Avis hydrogéologique du BRGM sur le projet de centre de stockage de déchets ménagers et assimilés sur la commune de Sauvigny-le-Bois (89)

Transcription

1 Ministère de l'industrie, de la Poste et des BOURGOGNE Avis hydrogéologique du BRGM sur le projet de centre de stockage de déchets ménagers et assimilés sur la commune de Sauvigny-le-Bois (89) Etude réalisée dans le cadre des actions de Service public du BRGM 97-A-105 mai 1997 R BRGM,I,*NRY<, LIY,.",G, D. YI1I)III

2 Ministère de l'industrie, de la Poste et des BOURGOGNE Avis hydrogéologique du BRGM sur Ie projet de centre de stockage de dëchets ménagers et assimilés sur h commune de Sauvigny-le-Bois (89) Etude réalisée dans le cadre des actions de Service public du BRGM 97-A-105 mai 1997 R 39481

3 Mots clés : géologie, hydrogéologie, sondage, perméabilité, décharge, déchet, piézométrie, législation, prescriptions, environnement, installation classée. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : JaufFret D. (1997) - Avis hydrogéologique du BRGM sur le projet de centre de stockage de déchets ménagers et assimilés sur la commune de Sauvigny-le-Bois (89) Rapport BRGM R 39481, 15 pages. Q BRGM, 1997, ce document ne peut être reproduit en totalitk ou en partie sans l'autorisation expresse du BRGM rapport BRGM R39481

4 PLAN 1. Introduction et déroulement de l'opération 2. Situation géologique et hydrogéologique du projet 2.1 Contexte régional 2.2 Géologie et hydrogéologie du site 3. Remarques sur le contenu géologique et hydrogéologique du dossier (rapport SAF'EGE) 3.1 Mesures et essais réalisés 3.2 Structure géologique du site 3.3 Perméabilité des formations 3.4 Hydrogéologie et niveaux d'eau sur le site 4. Conclusion

5 Résumé La DDAF de l'yonne a demandé au BRGM. dans le cadre de son activité de service oublic d'appui technique aux administrations, de donner un avis sur l'aspect hydrogéologie d'un projet de centre de stockage de déchets ménagers et assimilés sur la commune de Sauvigny-le-Bois. -. Le présent rapport rend compte de cet avis. Le projet est implanté sur les marnes du Lias. Le dossier géologique et hydrogéologique constitué par le futur exploitant ainsi que le complément demandé par l'inspecteur des installations classées à 1; DDAF de l'yonne de se faire ;ne idée-précise des caractéristiques du site. Des études complémentaires sur le volet sous-sol du projet ne paraissent pas nécessaires. Indépendamment de la faisabilité du projet quelques indications sont données pour la réalisation du dispositif de suivi de la piézométrie et de la qualité de l'eau souterraine au droit du site.

6 1. Introduction et déroulement de l'opération La DDAF de l'yonne a demandé au BRGM de donner, dans le cadre de son activité de service public d'appui technique aux administrations, un avis sur le projet d'un nouveau centre de stockage de déchets ménagers et assimilés situé à 6 km à l'est-nord-est d'avallon sur la commune de Sauvigny-le-Bois (projet situé sur le huitième BRGM 46711X). Cet avis ne concerne que les aspects du projet liés à l'eau souterraine. Actuellement un site d'enfouissement technique existe à Sauvigny au lieu-dit "les prés Cadoux" pour ordures ménagères et déchets industriels banals. C'est l'un des 8 centres de ce type que compte le département de l'yonne. Ce centre actuel de Sauvigny a une capacité d'enfouissement de T de déchets par an avec une tolérance de 15%. Sa surface est de 8 ha. Il a été autorisé par arrêté préfectoral du 20 mars Ce site est exploité par la société ECOSPACE. En 1998 il sera proche de la saturation ce qui motive le projet d'un nouveau centre. Le projet de nouveau centre rentre dans le cadre du plan départemental de gestion des déchets ménagers et assimilés (plan approuvé par l'arrêté préfectoral du 6 juin 1995): valorisation des déchets (tri et récupération, aire de compostage de déchets verts) et enfouissement des déchets non récupérables. Ce centre recevra ainsi des déchets ménagers prétriés et des déchets industriels banals également prétriés. Ce site est situé au lieu-dit "les Battées", immédiatement à l'est du site actuel (il en est séparé, sur 150 m, par le bois classé de "la Revenue de Crécy") et, coté Est, il est jointif à l'échangeur d'avallon de l'autoroute A6. L'emprise totale du projet couvre 19,9 ha dont : - 5,6 ha de bois classés, - 12,7 ha d'installation classée se répartissant en enfouissement : 10 ha, aire d'accueil et de tri-valorisation : 1,52 ha - 0,s ha de zone de compostage (située sur l'actuel site) - 2,l ha de bois et zone de protection à créer. Dans le cadre de la demande d'autorisation d'exploiter, GEOMETRA Conseils a réalisé ou fait réaliser et regrouper les études concernant les différents aspects du projet afin de constituer le dossier de demande d'autorisation. Le volet du dossier concernant la géologie, l'hydrogéologie et la géotechnique du site a été réalisé par le bureau d'étude SAFEGE Ingénieurs Conseils. Le dossier de demande d'autorisation constitué par GEOMETRA Conseils a été bouclé en avril En décembre 1996 l'inspecteur des installations classées de la DDAF a demandé quelques compléments pour la recevabilité du dossier, notamment, pour ce qui est de l'aspect hydrogéologie du site, un sondage complémentaire pour mesures in situ et en profondeur des perméabilités et un prélèvement d'eau pour analyse sur l'un des sondages carottés. Le sondage complémentaire et les essais de perméabilité (essais Lefranc) ont été réalisés par le bureau d'étude GEOTEC en janvier Pour donner son avis, le BRGM a:

