GROUPEMENT FONCIER AGRICOLE AUDOY WRIGHT VILA AGENCE OUEST SUD-OUEST

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1 Réalisation d un forage agricole Miocène à PARENTIS-EN-BORN (40) Document d incidence par modélisation hydrodynamique de la nappe Dossier d autorisation de prélèvement au titre de l article du Code de l Environnement Décembre 2008 A 52944/A GROUPEMENT FONCIER AGRICOLE AUDOY WRIGHT VILA Route de Pontenx PARENTIS-EN-BORN AGENCE OUEST SUD-OUEST Parc Technologique Europarc 19, avenue Léonard de Vinci PESSAC Tél. : Fax :

2 Sommaire Pages 1. Introduction et objectifs Objectifs techniques Contexte réglementaire Identification du demandeur Cadre législatif et réglementaire Cadre général Situation administrative de l ouvrage Position dans la nomenclature (autorisation au titre du Code de l environnement) Localisation du projet Présentation du projet Généralités Justification du projet Choix de l aquifère Miocène Justification du volume prélevé annuellement Mode d exploitation du forage Présentation de la ressource en eau Contexte géologique Contexte hydrogéologique La nappe superficielle des formations du Pléistocène La nappe du Pliocène La nappe du Miocène Usage de l eau souterraine dans le voisinage Les forages au Miocène Les forages à l Oligocène Caractéristiques de la nappe du Miocène Conditions d exploitation Piézométrie de l aquifère Miocène Qualité de l eau Vulnérabilité de la ressource Présentation de l ouvrage de prélèvement Emplacement et référence cadastrale Coupe géologique prévisionnelle Caractéristiques techniques Caractéristiques hydrodynamiques prévisionnelles Qualité de l eau

3 8. Régime d exploitation demandé et compatibilité avec le SDAGE Régime d exploitation demandé Compatibilité avec le SDAGE Impact des prélèvements : Modélisation hydrodynamique Programme de l étude Recensement des ouvrages captant l aquifère Miocène Géométrie de l unité géologique Miocène Géométrie de l aquifère Miocène Extension horizontale Extension verticale Piézométrie de l aquifère Miocène Evolution de la piézométrie de l aquifère Miocène Paramètres hydrodynamiques de l aquifère Miocène Prélèvements Généralités Nouveaux prélèvements Modélisation hydrodynamique des écoulements Objectif de la modélisation hydrodynamique Principe d un modèle hydrodynamique Modèle conceptuel détaillé Description du modèle numérique Ajustement du modèle (calage) Résultats du modèle Incidence actuelle des prélèvements Incidence des prélèvements supplémentaires Conclusion sur l incidence du projet Impact prévisible des travaux sur l'environnement Impact sur le sol, le sous-sol et le paysage Rejets des eaux en phase chantier Qualité de l'air et du bruit Impact sur le trafic routier Sécurité et hygiène du chantier Achèvement du chantier Moyens de surveillance

4 Liste des figures Figure 1 : Plan de situation et d implantation Figure 2 : Plan cadastral Figure 3 : Implantation des forages captant la nappe du Miocène Figure 4 : Coupe géologique et technique prévisionnelle du futur forage Figure 5 : Localisation de la zone d étude et des forages existants Figure 6 : Coupe géologique longitudinale de la zone d étude Figure 7 : Extrait de la piézométrie moyenne de l aquifère Miocène ( source BRGM rapport RP51176-Fr) Figure 8 : Fluctuations piézométriques du forage St Paul F2 de 1994 à 2007 (source Conseil Général 40) Figure 9 : Fluctuations piézométriques du forage F2 de Biscarosse (Helvétien) de 2001 à (source Conseil Général 40) Figure 10 : Délimitation de la zone modélisée et nature des limites Figure 11: Comparaison entre la piézométrie de référence et la piézométrie calculée par le modèle en régime permanent Figure 12 : Répartition des perméabilités après ajustement du modèle en régime permanent Figure 13 : Carte piézométrique résultant des pompages actuels au bout d une année Figure 14 : Localisation des implantations de forages actuels et des projets Figure 15 : Carte piézométrique après la mise en exploitation du forage Poms à Parentis-en-Born Figure 16 : Carte piézométrique après la mise en exploitation du futur forage de Ste Eulalie Figure 17 : Carte piézométrique après la mise en exploitation du futur forage Audoy à Parentis Figure 18 : Courbe d isorabattements suite à la mise en exploitation du forage Audoy à Parentis Figure 19 : Influence du forage Audoy sur les ouvrages voisins sur 10 ans (en prenant en compte la drainance) Figure 20 : Influence du forage Audoy sur les ouvrages voisins sur 10 ans (sans prise en compte de la drainance)

5 Liste des tableaux Tableau 1 : Analyse des rubriques de la nomenclature s'appliquant au projet Tableau 2 : Inventaire des forages au Miocène Tableau 3 : Volumes demandés à l autorisation Tableau 4 : Les différents forages captant le Miocène (Aquitanien) Tableau 5 : Synthèse des différentes informations géologiques des forages de la zone étudiée Tableau 6 : Caractéristiques des captages d eau potable de la zone d étude Tableau 7 : Inventaire des prélèvements dans l Aquitanien (Miocène) Tableau 8 : Caractéristiques hydrodynamiques mesurées sur les forages Tableau 9 : Charges de la nappe sur les forages exploités selon le régime Tableau 10 : Charges calculées au bout d une année sous l influence du pompage sur le forage Poms F3 de Parentis-en-Born Tableau 11 : Charges calculées au bout d une année sous l influence du pompage sur le futur forage de Ste Eulalie Tableau 12 : Charges calculées au bout d une année sous l influence du pompage sur le futur forage Audoy de Parentis Liste des annexes Annexe A: Plan détaillé de la parcelle Annexe B: Analyse sur un forage de la nappe Plio-Quaternaire Annexe C: Extrait de la documentation CTIFL Annexe D : Réinterprétation des pompages d essai 5

