers 800 40 D S 3 700 gt 50 2 600 YF 5 60 A T 500 2 S 70 g 400 5 2 a 80 300 N a 90 200 100 199 110 0 01 07 05 19 07 05 06 08 05 24 08 05 11 09 05 29 09 05 Forage CGE Forage F3 pompage Pi zo reconnaissance F2 Contr le Forage CGE Contr le Forage F3 Contr le Pi zo reconnaissance F2 D bit de pompage Illustration 13 Pi zom trie mesur e au pas de temps de 5 mn dans les ouvrages F3 CF pompage F2 et CGE depuis le 01 07 05 Le d bit de pompage est galement report 64 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 4 2 2 Evolutions pendant les essais de longue dur e du 1er ao t au 6 septembre 2005 Le pompage de longue dur e 400 l s a d but le 01 08 05 07h05 TU Le niveau pi zom trique dans le drain karstique a diminu de 19 11 m F2 reconnaissance jusqu au 09 08 05 07 25 date du premier arr t programm L volution des rabattements journaliers sur cette p riode de pompage est pr sent e dans le Tableau 22 po A jour 2 jour 87 jour 47 jour 5 jour 6 jour 7 jour 87 jour par jour m Tableau 22 Rabattement moyen journalier F2 reconnaissance au cours des
283. t dans ce cas n 2 1 N 2 1 0 7047 0 59 q 9 O N d signe la pente de la droite sur l Illustration 64 et n d signe la dimension d coulement Cette dimension tr s faible inf rieure 1 sugg re des coulements complexes constitu s d une combinaison d coulements lin aires dimension proche de 1 possiblement les coulements dans les blocs et ou syst mes annexes vers les drains et de la vidange coulement dimension 0 5 d un r servoir potentiellement li l effet capacitif du syst me de drains karstiques Ceci sugg re que les coulements dans les blocs vers les drains auraient une g om trie lin aire et non radiale ou sph rique 1 4 1 2 y 0 7047x 2 8267 1 R 0 9978 0 8 rabattement m log 0 4 0 2 log t s Illustration 64 Diagramme bi logarithmique des rabattements mesur s au forage F3 CF en fonction du temps lors du pompage de longue dur e de juillet ao t 2005 Un ajustement des rabattements observ s au forage F3 CF par la solution analytique de Barker a t r alis en utilisant la dimension d coulement d termin e ci dessus BRGM RP 54426 FR Rapport final 153 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Les r sultats sont d taill s au sein du Tableau 37 Les rabattements ont t corrig s de l effet des pertes de charge quadratiques et le d bit consid r
284. t final de cette partie du projet dont la finalisation est pr vue contractuellement pour la fin mai 2006 Ce rapport comprendra aussi l laboration en collaboration avec les Services Techniques du Conseil G n ral de sc narios d exploitation et de gestion de la ressource en eau de cet aquif re karstique qui pourront servir de base de discussion notamment dans le cadre des travaux du SAGE H rault BRGM RP 54426 FR Rapport final 193 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 7 References bibliographiques Mise en place de deux stations de mesures hydrom triques de part et d autre des Pertes de la Bu ges Rapport Ant a n A 19775 A D cembre 2000 18 p Aquilina L Ladouche B and Dorfliger N 2005 Recharge processes in karstic systems investigated through the correlation of chemical and isotopic composition of rain and spring waters Applied Geochemistry 20 2189 2206 Aquilina L Ladouche B Bakalowicz M Schoen R et P telet E 1999 Caract risation du fonctionnement des syst mes karstiques nord montpelli rains Volume de synth se g n rale Rap BRGM R40746 Volume 0 50 p 8 fig 5 tabl 1 annexe Bakalowicz M Schoen R Ladouche B Aquilina L Petelet E 1999 Caract risation du fonctionnement des syst mes karstiques nord montpelli rains Volume 1 Contexte g ologique et hydrog ologique Rap BRGM R 40747 Volume 1 75 p