7 - d'abord rencontré l'inspecteur des installations classées chargé du projet à laddaf de l'yonne (10 avril 1997), - puis consulté l'ensemble du dossier de demande d'autorisation (dossier de GEOMETRA Conseils) et plus particulièrement l'étude de SAFEGEIngénieurs Conseils, - rencontré les représentants d'ecospace et de SAFEGE Ingénieurs Conseils puis visité le site en leur compagnie (22 avril 1997), - visité seul le site (22 avril 1997, fin d'après-midi). Rappelons que cet avis ne concerne que les aspects du projet liés à l'eau souterraine. 2. Situation géologique et hydrogéologique du projet 2.1 Contexte régional Le site du projet est implanté dans la région de Terre Plaine, région qui occupe la dépression périphérique Nord du Morvan constituée de formations sédimentaires du Lias à dominance argileuse. Les formations sédimentaires présentent un léger pendage régional vers le Nord ou le Nord-Ouest. Le socle cristallin du Morvan apparait ainsi en fond de vallon (ru de Charbonnière) à 1500 m au Sud-Ouest du site et en plateau à 3 km au Sud du site. Vers le Nord, les calcaires du Bajocien apparaissent à environ 9 km du site où ils forment la cote des plateaux de Basse Bourgogne. Les eaux de surface sur le site et ses environs s'écoulent vers le Sud et le Sud-Ouest pour rejoindre le Cousin par l'intermédiaire du ru de Charbonnière, le Cousin se jetant dans la Cure, elle-même affluent de l'yonne. Une ligne de partage des eaux de surface passe à 500 m ou 1 km au Nord du site et au Nord de cette ligne les eaux de ruissellement s'écoulent vers le Nord-Est jusqu'au Serein affluent de l'yonne. 2.2 Géologie et hydrogéologie du site La série stratigraphique locale (cartes géologiques au 1/ : feuilles de Carré-les-Tombes (467) et d'avallon (466)) est donnée ci-dessous, de haut en bas : - calcaire à Gryphées géantes du Domérien supérieur (14b) : 5 m environ, bancs calcaires à passées marno-gréseuses; forme la butte de Montjalin à environ 1000 m au Nord du site du projet ainsi qu'une petite cuesta que l'on peut suivre dans le paysage, notamment de Montjalin à Etaule par Sauvigny-le-Bois et le mont Orge, - marnes micacées du Domérien inférieur (14a) : 60 à 70 m environ, argilites micacées avec lentilles gréseuses puis dolomitiques et, à la base, niveaux calcaires ; affleurent sur toute la vaste zone qui s'étend du pied de la butte de Montjalin jusqu'aux abords de la voie ferrée Avallon - Saulieu, - calcaires et marnes à Bélèmnites du Carixien (14a) : 10 m,