6 1. Introduction et objectifs 1.1. Objectifs techniques Dans le cadre d un projet d installation de serres agricoles à proximité de la Société Vermilion à Parentis-en-Born, le GFA Audoy Wright Vila a demandé à ANTEA d étudier les possibilités d un captage d eau souterraine pour satisfaire les besoins en eau. La culture hydroponique de tomate par micro-irrigation nécessite une eau possédant de faible teneur en fer (< 1 mg/l) et peu de nitrates. Le projet porté par le GFA comporte également un volet récupération d énergie et cogénération à partir d un gaz de pétrole produit par le dépôt pétrolier de la société Vermilion installée à proximité. Concernant les besoins en eau, l étude de faisabilité hydrogéologique d un forage agricole effectuée en décembre 2007 a conduit à préconiser un forage à 160 m à l aquifère profond du Miocène plutôt qu un captage dans la nappe superficielle plioquaternaire qui n offre pas toutes les garanties de qualité d eau exigée par le maître d ouvrage. Dans ce cadre, un dossier de déclaration de travaux au titre de l article du Code de l Environnement a été établi et un récépissé a été délivré par l administration en mai Le maître d ouvrage a ensuite revu le quantitatif de ses besoins en eau qui selon les dernières évaluations ne devait pas excéder m 3 /an. Le dossier de déclaration initial a alors été actualisé et complété par un document d incidence établi par ANTEA (rapport A49268/C d octobre 2008) sur la base de calcul d interférences entre le forage projeté et les ouvrages voisins captant la même nappe. Ces calculs menés selon les hypothèses simplificatrices (aquifère infini, homogène ) indiquent des interférences théoriques comprises entre 0,40 m et 1 m pour les ouvrages les plus proches. Depuis, le maître d ouvrage a de nouveau revu ces besoins à la baisse. Les dernières estimations amènent à considérer un besoin en eau de l ordre de m 3 /an sur la base d une étude agronomique spécifique. 6

7 1.2. Contexte réglementaire Une réunion d information regroupant maître d ouvrage, administrations, élus, chargés d études et destinée à recadrer le projet sur le plan des procédures administratives s est tenue à la préfecture des Landes le 21/10/2008. Il a été rappelé par la DRIRE que le projet global comportant un volet récupération gaz de pétrole et désulfurisation, s inscrivait normalement dans la réglementation des ICPE avec la procédure habituelle du dépôt d une demande d autorisation au titre du décret de septembre 77 modifié, avec enquête publique ; le volet captage d eau souterraine étant un des volets du dossier ICPE dont l instruction jusqu à la signature attendue d une AP est de l ordre de 12 mois. Afin de simplifier les démarches et dans le but d optimiser les délais, il a été convenu de disjoindre le projet industriel de récupération du gaz de pétrole avec désulfurisation qui fera l objet d un dépôt de demande au titre des ICPE le moment venu, du projet de serres agricoles comportant le captage d eau souterraine pour irrigation. Ce projet agricole porté par le GFA s inscrit dans le cadre du Code de l Environnement (article Loi sur l Eau) et relève à ce titre du service de la Police de l Eau. La déclaration du projet de travaux de forage a été effectuée (récépissé de mai 2008) mais il convient maintenant d établir le dossier de demande de prélèvement (rubrique de la nomenclature). Les besoins exprimés sont inférieurs au seuil de l autorisation ( m 3 /an), la Police de l Eau a cependant émis le souhait lors de la réunion du 21/10/08 de se placer sous le régime de l Autorisation en présentant dans le document d incidence un bilan de nappe fondé sur une modélisation hydrodynamique. 7

8 2. Identification du demandeur GROUPEMENT FONCIER AGRICOLE AUDOY WRIGHT VILA «Route de Pontenx» PARENTIS-EN-BORN 8

9 3. Cadre législatif et réglementaire 3.1. Cadre général L exploitation d un forage pour prélever dans des eaux souterraines requiert plusieurs procédures réglementaires, articulées localement par les services instructeurs de l'état (DDASS, MISE) : 1 Le prélèvement de l eau dans une nappe est soumis à autorisation ou déclaration au titre de l article L et suivant du Code de l Environnement. Les seuils d autorisation et de déclaration s apprécient en fonction de la nomenclature précisée à l article R214-1 du même code, et la procédure de délivrance de l'arrêté préfectoral est décrite dans les articles R214-6 et suivants. Le contenu du dossier à présenter est précisé dans les articles R214-6 et suivants du Code de l Environnement, dans l'article R du Code de la santé publique et dans l'arrêté du 20 juin Le SDAGE Adour-Garonne a été approuvé le 6 juin 1996 par le Préfet Coordonnateur du Bassin Adour Garonne, Préfet de la Région Midi-Pyrénées. Ce document fixe les orientations fondamentales d'une gestion équilibrée de la ressource en eau du Bassin Adour-Garonne Situation administrative de l ouvrage A la date de rédaction de la présente demande, l ouvrage de prélèvement n a pas encore été réalisé. A ce titre, il n est pas encore déclaré au titre du code minier il ne dispose donc pas d un numéro de classement national (numéro BSS). Cette démarche sera réalisée une fois les travaux de foration engagés. La réalisation du forage ainsi que les pompages et rejets afférents ont été autorisés par récépissé de déclaration daté de mai 2008 (rubrique ). 9

10 3.3. Position dans la nomenclature (autorisation au titre du Code de l environnement) Le projet de prélèvement entre dans le cadre de l article du Code de l environnement et des procédures décrites aux articles R214-1 et suivants du même code : de l article R214-1 définissant la nomenclature des opérations soumises à autorisation ou à déclaration ; des articles R214-6 et suivants relatif aux procédures d'autorisation et de déclaration ; Les rubriques de la nomenclature susceptibles d être concernées par le projet sont analysées au tableau ci-dessous. N Intitulé de la Rubrique ( modifié) Prélèvements permanents ou temporaires issus d'un forage, puits ou ouvrage souterrain dans un système aquifère à l'exclusion de nappes d'accompagnement de cours d'eau, par pompage, drainage, dérivation ou tout autre procédé, le volume total prélevé étant : 1 supérieur à m 3 /an : Autorisation ; 2 supérieur à m 3 /an mais inférieur à m 3 /an: Déclaration. Procédure s'appliquant au projet Déclaration Commentaires Volume demandé de m 3 /an Tableau 1 : Analyse des rubriques de la nomenclature s'appliquant au projet Les besoins exprimés sont inférieurs au seuil de l autorisation ( m 3 /an). Cependant, la Police de l Eau a émis le souhait lors de la réunion du 21/10/08 de se placer sur le régime de l autorisation en présentant dans le document d incidence un bilan de nappe fondé sur une modélisation hydrodynamique. Le dossier de demande de prélèvement est donc présenté sous le régime de l autorisation. 10