285. taxons difficiles ont b n fici d une analyse morphom trique 52 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 4 Presentation et description des donn es de pompage d essai 4 1 SUIVI DE LA SOURCE DES CENT FONTS GRIFFONS L volution des d bits mesur s en 2005 a la source des Cent Fonts calcul s a partir de la courbe de tarage cf 3 2 2 est pr sent e sur les Illustration 8 Illustration 9 et Illustration 12 L volution des d bits au cours du mois de juillet 2005 avant l essai de longue dur e est pr sent e au paragraphe 4 1 1 l volution des d bits au cours du mois de septembre est pr sent e au paragraphe 4 1 3 14000 12000 1 10000 8000 6000 PEER D bit l s 4000 PEER 2000 PE 0 T 7 T 01 01 05 31 01 05 02 03 05 01 04 05 01 05 05 31 05 05 30 06 05 30 07 05 29 08 05 28 09 05 lllustration 8 D bit moyen horaire de la source des Cent Fonts entre le 01 01 05 et le 06 10 05 4 1 1 Suivi du d bit des sources avant les essais juillet 2005 L volution des d bits de la source des Cent Fonts est pr sent e l Illustration 9 Le d bit de la source volue entre 282 I s 56 l s et 254 I s 51 I s entre le 01 07 05 et le 01 08 05 date du d marrage de l essai de longue dur e BRGM RP 54426 FR Rapport final 53 Pompages d essai
286. te NGF H rault et drain karstique au forage CGE sur la p riode du 27 07 05 au 04 08 05 88 Illustration 26 Evolution compar e des niveaux d eau exprim s en cote NGF H rault et drain karstique au forage CGE sur la p riode du 03 09 05 au 01 10 05 89 Illustration 27 Evolution de la conductivit des eaux de l H rault station H rault 1 au cours de la p riode du 01 07 05 au 15 10 05 L volution des niveaux pi zom triques dans le drain est galement report e ss 90 Illustration 28 Evolution de la temp rature des eaux de l H rault station H rault 1 au cours de la p riode du 01 07 05 au 15 10 05 L volution des niveaux pi zom triques dans le drain est galement report e 91 Illustration 29 Evolution des hauteurs d eau la source des Fontanilles sur la p riode du 30 06 05 au 01 10 05 L volution des niveaux pi zom triques dans le drain des Cent Fonts est galement report e se 92 Illustration 30 Evolution des hauteurs d eau et des d bits de la source des Fontanilles sur la p riode du 29 01 05 au 08 11 05 92 Illustration 31 Evolution des niveaux pi zom triques au forage d Embougette sur la p riode du 30 06 05 au 23 08 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain des Cent Fonts est galement report e ss 93 Illustration 32 Evolution des niveaux pi zom triques au forage AEP de St Andr de Bu ges sur la p riode du 30 06 05 au 01 10 05 L volution du ni
287. tibles de provoquer des mises en suspension de s diments intrakarstiques pouvant aller jusqu au d colmatage de fractures ou de cavit s Dans le cas pr sent ces mises en suspension et ou d colmatage paraissent limit es malgr l importance du rabattement 25 06 05 10 07 05 25 07 05 09 08 05 24 08 05 08 09 05 23 09 05 08 10 05 40 EE a LL 45 i i TEE E KR 1 he i 1 I 1 1 I SS ee EPST 35 60 l i l I I I In I I 1 I 1 I I 1 30 E 7 In gt 9 i 1 f i I a BEE 25 5 801 Turbidit F oR soe DR 203 Forage CGE MWh 2 2 90 l l l l i l 2 Z 1 ee 15 I 1 I I I 100 i Ni i I l i A i 710 be os a ae 110 i LU hu DE 5 I I 1 i f 1 ferns f j 1 f i f Tsay it 120 Lo Illustration 20 Evolution de la turbidit des eaux du drain karstique au forage CGE sur la p riode du 26 06 05 au 15 10 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain est galement report e Lors de l pisode pluvio orageux du 06 09 05 et du 09 09 05 des pics de turbidit sup rieurs a 40 NTU ont t observ s la valeur pr cise des pics n est pas connue car en raison du r glage de la centrale d acquisition les valeurs sup rieures a 40 NTU ne peuvent pas tre enregistr es Le premier pisode de turbidit importante gt 40 NTU a dur pr s de 34 heures lors de la premi re crue du 06 09 05