8 - calcaire à Gryphées arquées du Sinémurien (13) : 5 m environ, calcaire bmn à gris compact avec quelques niveaux de marnes schisteuses, - calcaire marneux gris-bleuté de 1'Hettangien (12) : 2 à 3 m, - calcaire lumachellique marneux gris-bleuté de llhettangien (12) : 5 m, - marne noire et grès ligniteux du Rhétien (11) : quelques mètres au plus ; nous sommes ici à la limite d'extension vers l'ouest de cette formation, - silifications affectant soit le toit du granite altéré sous-jacent, soit les premiers dépots sédimentaires déposés sur le socle (formations à galets et lumachelle) soit les deux, - socle cristallin du Morvan. Sur la zone située entre la cuesta du calcaire du Domérien suoérieur au Nord Montidin) et la ligne d'deurement du socle au de Cerce),. les formations inférieur, Sinémurien, Hettangien) sont recouvertes de limons plus ou moins argileux. Le projet de site est implanté sur la base des marnes micacées du Doménen inférieur. La bibliographie, les cartes géologiques et le dépouillement de la Banque du Sous-Sol permettent d'indiquer, quant à i'hydrogéologie locale, les faits ci-dessous : - le calcaire du Domérien supérieur renferme une petite nappe exploitée par quelques puits fermiers ; cet aquifère est situé à une altitude nettement supérieure à celle du projet et n'est donc pas concerné, - les limons de surface et les marnes altérées sous-jacentes peuvent contenir des niveaux aquifères de faible productivité qui sont exploités pour alimenter des abreuvoirs pour bétail ; les formations des marnes micacées du Domérien inférieur non altérées ne contiennent pas de nappe aquifère, - les calcaires du Sinémurien et les alternances de niveaux calcaires ou marneux sous-jacents (Hettangien) contiennent un aquifère. Aucun captage d'adduction d'eau potable n'est menacé par le projet. 3. Remarques sur le contenu géologique et hydrogéologique du dossier (rapport SAFEGE) 3.1 Mesures et essais réalises Le bureau d'étude SAFEGE Ingénieurs Conseils a rendu ses conclusions sous forme d'un rapport daté de janvier 1996 et référencé PA/JM/LWE237/1 : "Département de l'yonne, CET de Sauvigny-le-Bois, projet d'extension. Etudes géologique, hydrogéologique et géotechnique".

9 Dans ce rapport sont étudiés, outre le contexte géologique et hydrogéologique régional, la géologie, l'hydrogéologie et la géotechnique du site proprement dit de stockage à partir de tout un ensemble de mesures et d'essais:. prospection géophysique (couverture électromagnétique et 16 sondages électriques dénommés SE1 à SE16), fouilles à la pelle mécanique (10 fouilles de 5 m de profondeur dénommées Tl à Tlo),. essais de perméabilité "double-anneau" (10 essais à 1 nl de profondeur dénommés Kvl à KvlO),. sondages de reconnaissances (3 sondages carottés avec diagraphies gamma-ray dénommés SC1, SC2 et SC3) ; ces 3 sondages carottés ont été réalisés par l'entreprise SARG, essais de laboratoire (perméabilité, essais géotechniques divers) sur échantillons prélevés dans les sondages carottés à différentes proforideurs ; ces essais de laboratoire ont été réaiisés'par le CEBTP, sondages pressiométriques (3 sondages pressiométriques réalisés à proximité immédiate des sondages carottés). Des mesures de niveau d'eau ont été faites sur les trois sondages carottés qui ont été équipés en piézomètres ainsi que sur les deux piézomètres de contrôle du site actuel (Tl sur son bord Ouest et F2 sur son bord Est). Le bilan hydrique du site a été étudié afin de connaitre les quantités d'eau (ruissellement et lixiviats) qui devront être traitées et évacuées. Pour dresser ce bilan, ont été utilisées les données climatiques fournies par les stations de mesures du réseau de METEO-FRANCE environnant le site. Par ailleurs, à la demande de l'iispecteur des installations classées de la DDAF de l'yonne, deux opérations complémentaires ont été réalisées :. un sondage à la tarière, dénommé ST1, dans lequel ont été pratiqués des essais de perméabilité (essais Lefranc) à différentes profondeur (4 essais) ; ce sondage et les essais de perméabilité ont été réalisés par le bureau d'étude GEOTEC,, un prélèvement d'eau pour analyse sur le sondage SC2 ; les analyses ont été effectuées par le laboratoire du Centre International de Recherche sur l'eau et l'environnement (CIRSEE). Le compte rendu de ces deux opérations complémentaires est donné dans le rapport de SAFEGE Ingénieurs Conseils "Département de l'yonne, CET de ~auh~n~-le-~ois, investigations complémentaires", janvier 1997.