11 4. Localisation du projet La zone d implantation du futur forage agricole est située à l est de la pointe du lac de Parentis sur la commune de Parentis-en-Born, dans le département des Landes. L'altitude au sol est de l'ordre de + 25 m NGF (figures 1 et 2). La localisation du futur forage du GFA Audoy-Wright-Vila est projetée au niveau de la façade ouest du bâtiment «hall technique» (voir annexe A). Dans l éventualité d une trop faible productivité du premier ouvrage de prélèvement pour assurer les débits d exploitation souhaités, l implantation prévisionnelle d un second forage au sud de la parcelle a été envisagée, notamment pour des prélèvements estimés initialement à plus de m 3 /an. En réalité au vu de la réévaluation des besoins optimisés sur la base d une étude agronomique, un seul forage parait a priori suffisant pour couvrir les besoins. Les coordonnées du forage, exprimées en Lambert II étendu, seront les suivantes : X = 326,256 km Y = 1 931,631 km Z = + 25 mngf Les parcelles cadastrales concernées par le projet sont les suivantes (figure 2) : - Parcelle BL592 - Parcelle BL593 11

12 ANTEA ANTEA Figure 1 : Plan de situation et d implantation Figure 1 : Plan de situation et d implantation 12

13 Figure 2 : Plan cadastral 13

14 5. Présentation du projet 5.1. Généralités Le projet de prélèvement d eau dans la nappe Miocène (Code aquifère : 235) est destiné à l alimentation en eau par micro-irrigation d une culture hydroponique de tomates. La culture hydroponique de tomates par micro-irrigation nécessite une eau possédant une faible teneur en fer (<0,1 mg/l) et peu de nitrates. Les prélèvements sont estimés à m 3 /an Justification du projet Choix de l aquifère Miocène Une étude de faisabilité de forage a été réalisée par la société ANTEA (rapport n A /A). Cette étude montre que l aquifère du Miocène est le seul à être susceptible de contenir une eau compatible avec la culture hydroponique de tomate par micro-irrigation (faible teneur en fer et en nitrates). En effet, il ressort de cette étude que les aquifères sus-jacents possèdent des teneurs en fer trop importantes. Les teneurs en nitrates varient en fonction de l activité de surface. L analyse réalisée en novembre 2007 par ANTEA et destinée à caractériser la teneur en fer de l aquifère sus-jacent est présentée en annexe B. La teneur en fer était alors de 6,38 mg/l. De plus, les investissements nécessaires à la mise en place des équipements de déferrisation induisent des surcoûts très importants en comparaison de la solution forage au Miocène sans garantir la faisabilité de recyclage des eaux de drainage (voir limites sur la qualité des eaux en annexe C). L évaluation financière des différentes solutions (aquifère Miocène/aquifère superficiel) est présentée ci-dessous. Sont pris en compte ici les coûts de travaux de forages, d équipement de pompage et de traitement éventuels. Ne sont pas pris en compte les coûts de raccordement éventuels qui seront les mêmes dans tous les cas. 14

15 Il s agit d une évaluation sommaire au stade AVP devant être prise comme telle ; les prix de forage fluctuant sensiblement en fonction de la conjoncture et du plan de charge des entreprises. Cas d un forage au Pliocène (Coût d investissement) Travaux de forage * réalisation du forage (Acier et PVC) à * équipements hydroélectriques et raccordements à * frais d analyses d eau Ingénierie * dossiers réglementaires * AMO, suivi hydrogéologique, interprétation des essais Traitement * Etude pilote déferrisation et * Unité de déferrisation (selon procédé) à Cas d un forage au Miocène (Coût d investissement) Total HT (en ) à Travaux de forage * réalisation du forage (Acier et Inox) * équipements hydroélectriques et raccordements à * frais d analyses d eau Ingénierie * dossiers réglementaires et étude * AMO, suivi hydrogéologique, interprétation des essais Total HT (en ) à La solution ouvrage au Miocène, bien que plus profond et plus onéreux, reste la plus avantageuse car la qualité de l eau permet a priori d éviter une station de déferrisation. Pour le forage au Pliocène, le coût de la déferrisation est variable car il dépend du type de procédé (biologique ou chimique) que seule la réalisation d une étude pilote permettra de définir. Il s ajoutera à cette installation un budget de fonctionnement (électricité, réactif, entretien, évacuation des boues) non négligeable Justification du volume prélevé annuellement Les éléments transmis par le pétitionnaire pour le calcul des besoins annuels en eau de la production sont les suivants : - Besoin en eau pour l irrigation d un hectare de culture : 7000 à 8000 m 3 /an ; - Surface à irriguer : 17 hectares. 15

16 Au regard de ces informations, les besoins en eau du projet sont estimés à m 3 /an arrondis à m 3. Pour l estimation des besoins en eau (d un point de vue quantitatif et qualitatif), le pétitionnaire s est basé sur des documents produits par le Centre Technique Interprofessionnel des Fruits et Légumes (CTIFL) dont des extraits sont présentés en annexe C Mode d exploitation du forage Le futur ouvrage devra fournir environ 460 m 3 /jour en débit journalier moyen sur 10 mois d exploitation, soit m 3 /an. Le débit instantané sera alors de 19,2 m 3 /h arrondi à 20 m 3 /h pour un fonctionnement en continu sur 24 h. En période de pointe (saison chaude), le débit instantané sera de 30 m 3 /h pour un fonctionnement en continu du forage sur 24 h. Le débit journalier de pointe sera alors de 720 m 3 /jour. 16