288. tion analytique 20 T E S 30 T Q o 404 50 4 60 Illustration 65 Ajustement des rabattements observ s corrig s des pertes de charge quadratiques par la solution analytique de Barker d Courbes de d riv es L examen des rabattements exprim s en d riv es permet d identifier le type de comportement d un syst me hydrog ologique en cours de pompage Il s agit d observer l volution du rabattement s en fonction du temps sur un diagramme bi logarithmique ainsi que le produit t x ds dt sur le m me diagramme BRGM RP 54426 FR Rapport final 155 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 1000 o t dh dt sS 100 10 D riv e Pente 1 100 1000 10000 100000 Temps minutes 0 1 Illustration 66 D riv es des rabattements Aux Cent Fonts les d riv es voluent selon deux droites tr s proches de pente comprise entre 0 5 et 1 Illustration 66 Le mod le simple le plus proche de ce type de comportement est celui d une fracture de conductivit hydraulique tr s lev e Bourdet et al 1989 Bourdet et al 1983 qui correspond au drain karstique dans le cas pr sent Ainsi aucun comportement de type double porosit n est mis en vidence sur ces diagrammes 156 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts
289. tions de l arr t minist riel du 11 septembre 2003 Il a t pr c d par un dossier de d claration d pos la Pr fecture de l H rault par le Conseil G n ral de l H rault Direction de l Am nagement et des Ressources en eau en mars 2005 pour les pompages d essai des Cent Fonts Ce dossier de d claration a fait l objet de prescriptions compl mentaires arr t N 2005 I 1440 en date du 20 06 2005 Le num ro de r c piss de d claration est le suivant Pompages d essai des Cent Fonts N 2004 217bis 01 03 2005 BRGM RP 54426 FR Rapport final 21 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Nom et adresse du demandeur Nom du demandeur Conseil G n ral de l H rault Repr sent par Andr V zinhet Adresse H tel du d partement 1000 rue d Alco 34087 Montpellier Cedex 4 T l phone 04 67 67 65 01 T l copie 04 67 67 60 10 Ce rapport pr sente dans le chapitre 2 le d roulement des principales phases du chantier de pompage et le protocole qui a t adopt au cours des essais Le chapitre 3 d crit le site d tude et propose une description d taill e des moyens mis en uvre pour le r seau de suivi Le Chapitre 4 pr sente et d crit les donn es acquises dans le cadre du pompage d essai Le chapitre 5 est consacr l interpr tation de ces donn es Le dernier chapitre chapitre 6 propose une premi re synth se des ap
290. tique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies A la reprise du pompage le 03 09 05 t 792h40mn un ph nom ne identique a celui observ lors de la reprise du pompage du 09 08 05 s est produit La conductivit des eaux pomp es au cours des deux premi res heures suivant la reprise du pompage 2 heures et 25 minutes exactement a pr sent une valeur faible autour de 362 uS cm La conductivit a ensuite rapidement augment pour atteindre une valeur comparable mais l g rement plus faible C 454 uS cm celle observ e avant l arr t C 458 uS cm La conductivit a ensuite continu augmenter jusqu atteindre la valeur de 458 uS cm le 06 09 05 date de l arr t provoqu par l pisode pluvio orageux Au cours de la p riode non pomp e qui pr c dait les essais par paliers de d bit de fin septembre la conductivit des eaux du drain karstique pr sentait une tendance l augmentation cf volution enregistr e au forage de la CGE cf 4 4 1 Lors des essais par paliers de d bit de fin septembre la conductivit des eaux pomp es a augment voluant de 431 uS cm 20 09 05 jusqu 438 uS cm 27 09 05 10h00 TU A partir de cette date qui co ncide environ avec la 99 heure de pompage du palier 400 l s la conductivit des eaux pomp es a commenc l g rement diminuer pour atteindre une valeur stabilis e autour de 431 pS cm Au cours de la tentative d essai rabattement const
291. tiques Le param tre Saran vaut dans ce cas 1800 m ce qui correspond par exemple une galerie horizontale de 400 m de long et 2 m de large qui serait d noy e sur une hauteur gale celle du rabattement mesur 164 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies et une s rie de 50 avens verticaux de 20 m de section qui seraient galement d noy s sur une hauteur gale au rabattement La porosit dans les blocs est ajust e de mani re qualitative compte tenu de la repr sentativit des pi zom tres d observation situ s sur le bassin d alimentation de la source au moyen des fluctuations de niveau mesur es au sein de ces pi zom tres Les valeurs inf rieures 1 permettent d obtenir des fluctuations de l ordre de 5 7 m tres sur la dur e du pompage comparables celles observ es au pi zom tre P6 90 80 70 60 50 40 20 20 10 0 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 27 07 03 08 10 08 17 08 24 08 31 08 Date Observ Simul jeu 1 _ LL O 5 T x 5 Illustration 69 Comparaison des niveaux d eau observ s et simul s Mod le 1 jeu 1 au forage F3 CF L introduction d un plus grand volume de stockage dans les drains 9000 m m jeu 2 Tableau 40 permet de mieux repr senter dans sa global