17 6. Présentation de la ressource en eau 6.1. Contexte géologique Régionalement, le système géologique sur les 60 premiers mètres de profondeur correspond à un vaste multi-couche sablo-argileux composé par des formations datées du Quaternaire (au sommet) au Miocène supérieur (à la base). Il repose sur les formations calcaires du Miocène marin. Les formations sous-jacentes constituées d une alternance gréso-calcaire et marneuse sont datées de l Oligocène. Au droit du site, de haut en bas, ces formations datées du Plio-Quaternaire sont : - sables jaune clair, peu épais appelés Sable des Landes correspondant à des sables éolisés dont l épaisseur est très variable (2 à 20 m) ; localement cette formation peut s avérer absente ; - formation d Onesse qui correspond à des sables argileux dont l épaisseur est de l ordre de 10 m ; - formation d Arengosse constituée d une couche d argile grise en son sommet et de sables à graviers à sa base dont l épaisseur est de l ordre de 40 m. Cette succession surmonte les formations du Miocène, qui dans le secteur de Parentis-en-Born, se succèdent de la façon suivante de haut en bas : - argiles grisâtres correspondant aux Glaises bigarrées d une épaisseur comprise entre 15 et 20 m et datées du Miocène supérieur ; - alternance de calcaire coquillier et de sable fin sur environ 60 à 70 m, puis alternance de marne grise, d argile sableuse et de grès sur environ 100 m datées du Miocène inférieur; - alternance de grès fin calcaire à marneux et de marne sableuse grise sur au moins 250 m d épaisseur datée de l Oligocène Contexte hydrogéologique La nappe superficielle des formations du Pléistocène Cet aquifère superficiel, directement alimenté par la pluviométrie, est constitué par les dépôts sableux fluvio-éoliens définis sous le nom de formations du Sables des Landes, de Castets et d Onesse qui reposent sur l horizon plus ou moins imperméable du toit de la formation d Arengosse. Cet aquifère est libre. 17

18 Les caractéristiques hydrodynamiques de cet aquifère, estimées à partir de l atlas hydrogéologique d Aquitaine, devraient être les suivantes : - Niveau piézométrique : 1 à 5 m de profondeur - Perméabilité K (m/s) : entre 10-5 et Transmissivité T (m²/s) : Emmagasinement S : non déterminé Cet aquifère est particulièrement vulnérable. En dehors des teneurs variables en nitrates et pesticides en fonction des activités de surface, il est caractérisé par des teneurs naturellement élevées en fer et des ph souvent acides. La qualité de l eau extraite de cet aquifère est médiocre. L utilisation de cette nappe est essentiellement destinée aux forages agricoles et aux ouvrages DFCI La nappe du Pliocène Cette nappe, dite des graviers de base Pliocène, est contenue dans la formation de sables et graviers constituant la base de la formation d Arengosse (Pliocène). Le toit plus ou moins imperméable de cet aquifère est constitué par les argiles de la partie sommitale de la formation d Arengosse. Le mur est constitué par une vingtaine de mètres d argile bigarrée du Miocène supérieur (m5) localement présente dans le secteur d étude et disparaissant progressivement plus à l ouest. Les écoulements se font principalement d Est en Ouest. Cette nappe est captive. Les caractéristiques hydrodynamiques estimées à partir de l atlas hydrogéologique d Aquitaine devraient être les suivantes : - Niveau piézométrique : Proche de la surface voir artésien par endroit (forage 874-5X-0015, à proximité du site d étude) - Perméabilité K (m/s) : ~ Transmissivité T (m²/s) : Emmagasinement S : non déterminé (10-4 ) La vulnérabilité de cette nappe peut être définie comme faible compte tenu de la barrière plus ou moins imperméable représentée par la formation argileuse du Pliocène (épaisseur de l ordre de 4 à 7 m). Les teneurs en fer de cet aquifère sont élevés, de l ordre de plusieurs mg/l. En raison de la bonne productivité de cet aquifère, de nombreux ouvrages captent cette ressource à des fins industrielles ou agricoles. 18

19 La nappe du Miocène Cet aquifère captif, utilisé pour l AEP, est contenu dans les formations grésocalcaires du miocène inférieur (Aquitanien). Il fait partie du système aquifère Miocène (S.A. 235). Au droit de la zone d implantation, le toit de l aquifère se situe entre 90 m et 130 m de profondeur. Le mur de l aquifère correspond aux marnes de la base du miocène situé à environ 160 m de profondeur. L épaisseur de cet aquifère peut donc être estimée à 30 ou 70 m. Les écoulements se font principalement d Est en Ouest. Les caractéristiques hydrodynamiques estimées à partir de l atlas hydrogéologique d Aquitaine et de la notice de la carte géologique de Parentis-en-Born devraient être les suivantes : - Perméabilité K (m/s) : Transmissivité T (m²/s) : à Emmagasinement S : Dans le secteur, la bonne qualité chimique de l eau extraite de l aquifère du Miocène justifie son exploitation pour l alimentation en eau de la population (forage les ARENES F2 de Parentis-en-Born, ). En effet, cet aquifère est protégé par une quinzaine de mètres d argile sableuse qui semble être une formation relativement imperméable. L aquifère est donc relativement bien protégé des invasions de pesticides (<0.5 mg/ l de nitrates à Parentis-en-Born en 2006). Les teneurs en fer observées sont faibles (26 µg/l à Parentis-en-Born en 2006). La nappe du Miocène peut localement être divisée en deux niveaux aquifères distincts, l Aquitanien et l Helvétien Usage de l eau souterraine dans le voisinage Les forages au Miocène Certains des forages destinés à l Alimentation en Eau Potable des communes voisines de Parentis-en-Born, Ychoux et Biscarosse captent la nappe du Miocène. L eau de cette nappe sert aussi pour des besoins industriels sur la commune de Parentis-en-Born (forage NASSEYS, 08745X0038). Les forages captant le Miocène dans le secteur d étude sont présentés sur la figure 3 et dans le tableau 2. 19

20 Figure 3 : Implantation des forages captant la nappe du Miocène Tableau 2 : Inventaire des forages au Miocène 20

21 Le futur forage du GFA Audoy-Wright-Vila sera situé en aval hydraulique du forage d alimentation en eau potable LES ARENES F2 de la commune de Parentis-en-Born par rapport au sens d écoulement des eaux de la nappe du Miocène. Il est important de noter que : - à moyen terme, un projet de forage est actuellement envisagé par le SIAEP de Parentis-en-Born dans le cadre de son schéma directeur d alimentation en eau potable et de la sécurisation de la ressource. Ce dernier serait situé au pied du château d eau de Sainte Eulalie. Il a été intégré à l étude d incidence afin d évaluer l impact éventuelle du projet de forage du GFA Audoy-Wright-Vila sur cette potentielle future ressource AEP. - Le forage POMS F3 (0874-5X-0070/F3), situé sur la commune de Parentis-en-Born, est actuellement en cours d équipement Les forages à l Oligocène Le forage des Arènes 1 (ancien forage pétrolier PS 10 ESSO), capte l aquifère Oligocène sur la commune de Parentis-en-Born pour l Alimentation en Eau Potable de la population Caractéristiques de la nappe du Miocène Conditions d exploitation Le futur forage du GFA Audoy-Wright-Vila prévoit d exploiter la nappe du Miocène. Cette ressource est principalement utilisée à des fins d eau potable mais sert aussi d eau industrielle Piézométrie de l aquifère Miocène Les informations relatives à la piézométrie de l aquifère sont présentées dans la partie relative à l impact du prélèvement du présent rapport (chapitre 9) Qualité de l eau Dans le secteur, la bonne qualité chimique de l eau extraite de l aquifère du Miocène justifie son exploitation pour l alimentation en eau de la population. En effet, cet aquifère est protégé par une quinzaine de mètres de glaises bigarrées du Miocène inférieur qui est une formation relativement imperméable. 21

22 L aquifère est donc relativement bien protégé des invasions de pesticides et d engrais azotés (<0.5 mg/ l de nitrates en 2006 à Parentis-en-Born). La qualité de l eau du futur forage devrait être conforme à celle du forage voisin d alimentation en eau potable LES ARENES F2 de la commune de Parentis-en- Born (08745X0040) Vulnérabilité de la ressource La nappe n est pas vulnérable vis-à-vis des éventuelles pollutions superficielles car recouverte par plus de 80 m de formations comprenant des passages argileux de plusieurs dizaines de mètres. En surface, on trouve des formations sableuses qui contiennent une nappe superficielle qui assure une protection par filtration visà-vis d éventuelles contaminations biologiques. Cette nappe superficielle est essentiellement utilisée à des fins agricoles et de DFCI. 22

23 7. Présentation de l ouvrage de prélèvement 7.1. Emplacement et référence cadastrale A la date de réalisation du présent dossier, l ouvrage de prélèvement n a pas encore été réalisé. Les informations relatives au positionnement de l ouvrage de prélèvement projeté sont disponibles dans le chapitre 4 du présent rapport Coupe géologique prévisionnelle La coupe géologique de l'ouvrage projeté du GFA Audoy-Wright-Vila présentée en figure 4 est la suivante : Profondeur Description de 0 à 20 m Sable fin blanc et sable argileux à la base de 20 à 30 m Argile grise Plio-quaternaire de 30 à 70 m Sable et graviers de 70 à 90 m Argile sableuse noire à bariolée de 90 à 110 m Calcaire très coquillier à gréseux Helvétien Burdigalien de 110 à 135 m Sable très fin et argile de 135 à 160 m Alternance de calcaire, d argile et de sable très fin Aquitanien Au-delà de 160 m Marne grise Nota : La réalisation d un second ouvrage pourra être envisagée si la production du premier forage n est pas suffisante ; dans ce cas la coupe géologique et technique sera identique Caractéristiques techniques Le forage du GFA Audoy-Wright-Vila aura une profondeur de 160 m. L avant-puits sera foré jusqu à 30 m de profondeur en Ø 17"1/2 et équipé d un tubage 13"3/8. Le contexte géologique local est complexe. Il est difficile à ce stade du projet de faire la distinction entre les 2 niveaux aquifères en présence dans le Miocène 23

24 (Helvétien et Aquitanien/Burdigalien). Il est également difficile d évaluer la perméabilité de l éponte qui les sépare. La réalisation du forage projeté du GFA Audoy-Wright-Vila fera donc l objet d une reconnaissance en diamètre 6"1/4 de 30 à 160 m de profondeur. Les cotes indiquées ci-après sont prévisionnelles ; la réalisation d une diagraphie Gamma-Ray et d un profil de résistivité permettra de préciser les cotes et la nature des formations géologiques concernées afin d optimiser l équipement du forage. Si la phase de reconnaissance venait à mettre en évidence la présence de 2 aquifères distincts (Helvétien et Burdigalien/Aquitanien) alors l équipement du forage sera dimensionné de manière à ne pas les mettre en communication. Suite à la foration de reconnaissance, l'ouvrage sera repris en : alésage en diamètre 12"1/4 de 30 à 95 ou 130 m (en fonction des résultats de la foration de reconnaissance et de la diagraphie) et équipé d un tubage acier de diamètre 9"5/8, cimenté sous pression à l extrados. alésage en diamètre 8"1/2 de 95 ou 130 m à 160 m de profondeur (en fonction des résultats de la foration de reconnaissance et de la diagraphie) et équipé d une colonne captante INOX de diamètre 4". La géométrie de la colonne captante pourra éventuellement être adaptée en fonction du futur débit d exploitation. La protection vis-à-vis des infiltrations d'eau entre 95 m ou 130 m et la surface sera assurée par une cimentation au terrain de l avant-puits (30 premiers mètres) et une cimentation au terrain du tube en 9"5/8. Un massif filtrant sur le pourtour de la colonne captante INOX entre 89 ou 124 m (en fonction des résultats de la foration de reconnaissance et de la diagraphie) et 160 m complétera l'équipement du forage. L'ouverture des crépines et la granulométrie du massif de graviers seront définies après examen des échantillons de l aquifère. Le développement du forage sera effectué par nettoyage à l'air lift. Des traitements à l'hexamétaphosphate ou par acidification pourront être mis en œuvre si nécessaire pour augmenter la productivité. Le rejet des eaux en phase chantier s effectuera dans un fossé puis par infiltration dans la nappe superficielle. 24

25 Figure 4 : Coupe géologique et technique prévisionnelle du futur forage 25

26 7.4. Caractéristiques hydrodynamiques prévisionnelles Afin d optimiser les délais d instruction du présent dossier, il a été décidé en accord avec la Police de l Eau de produire ce document avant la réalisation du forage. Les caractéristiques hydrodynamiques de l aquifère testé ont donc été évaluées à partir de la bibliographie. Une réinterprétation des essais de pompage a été réalisée dans le cadre de l étude de l impact du prélèvement sur les ouvrages du secteur captant la nappe du Miocène (chapitre 9). Cette dernière amène à considérer une perméabilité locale de l ordre de 6, m/s (valeur obtenue sur le forage POMS F3 situé à Parentis-en-Born). Ramenée à la hauteur prévisionnelle d aquifère captée, la transmissivité locale serait de l ordre de 3, m 2 /s. Sur la base d un débit spécifique de l ordre de 2,3 m 3 /h/m (observé sur le forage AEP ISPE 2 de la commune de Biscarosse 873-3X-0017 captant la partie basale des calcaires du Miocène inférieur entre 130 et 150 m), un débit de 35 m 3 /h pourrait être atteint pour un rabattement à l intérieur de l ouvrage de l ordre de 20 m (calcul effectué sans prise en compte des pertes de charges quadratiques). Les caractéristiques définitives seront évaluées par les essais de débit : - pompages par paliers ; - pompage longue durée Qualité de l eau Afin d optimiser les délais d instruction du présent dossier, il a été décidé en accord avec la Police de l Eau de produire ce document avant la réalisation du forage. Les analyses réglementaires relatives à un usage eau agricole seront réalisées une fois le forage réalisé. Pour l heure, on peut considérer que la qualité de l eau est similaire à celle exploitée pour l AEP de la commune de Parentis-en-Born (forage Les Arène F2). 26