292. toires Les param tres pH Eh temp rature conductivit concentration en oxyg ne dissous ont t mesur s directement sur des chantillons d eau brute sur le terrain Les analyses des isotopes de l eau 8O H ont t r alis es sur un chantillon d eau brute les pr l vements r alis s pour l analyse des cations des traces des terres rares et des isotopes Sr Sr ont t filtr s sur le terrain sur membrane de 0 45 um et acidifi s HNO suprapur pH 2 Les pr l vements r alis s pour l analyse des anions ont t filtr s sur le terrain sur membrane de 0 45 pm Les analyses des l ments majeurs traces et terres rares des isotopes du strontium 7 Sr Sr de l oxyg ne 18 et du deut rium ont t r alis es au laboratoire du BRGM Les anions ont t analys s par chromatographie ionique les cations les traces et les terres rares par ICP MS les isotopes H O Sr par spectrom trie de masse Les incertitudes des r sultats concernant les majeurs et les traces sont respectivement de 5 et 10 L incertitude des r sultats concernant les isotopes de l eau est de 0 8 pour le deut rium et de 0 1 o pour l oxyg ne 18 a Pr l vements d eau aux mergences des Cent Fonts Les pr l vements d eau de la source des Cent Fonts en vue d analyse hydrog ochimique ont t r alis s au niveau de l mergence n 4 Illustration 4 et Illustration 5 BRGM RP 54426 FR Rapport final
293. u 1 au forage F3 GF s cei ent ane riens ee dede me Re Re ds MAT DR nents 165 Illustration 70 Comparaison des niveaux d eau observ s et simul s Mod le 1 jeu 2 au forage FS A E nant ate nn E E E er re ten etat 166 14 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Illustration 71 Comparaison des niveaux d eau observ s et simul s Mod le 2 au forage ES CF Monge Par AURA Rd Dern een Pete nn ne Dern ar ra an Rae ia 168 Illustration 72 Sch ma d un coulement transitoire vers une tranch e drainante situ e en x 0 dont le potentiel initialement HO est instantan ment impos h0 le niveau pi zom trique dans l aquif re volue au cours du temps t1 t2 t3 0 eeeeeeeceeeeeeeeeeeetees 169 Illustration 73 Mod le conceptuel de l aquif re karstique des Cent Fonts et param tres utilis s pour le calage du mod le 3 173 Illustration 74 Comparaison des niveaux d eau simul s et observ s au forage F3 CF et dans le pi zom tre F6 mod le 3 174 Illustration 75 Comparaison des d bits observ s et simul s la source entre le 27 juilletiet le 3 ao t2005 neren a pin ea A dette be aa eden AR 175 Illustration 76 Niveaux d eau simul s au forage F3 CF dans l hypoth se d un long palier 300 I s jusqu au 31 d cembre 2005 176 Illustration 77 Evolution temporelle des diff rents flux
294. u cours de la p riode du 01 07 05 au 01 10 05 L volution du niveau pi zom trique au drain des Cent Fonts est galement pr sent e ececeeceeeeeeeeeeeeeteees 107 Illustration 43 Evolution temporelle des param tres statistiques minimum quartiles m diane et moyenne du d bit interannuel journalier de la source des Cent Fonts calcul pour la p riode juin 1997 juillet 2005 inclus Les d bits mesur s en 2005 sont galement ro porle Sca oria naan a Inn nina ten at t dant ste ere teen enter tetes 118 Illustration 44 R cession du d bit de la source des Cent Fonts du 15 06 05 au 06 09 05 jme tne ond te ed tease a ponte nn nn en Ae Sed NS 119 Illustration 45 R cession du d bit de la source des Cent Fonts du 09 09 05 au 01 10 05 nn es nn et EO EAR A ed on eae ahaa 120 Illustration 46 Evolution de la pluviom trie pr cipit e sur l impluvium du syst me karstique des Cent Fonts depuis 1971 La pluie efficace qui contribue la recharge du karst est galement report e L estimation de la pluie efficace est r alis e au moyen du mod le de transfert des Cent Fonts pr c demment d velopp Mod le Tempo Ladouche et al 2004 ane nnrni nla Hadi e oa nds he teeny eels 121 Illustration 47 Evolution temporelle des param tres statistiques minimun quartiles m diane et moyenne du d bit interannuel journalier des pertes de la Bu ges calcul pour la p riode mars 2000 septembre 2005 inclus Les d