27 8. Régime d exploitation demandé et compatibilité avec le SDAGE 8.1. Régime d exploitation demandé Une recherche bibliographique a été menée par le GFA Audoy-Wright-Vila pour évaluer les besoins en eau du projet. Les optimisations effectuées par le Maître d Ouvrage ont permis d envisager un prélèvement de l ordre de m 3 /an. Pr la suite (décembre 2008), l évaluation agronomique réalisée par le GFA (voir chapitre 5.2.2), a permis de revoir les besoins à la baisse. Ils sont désormais estimés à m 3 /an. Les volumes demandés à l autorisation sont résumés dans le tableau suivant : Débit d exploitation horaire moyen (m 3 /h) 20 Débit d exploitation horaire de pointe (m 3 /h) 30 Débit journalier moyen (m 3 /j) 460 Débit de pointe journalier (m 3 /j) 720 Volume annuel (m 3 ) Tableau 3 : Volumes demandés à l autorisation 8.2. Compatibilité avec le SDAGE Usage de l eau Le SDAGE Adour-Garonne confère un usage prioritaire de l eau à l AEP, l irrigation arrivant en troisième position après le thermalisme. Afin de réduire au maximum les prélèvements et de s assurer de l absence d interférence avec les ouvrages voisins destinés à l AEP, le pétitionnaire a réalisé, à la demande de la Police de l Eau : 27

28 - une étude agronomique pour évaluer au mieux les besoins en eau du projet ; - une modélisation mathématique de la nappe du Miocène avec différents scénarios de prélèvement. Ces études ont mis en évidence : - la nécessité d un prélèvement de m 3 /an pour assurer les besoins en eau du projet ; - une incidence de faible du nouveau prélèvement de m 3 /an dans l aquifère Miocène (chapitre 9). Dans le cas d un prélèvement au Miocène, le pétitionnaire s engage à mettre en place un collecteur des eaux de drainage destiné au recyclage des eaux de drainage dans le but d optimiser ces besoins en eau (voir annexe C). Protection naturelle Les eaux de la nappe Miocène sont très peu vulnérables car protégées par une épaisseur de 80 à 90 m de terrain comprenant deux passages argileux d environ 5 et 25 m de puissance (voir coupe en figure 5). Elles ont généralement une bonne qualité physico-chimique et sont ainsi principalement utilisées pour l AEP. Mesures de protection de la qualité des eaux de la ressource Les mesures de protection envisagées conformément à l'article B26 du SDAGE et aux prescriptions des arrêtés du 11 septembre 2003 sont les suivantes : - Cimentation sous pression des tubages entre la surface du sol et 95 m de profondeur (ou 130 m en fonction des résultats de la foration de reconnaissance et de la diagraphie). Elle permettra d'interdire les interconnexions entre nappes, - Mise en place d'une tête étanche de forage et d une embase cimentée afin d'interdire les risques de ruissellement direct et d'introduction de corps indésirables (petits animaux, etc.) dans le forage, - Mise en place de deux tubages métalliques concentriques sur les 30 premiers mètres. Lorsque l'état de vétusté ou toute autre raison rendra nécessaire l'abandon définitif du forage, celui-ci sera rebouché à l'aide d un massif de graviers en face de l'aquifère et d'un bouchon de ciment en face des terrains surmontant l'aquifère. 28

29 9. Impact des prélèvements : Modélisation hydrodynamique La Police de l Eau a émis le souhait lors de la réunion du 21/10/08 de se placer sur le régime de l autorisation en présentant un bilan de nappe fondé sur une modélisation hydrodynamique. Le présent chapitre rend compte de cette modélisation Programme de l étude L'étude comprend : Le recueil et la compilation des informations et des études disponibles sur le secteur ; La réinterprétation d essais de pompage anciens afin de déterminer les paramètres hydrodynamiques de l aquifère du Miocène ; L élaboration d un modèle conceptuel de la nappe du Miocène précisant l extension du domaine à prendre en compte, la dimension du maillage, les limites à flux nul, et/ou à charge imposée ; La construction d un modèle mathématique maillé à différences finies de la nappe du Miocène afin de reproduire le fonctionnement de cet aquifère en tenant compte des caractéristiques hydrodynamiques (modèle MARTHE) ; L ajustement du modèle permettant la reconstitution d une situation piézométrique de référence en régime permanent et la reconstitution des niveaux de la nappe lorsqu elle est sollicitée par les pompages ; Des simulations suivant différents scénarii d exploitation (futur projet de forage) pour prévoir l'effet de la mise en place de ce nouveau forage, avec édition des cartes piézométriques résultantes sur fond topographique scanné Recensement des ouvrages captant l aquifère Miocène Les ouvrages répertoriés sur le secteur sont présentés dans le tableau 4 et sur la figure 5 ci-après. 29

30 Figure 5 : Localisation de la zone d étude et des forages existants Tableau 4 : Les différents forages captant le Miocène (Aquitanien) 30

31 9.3. Géométrie de l unité géologique Miocène Afin de caractériser la géologie locale et de déterminer les altitudes du toit et de la base du Miocène, plusieurs ouvrages peuvent être utilisés. Les différentes formations rencontrées par ces forages sont décrites ci-après : Forage d Aureilhan : de 0 à 10 m : formation des marais sables et tourbe de 10 à 40 m : formation d Onesse sables argileux de 40 à 64 m : formation d Arengosse de 64 à 172 m : substratum marin du Miocène Forage M5 : de 0 à 28 m : formation d Onesse sable, argile sableuse de 28 à 34.5 : lignite de 34.5 à 92 m : formation d Arengosse sable grossier et argile grise de 92 à 200 m : substratum marin du Miocène Forage de Bestaven ( ) : de 0 à 5 m : formation des marais sable fin de 5 à 32 m : formation d Onesse argile et sable gris de 32 à 50 : formation d Arengosse argile gris vert à passées graveleuses de 50 à 172 : substratum marin du Miocène Forage St Paul F2 ( ) : de 0 à 5 m : formation du sable des Landes sable très fin silteux de 5 à 41 m : formation d Onesse sable moyen et argile gris bleu de 41 à 70 m : formation d Arengosse argile grise plastique et sable grossier de 70 à 192 m : substratum marin du Miocène Forage St Paul F3 ( ) : de 0 à 21.5 m : sable blanc et argile grise (formation d Onesse?) de 21.5 à 61 m : lignite, argile et gravier (formation d Arengosse?) de 61 à 207 m : sable gris-bleu argileux et coquillier (substratum marin du Miocène). Forage ancien PS1 (Parentis-en-Born) : de 0 à 65 m : sable blanc et argile grise (Plioquaternaire), de 65 à 250 m : sables gris blancs et argiles gris-verts (Miocène), 250 à 394 m : calcaire gréseux et argiles grises (Oligocène). Forage CECA (Parentis) : de 0 à 70 m : sable beige, graviers et marne sableuse (Plioquaternaire), de 70 à 94 m : argiles grises à ocres (Miocène-Helvétien). 31

32 de 94 à 164 m : sables fins argileux coquilliers et alternance de niveaux argileux (Miocène Aquitanien) Forage Poms (Parentis) : de 0 à 68 m : sable beige, graviers (Plioquaternaire), de 68 à 98 m : argiles grises à ocres (Miocène-Helvétien). de 98 à 158 m : sables fins argileux coquilliers et alternance de niveaux argileux (Miocène Aquitanien) de 158 à 168 m : marne et grés gris (Oligocène) Forage (Ychoux) : de 0 à 80 m : sable beige, graviers (Plioquaternaire), de 80 à 140 m : argile sableuse verdâtre et sables fins argileux (Miocène - Helvétien), de 140 à 171 m : calcaires gréso-sableux ou sables coquilliers (Miocène Aquitanien). Forage F2 (Labouheyre) : de 0 à 76 m : sable beige, graviers (Plioquaternaire), de 76 à 100 m : sables fins argileux avec débris coquilles (Miocène - Helvétien), de 100 à 126 m : gros sables et arénite grise (Miocène) de 126 à 171 m : sables coquilliers devenant marneux à la base (Miocène Aquitanien). Forage Le Tuc (Labouheyre) : de 0 à 96 m : sable fin à grossier blanc avec argiles jaunes (Plioquaternaire), de 96 à 130 m : argile noirâtre avec passages sableux (Miocène - Helvétien), de 130 à 167 m : calcaires gréseux coquilliers (Miocène - Aquitanien) de 167 à 171 m : calcaire marneux (base Miocène Aquitanien). Forage F2 (Parentis) : de 0 à 70 m : sable beige, graviers (Plioquaternaire), de 70 à 94 m : argile sableuse et calcaire gréseux noiratre (Miocène - Helvétien), de 94 à 156 m : calcaires coquilliers et argiles grises devenant marneux à la base (Miocène - Aquitanien) de 126 à 171 m : sables coquilliers devenant marneux à la base (Miocène Aquitanien). Forage F1 (Lue) : de 0 à 72 m : sables fins beiges, graviers (Plioquaternaire), de 72 à 140 m : argile silteuse avec quelques passages coquilliers (Miocène - Helvétien). Les différentes informations sont synthétisées dans le tableau 5. 32

33 Tableau 5 : Synthèse des différentes informations géologiques des forages de la zone étudiée On constate les points suivants : le toit du Miocène (Aquitanien) est situé entre 24 (Ychoux) et 100 mngf (Biscarosse) d Est en Ouest selon les forages. le mur du Miocène est compris entre -110 (Ychoux) et -180 mngf (Menaut) pour une épaisseur comprise d Est en Ouest entre 40 et 120 m. Une coupe géologique longitudinale Sud-Ouest / Nord-Est est présentée sur la figure 6 (Source : Conseil Général des Landes) ce qui permet de visualiser l approfondissement du toit du Miocène vers le Sud-Ouest. Les isohypses des cotes du toit et du mur de l Aquitanien ont été fournies par le BRGM et sont issues de la synthèse des données du Miocène (rapport BRGM - RP Fr). 33

34 Figure 6 : Coupe géologique longitudinale de la zone d étude 9.4. Géométrie de l aquifère Miocène Extension horizontale L aquifère Miocène est limité : - à l Est par les zones d affleurement de la rive gauche des vallées de la Garonne et de la Gironde ; - au Sud par les faciès molassiques de l Armagnac et de la vallée de l Adour ; - vers l Ouest par les faciès marno-argileux sensiblement à l aplomb de la frange littorale actuelle. 34

35 Extension verticale Globalement, l aquifère s enfonce progressivement vers l Ouest pour atteindre une profondeur de l ordre de 120 m sous le littoral actuel. Au-dessous, l aquifère Miocène est souvent en relation avec l aquifère calcaire de l Oligocène dont il partage approximativement la même extension. Au-dessus, l aquifère Miocène est alimenté dans sa partie Est et centrale par les importants stocks d eau souterraine des séries sableuses (Sables fauves, Graviers des bases Pliocène, Sables des Landes). A l Ouest, l aquifère est bien isolé du Pliocène par une couche argileuse imperméable datée de l Helvétien Piézométrie de l aquifère Miocène Le contexte hydrogéologique local est connu par les captages d eau potable du secteur dont les caractéristiques sont résumées dans le tableau 6. Un extrait de la carte piézométrique moyenne sur la période est présenté sur la figure 7. Tableau 6 : Caractéristiques des captages d eau potable de la zone d étude 35