295. u mesur la source de la Bu ges situ e P gairolles de Bu ges cf 4 7 En t le d bit de la rivi re de la Bu ges est quasi exclusivement assur par la source de la Bu ges En effet le ruisseau Le Garrel qui traverse St Jean de Bu ges et qui alimente la rivi re de la Bu ges pr sente alors un d bit tr s faible lt 0 5 I s 0 10000 D bit Bu ges rivi re seuil amont 40 60 D bit pertes de la Bu ges 1000 80 4 D but de la rupture 2005 100 Niveau cm D bit I s 120 100 140 i 160 Hauteur source de la Bu ges IL 180 Pay i HAY 200 10 20 02 05 19 04 05 16 06 05 13 08 05 10 10 05 Illustration 48 Evolution temporelle des niveaux d eau de la source de la Bu ges et des d bits de la rivi re de la Bu ges mesur s au seuil amont St Jean de Bu ges Les d bits des pertes de la Bu ges sont galement report s 124 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 10000 i D but de la rupture 2002 D but de la rupture 100 D but de la rupture 2001 D bit rivi re Bu ges seuil amont en I s ni i i i l 10 T T T T ji 10 avr 28 avr 16 mai 3 juin 21 juin 9 juil 27 juil 14 1 sept 19 7 oct
296. u pompage D s l arr t du pompage le 2 septembre la sollicitation des blocs d croit fortement Elle devient n gative moins d un jour plus tard ce qui signifie que le drain karstique alimente les blocs partir de ce moment l comme en p riode de hautes eaux lors du processus de recharge de la zone noy e de l aquif re Cette alimentation des blocs est d autant plus forte que la diff rence de charge existant entre le drain et les blocs est importante ce qui se produit principalement lorsque le niveau pi zom trique dans le drain augmente rapidement pendant la phase de remont e Ce sont les eaux issues de la poursuite du d stockage naturel de certaines des r serves de l aquif re et dans une moindre mesure les eaux en provenance des pertes de la Bu ges qui contribuent cette reconstitution des r serves de l aquif re L infiltration d eau en provenance de l H rault cesse d s le 8 septembre lorsque le niveau pi zom trique dans le drain atteint 75 m NGF BRGM RP 54426 FR Rapport final 181 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Simulation des pompages d essai en moyennes eaux du mois de septembre 2005 Le m me mod le a t test sur les pompages r alis s en septembre les simulations d butant le 20 09 2005 a 8h00 TU Illustration 81 Les flux d eau impos s au mod le cette poque sont diff rents de ceux de juillet avec
297. ue des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies minimum d l ments min raux comme en t moigne la faible turbidit des eaux d exhaure Or les organismes qui colonisent les eaux souterraines vivent en majorit au contact du s diment soit sa surface esp ces benthiques soit l int rieur de celui ci esp ces interstitielles elles sont plus rarement planctoniques et sont donc naturellement rares au milieu de vastes cavit s immerg es Ces premiers r sultats tendent donc montrer que la pompe devrait avoir un faible impact sur l entra nement des organismes souterrains l ext rieur du massif Ces premi res donn es doivent n anmoins tre confort es par la suite de l analyse des chantillons et compar es avec la d rive naturelle de la faune en p riode de crue Les pompages peuvent aussi provoquer un autre type d impact non mesurable de mani re directe induit lors du rabattement du niveau pi zom trique par l exondation sur plus de 50 m tres d paisseur des s diments meubles pr sents au sein du massif Il est tr s probable que ces s diments abritent la majeure partie des communaut s souterraines du karst Il n est actuellement pas possible de statuer sur la survie de la faune dans de telles conditions d exondation et sur une dur e aussi longue 1 mois On sait que certaines esp ces comme Niphargus virei sont capables de construire des terriers de survie Ginet 1960 dans lesquels ils