36 La carte piézométrique moyenne de la nappe Miocène (Aquitanien) indique un sens d écoulement d Est en Ouest avec un gradient d écoulement d environ 2 m pour 1000 m. Des entrées et sorties d eau s effectuent par drainance entre les différents aquifères sus et sous jacents. Ces phénomènes de drainance joue un rôle important dans la forme de la piézomètrie. Des apports des aquifères sus-jacents sont notées sur la partie Sud-Est du secteur d étude au niveau de Labouheyre. Cette drainance s effectue vers l Oligocène sous-jacents qui reçoit des apports de l Aquitanien. Sur la partie Ouest du secteur d étude et notamment au niveau du plan d eau d Aureilhan, des sorties d eau sont probables de l Aquitanien vers les couches supérieures. Figure 7 : Extrait de la piézométrie moyenne de l aquifère Miocène ( source BRGM rapport RP51176-Fr) 9.6. Evolution de la piézométrie de l aquifère Miocène Deux forages sur le secteur d étude font l objet d un suivi par le Conseil Général des Landes : Biscarosse (873-3x-0003), St Paul en Born (897-4x-0013). 36

37 Suivi Saint Paul Au repos, son niveau statique s établit au maximum à + 5,7 m au-dessus du sol à une altitude de + 17,7 m NGF. Ce caractère artésien jaillissant du Miocène à cet endroit souligne bien le caractère captif de l aquifère sous la couverture imperméable des argiles au toit du Miocène. La chronique des fluctuations piézométriques du forage St Paul F2 est présentée sur la figure 8. Ce forage étant exploité, le graphique présente la succession très serrée des périodes de pompage et d arrêt. On constate l abaissement piézométrique systématique pendant la période des deux mois d été où les prélèvements sont les plus forts et la grande stabilité des niveaux dans le temps ce qui est l indice d une alimentation de la nappe suffisante, dans l état actuel des prélèvements, pour assurer une bonne reconstitution des charges piézométriques. Figure 8 : Fluctuations piézométriques du forage St Paul F2 de 1994 à 2007 (source Conseil Général 40) 37

38 Suivi Biscarosse Au repos, son niveau statique s établit au maximum à 7 m sous le sol à une altitude de + 7,5 m NGF. La chronique des fluctuations piézométriques du forage F2 de Biscarosse est présentée sur la figure 9. Ce forage n est pas exploité, toutefois, les niveaux sont marqués par l influence des pompages d autres forages avec une baisse des niveaux pendant les mois d été et une remontée pendant les mois d hiver. Une baisse des niveaux est notée de 2001 à 2004 et une stabilisation depuis. Figure 9 : Fluctuations piézométriques du forage F2 de Biscarosse (Helvétien) de 2001 à (source Conseil Général 40) 9.7. Paramètres hydrodynamiques de l aquifère Miocène Les essais de pompage réalisés au moment des travaux ont fait l objet d une réinterprétation dans le cadre de cette étude. Les différentes interprétations sont présentées en annexe D. Le tableau 8 synthétise les résultats des calages obtenus. La transmissivité s établit entre 5, et 1, m 2 /s. La perméabilité a été estimée en divisant la transmissivité par la hauteur captée. Elle s établit entre 3, et 4, m/s. A noter que les caractéristiques hydrodynamiques de l aquifère se dégradent en allant vers l Ouest. 38

39 9.8. Prélèvements Généralités L aquifère de l Aquitanien sur le domaine d étude est exploité pour un usage d alimentation en eau potable et en eau industrielle. Aucun prélèvement agricole n est recensé dans cet aquifère (source DDAF). Les débits prélevés en 2007 (source Agence de l eau) et les débits autorisés sont reportés dans le tableau 7. Concernant le forage ISPE1, le relevé de l agence de l eau ne porte que sur le forage ISPE2 (Oligocène). Les prélèvements d eau potable sont plus importants en période estivale compte tenu de la fréquentation touristique. Tableau 7 : Inventaire des prélèvements dans l Aquitanien (Miocène) Nouveaux prélèvements Pour arroser les légumes sous serre, le groupement GFA Audoy Wright Vila souhaite disposer de m 3 annuel. Pour faire face à ce besoin, il est prévu de prélever cette eau dans la nappe de l aquitanien (Miocène). Un forage au lieu-dit Poms sur la commune de Parentis est en cours d équipement et sera exploité pour un débit autorisé de 1200 m 3 /j. Dans le cadre du schéma directeur d alimentation en eau potable, il est prévu à moyen terme la création d un forage à Sainte Eulalie en Born. 39

40 9.9. Modélisation hydrodynamique des écoulements Objectif de la modélisation hydrodynamique La modélisation hydrodynamique d'une nappe a pour objectif de comprendre et de quantifier le comportement d un ou plusieurs aquifères au moyen d une approche analytique la plus objective possible. Une fois le travail de constitution et de calage du modèle réalisé, on dispose alors d'un outil numérique de simulation des écoulements souterrains permettant ensuite d'évaluer les évolutions induites par un changement d environnement ou par de nouvelles sollicitations (influence d'un nouveau forage par exemple). L utilisation du modèle hydrodynamique sur le secteur de Parentis doit permettre de prévoir l effet de la mise en place des nouveaux forages en complément de ceux existants Principe d un modèle hydrodynamique Un modèle hydrodynamique (modèle numérique de nappe) est un outil de calcul dont le but est de représenter le comportement hydrodynamique d'un aquifère et de réagir comme lui à des sollicitations extérieures (pompages par exemple). Un modèle doit donc avoir un comportement le plus proche possible de celui de l'aquifère, afin de tester et valider ou invalider diverses solutions techniques avant leur mise en œuvre sur le terrain. C'est l'équivalent numérique d'un modèle réduit physique. La mise en œuvre d'un modèle numérique de nappe nécessite l'utilisation de moyens de calcul par ordinateur. L élaboration, puis l utilisation d un modèle numérique, comportent plusieurs phases successives : Construction d un maillage s appuyant sur une série de limites physiques (contours hydrogéologiques) ou artificielles (lignes de courant, courbe d égale charge) et permettant de découper l'aquifère en éléments finis de forme parallélépipédique de taille variable, appelés mailles, dans lesquelles on considère que l'aquifère est homogène. Les dimensions affectées aux mailles résultent d un compromis entre le pas et la variabilité spatiale des données disponibles, la taille et la complexité géométrique et/ou hydrogéologique des aménagements à simuler et le nombre de mailles compatible avec une durée de calcul raisonnable. Constitution des fichiers requis par le logiciel de simulation : fichiers généraux précisant les options de calcul retenues et fichiers de données 40

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