298. ue en charge 104 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 5000 4000 Pertes Pertes totales totales Pertes Pertes totales totales 3000 2000 D bit l s 1000 1000 20 02 05 12 03 05 01 04 05 21 04 05 11 05 05 31 05 05 20 06 05 10 07 05 30 07 05 19 08 05 08 09 05 28 09 05 D bit Bu ges amont D bit Bu ges Aval D bit pertes Illustration 40 Evolution des d bits de la rivi re de la Bu ges en amont et en aval de la zone de pertes sur la p riode du 20 02 05 au 15 10 05 Le d bit des pertes de la Bu ges est galement pr sent BRGM RP 54426 FR Rapport final 105 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 4 7 3 Suivi de la conductivit et de la temp rature de la rivi re de la Bu ges en amont de la zone des pertes L volution temporelle de la conductivit de l eau de la rivi re de la Bu ges seuil amont et de la conductivit de l eau de l ouvrage P7 situ dans la zone aval des pertes de la Bu ges est pr sent e sur l Illustration 41 01 07 05 21 07 05 10 08 05 30 08 05 19 09 05 A 2 4 450 50 Conductivit pr Pi zom tre P7 i 60 i Gorges de la Bu g s 400 g S 5 4 OD l T 2 80 I I 350 gt 5 Conductivit de la 3 ESOT zj op
299. uest des garrigues nord montpelli raines form es par les massifs calcaires et dolomitiques situ s entre Montpellier et les C vennes Le forage des Cent Fonts est implant proximit des mergences des Cent Fonts sur le territoire de la commune de Causse de la Selle lieu dit les Cent Fonts r f rence cadastrale parcelle 65 section E Le site est inclus l int rieur des p rim tres suivants ZNIEFF de type Il Gorges de l H rault et du Lamalou ZPS hautes Garrigues du Montpelli rais Site class des Gorges de l H rault Projet de site Natura 2000 Gorges de l H rault Par ailleurs il est situ a proximit de ZNIEFF de type I Les Cent Fonts ZNIEFF de type Le Roc Blanc Arr t Pr fectoral de Protection de Biotope Aigle de Bonelli Le site des Cent Fonts est inclus dans la zone de protection sp ciale Hautes garrigues du Montpelli rais ainsi que dans la zone sp ciale de conservation des gorges de l H rault l ensemble de ces 2 zones tant appel constituer le futur site Natura 2000 des Gorges de l H rault en instance de validation par l Union europ enne 3 1 LOCALISATION DES POINTS DU RESEAU DE SUIVI Les illustrations 1 2 et 3 positionnent dans l espace les diff rents points du r seau de SUIVI Les tableaux 2 3 4 5 6 et 7 pr sentent de mani re r capitulative les principales caract ristiques des points d eau surveill s
300. uite en d but de crue de l H rault 4 5 3 Suivi de la conductivit et de la temp rature des eaux de l H rault L volution temporelle de la conductivit des eaux de l H rault l amont des mergences station H rault 1 est pr sent e sur l Illustration 27 Au cours des mois de juillet et ao t la conductivit des eaux est rest e globalement stable autour de 350 uS cm 26 10 uS cm La conductivit des eaux de l H rault pr sente des variations journali res de l ordre de 10 uS cm d amplitude l amplitude maximale tant observ e 12h00 TU Ces variations sont vraisemblablement mettre en relation avec des variations de la min ralisation des eaux elles m me mettre en rapport avec les variations journali res de la temp rature de l air et les processus physico chimiques qui se produisent dans l eau lorsque la temp rature augmente La min ralisation de l eau BRGM RP 54426 FR Rapport final 89 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies volue en fonction de la concentration de CO2 produit par l activit v g tale et la fermentation favorisant la dissolution du carbonate de calcium Lors de la crue du 06 09 05 la conductivit des eaux de l H rault a brutalement chut jusqu 300 uS cm A la fin du mois de septembre la conductivit des eaux de l H rault a pr sent des valeurs 370 uS cm 26 10 uS cm sup rieurs celles me
301. un inventaire cherche recenser le plus grand nombre d esp ces pr sentes Plusieurs techniques ont donc t utilis es simultan ment pompages Bou Rouch surbers et filtrages dans les sources app ts balances chasse vue surber et Bou Rouch dans les cavit s p n trables Pour les Mollusques des pr l vements suppl mentaires de s diments ont t effectu s dans les sources et directement en milieu souterrain L chantillonnage de la zone hyporh ique de l H rault est r alis par pompage manuel apr s insertion d une sonde inox 50 cm sous la surface des s diments Deux stations situ es en aval de chacun des seuils qui encadrent le secteur d tude ont t s lectionn es Le positionnement en aval des seuils correspond en g n ral une zone plus riche en esp ces stygobies que la zone amont ou les zones profondes du chenal mouilles Dans chaque station trois replicats trois points de pompage ont t effectu s Ils correspondent chacun l aspiration d un volume de 10 litres et permettent de prendre en compte l h t rog n it locale La maille des filets utilis s varie de 100 150 pm les filets 100 pm n tant en g n ral pas utilisables pour les filtrages cause de probl mes de colmatage b Filtrages en continu Deux d rivations ont t mises en place sur l un des trois conduits des eaux d exhaure l une permettant de filtrer un d bit de 4 I s et le second un d bit de 60 l
302. ur de la valeur de 1 15 0 01 m Les r sultats permettent de montrer qu en contexte de tr s basses eaux d bit du fleuve de l ordre de 2000 l s en aval de l exhaure une diminution de 400 l s du d bit du fleuve se traduit l aval moins de 1 km par une baisse du niveau d eau de 5 cm 1 cm La diminution de 100 l s lorsqu on passe de 400 l s 300 l s se traduit l aval par une baisse du niveau d eau de 2 cm 1 cm Ces r sultats sont uniquement valables 1 pour la section consid r e site H rault 3 et 2 pour le d bit de l H rault lors de cet essai Il est notable que la section de l H rault au niveau du site H rault 3 est plus troite que celles des sections des stations 1 et 2 Les variations de d bit se traduisent ainsi par des variations de hauteur d eau plus grandes qu aux autres stations Lors des pisodes de crue de d but septembre les niveaux d eau de l H rault ont fortement vari de pr s de 2 m aux stations H rault 1 et 2 et de pr s de 3 2 m la station H rault 3 L amplitude des variations la station H rault 3 est plus importante en raison d une part de l apport des d bits des sources des Fontanilles et des Cent Fonts 4 5 m s et 11 5 m s respectivement au pic de crue du 09 09 05 et galement en raison du fait que la section de l H rault au niveau du site H rault 3 est plus petite que celles des sections des stations 1 et 2 4 5 2 Suivi des d bits de l H rault Cinq
303. urbidit relev e par l op rateur sur l afficheur du turbidim tre lors de ces essais tait de l ordre de 1500 NTU Au cours des pompages d essai de fin septembre la turbidit des eaux pomp es est rest e faible et a fluctu autour de 1 5 NTU 4 4 SUIVI DES PARAMETRES PHYSICO CHIMIQUES CONDUCTIVITE TEMPERATURE TURBIDITE AU FORAGE CGE 4 4 1 Evolution de la conductivit des eaux au forage de la CGE L volution temporelle de la conductivit des eaux du drain karstique au forage de la CGE est pr sent e sur l Illustration 18 Au cours de la p riode pr c dant le pompage d essai de longue dur e a 400 l s juillet 2005 la conductivit des eaux du karst pr sente une tendance l augmentation de 448 1 uS cm 455 1 uS cm Lors du palier de d bit 500 I s r alis le 29 07 05 la conductivit a commenc a diminuer au bout de 3 heures de pompage pour atteindre en fin de pompage t 6h06mn la valeur de 420 uS cm Cette diminution de la conductivit s est produite lorsque le rabattement dans le drain a atteint la valeur de 1 85 m D s l arr t du palier de pompage 500 l s la conductivit de l eau s est mise remonter la valeur initiale C 455 1 uS cm a t atteinte pr s de 3 heures et 30 minutes apr s l arr t de pompage 76 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies 07 0
304. veau pi zom trique dans le drain des Cent Fonts est galement report e 200 02 ee ceeeceeeeeneeeeeeeeneeeeeenaeeeeeeneeeeeeeaes 94 Illustration 33 Evolution des niveaux pi zom triques au pi zom tre P3 sur la p riode du 30 06 05 au 21 11 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain des Cent Fonts est galement repOrtee 1 088 usine ann dans red duvaaid dy cannot 95 Illustration 34 Evolution des niveaux pi zom triques au pi zom tre P5 sur la p riode du 30 06 05 au 21 11 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain des Cent Fonts est galement report e eesti adda ceendeget eaneces canes dbaais Andian aada naaa aiaa 96 Illustration 35 Evolution des niveaux pi zom triques au pi zom tre P6 sur la p riode du 30 06 05 au 21 11 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain des Cent Fonts est egalement reporteeri E OAOA 98 Illustration 36 Evolution des niveaux pi zom triques au pi zom tre P7 sur la p riode du 30 06 05 au 21 11 05 L volution du niveau pi zom trique dans le drain des Cent Fonts est galementr port ez 2 taie tir ces eect ctv ae ees Aten ee 99 Illustration 37 Evolution de la temp rature et de la conductivit des eaux du pi zom tre P7 sur la p riode du 01 06 05 au 18 10 05 oe eeeeeeeeeeeeeeeeneeeeeeeneeeeeetneeesenaees 100 12 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es
305. wic M Ladouche B et Aquilina L 1999 Caract risation du fonctionnement des syst mes karstiques nord montpelli rains Volume 3 Interpr tation des donn es hydrologiques Rap BRGM R 40939 Volume 3 91 p 16 fig 4 annexes Thiem G 1906 Hydrologische Methoden J M Gebhardt Leipzig BRGM RP 54426 FR Rapport final 197 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies Annexe 1 Pr sentation du protocole pr visionnel de pompage tel que mentionn dans Dossier relatif aux proc dures de d claration pr vues par l arr t interminist riel du 11 09 03 relatif la rubrique 1 1 0 de la nomenclature eau Projet de r alisation d un forage pour pompages d essai sur le site des Cent Fonts Commune de Causse de la Selle H rault BRGM RP 54426 FR Rapport final 199 Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies A 1 OBJECTIF ET MODALITE D EXECUTION DES ESSAIS DE PUITS POMPAGE PAR PALIERS DE DEBIT L objectif de ce type d essai est de caract riser l ouvrage du point de vue hydraulique en d terminant principalement les pertes de charge quadratiques li es a d ventuels coulements turbulents se produisant lors du pompage Quatre paliers de d bit d une heure chacun avec attente de la r cup ration initiale du niveau d eau sont envisag s Les modalit s de pompage sont p
306. yen de solutions analytiques a Solution de Theis La solution classique d coulements cylindriques radiaux vers un puits en nappe captive d velopp e par Theis a t appliqu e aux rabattements observ s durant l essai de longue dur e corrig s de l effet des pertes de charge quadratiques cette correction a t r alis e seulement lorsque le logiciel utilis ne permet pas de prendre en compte explicitement les pertes de charge quadratiques Il a t constat un ajustement non satisfaisant de la descente de l essai Illustration 62 au moyen de cette solution analytique D s lors d autres approches doivent tre 150 BRGM RP 54426 FR Rapport final Pompages d essai sur le syst me karstique des Cent Fonts interpr tation des donn es recueillies mises en uvre de fa on mod liser correctement le comportement de ce syst me karstique en conditions de pompage Op ration CENT FONTS Nom de l ouvrage Localisation H rault F Linviog Type d ouvrage Societe BRGM Aquif re test CALCAIRES ET DOL F Valeurs en mode inverse Copyright ANT EA BRGM WINISAPET BAPO version 5 07 D Temps h 0 100 200 300 400 500 600 700 600 900 000 L L L ri eer L 2 4 a L a 1 L 4 4 nm 4 a tt L a 4 i L is CE L 4 4 L Lt 450 00 400 00 10 00 350 00 20 00 300 00 E 250 00 5 5 30 00 T 5 200 00 2 40 00 150 00 100 00 50 00 50 00 60 00 0 00 0 00E 00 1 00E 02

Pompage d`essais sur le système karstique des - Infoterre

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