10 3.2 Structure géologique du site L'ensemble des mesures et essais qui ont été réalisés donne une vue précise de la géologie du site. En particulier, sondages électriques, sondages carottés avec diagraphie, sondages pressiométriques, permettent de bons calages entre les dfférents niveaux lithologiques. Les différents niveaux lithologiques sont affectés, au droit du projet du site d'enfouissement, d'un pendage moyen d'environ 3 m/100 m vers le Nord-Nord-Ouest ce qui correspond à la valeur régionale. Le'toit du calcaire gris fossilifère ressort bien sur les sondages électriques et, en diagraphie gamma-ray, il est marqué par un pic très net sur les trois sondages (correspondant vraisemblablement à un niveau plus argileux d'épaisseur métrique). Les différents ensembles lithologiques mis en évidence par les sondages carottés peuvent être corrélés avec la série stratigraphique locale ; on a ainsi de haut en bas : - sous le "tout-venant" de surface, d'environ 1 m d'épaiseur (argile limoneuse), des marnes bleues à grises compactes avec quelques fossiles (Bélemnites, Ammonites) ; sur les 7 à 8 premiers mètres sous la surface, ces marnes sont plus ou moins altérées (elles sont alors plastiques et de couleur bariolée, ocre, lie de vin) ; ces marnes sont à rapporter à l'ensemble des marnes micacées du Domérien inférieur, - des marno-calcaires gris à fossiles (Bélemnites) qui sont à rapporter à l'ensemble des calcaires et marnes du Carkien, - un calcaire gris à débris de fossiles (Brachiopodes, Lamellibranches, quelques Gryphées) qui représente le calcaire à Gryphées arquées du Sinémurien, - un calcaire ou un calcaire marneux noir, fin avec des lits argileux puis un calcaire spathique gris puis des marno-calcaires ou des marnes noires, charbonneuses ; cet ensemble est à rapporter à 1'Hettangien (les mamo-calcaires et marnes noires et charbonneuses appartiennent peut-être au Rhétien), - un calcaire silicifié ; il s'agit des silifications qui se développent régionalement au contact du socle et de sa couverture sédimentaire et qui peuvent monter jusque dans l'hettangien. Par rapport au descriptif du projet (dossiers de GEOMETRA Conseil), les trois sondages carottés sont représentatifs (c'est à dire se situent à quelques mètres seulement en distance horizontale) : - pour SC3 (cote NGF du sol : 281 m), du coin Nord-Ouest du futur fond de forme qui sera à la cote NGF de 266 m, - pour SC2 (cote NGF du sol : 268 m), du coin Nord-Est du futur fond de forme qui sera à la cote NGF de 269 m, - pour SC1 (cote NGF du sol : 272 m), du milieu du coté Sud du futur fond de forme qui sera à la cote NGF de 266,50 m ; il faut retenir que ce sondage est celui qui est situé le plus à l'amont pendage de la série lithostratigraphique : c'est donc au droit de celui-ci que les toits des différentes formations seront à la plus faible profondeur sous le fond de forme. Le fond de fonne est situé :

11 - soit dans des marnes bleues à grises compactes, - soit dansdes argiles ou marnes plus ou moins altérées (de couleur ocre à lie de vin et de consistance plastique) lorsqu'il est établi à moins de 6 ou 7 m sous le terrain naturel. La Base de ces marnes bleues qui est aussi le toit du niveau sous-jacent des mamo-calcaires gris à fossiles (Bélemnites) est située: - à 12 m sous le fondde forme en SC3, - à 16 m sous le fond de forme en SC2, - à 6 m sous le fond de forme en SC1 Le toit du calcaire gris fossilifère est situé : - à 16 m sous le fond de forme en SC3 - à 17 m sous le fond de forme en SC2 - à 12 m sous le fond de forme en SC1. Il est à noter, par ailleurs, que les diagraphies gamma-ray réalisées montrent, sur les trois sondages, que les derniers mètres de la base des marnes grises compactes (les 5 derniers mètres en SC3, les 9 derniers mètres en SC2 et les 6 derniers mètres en SC1) montrent une diinution progressive de la teneur en argile de la formation vers le bas (c'est à dire en se rapprochant du toit des marno-calcaires) ; cette diminution commence donc à se faire sentir : - à 6,50 m sous le fond de forme en SC3, - à 7 m sous le fond de forme en SC2, - au niveau du fond de forme en SC1 Le sondage à la tarière ST1 (cotengf du sol : 276 m) est représentatif (c'est à dire est situé à quelques mètres en distance horizontale) du milieu du bord Ouest du futur fond de forme (cote NGF : 265 m) et donne, pour ce qui est de la lithologie des formations, des résultats cohérents avec ceux fournis par les sondages carottés : -fond de forme dans les marnes gris-bleues à passages indurés, - base des marnes gris-bleues à passages indurés (c'est à dire aussi toit des marno-calcaires) à 7,50 m sous le fond de forme. Par extrapolation avec les sondages carottés on peut aussi estimer que le niveau de transition à la base des mames gris-bleues mis en évidence par les diagraphies gamma-ray (niveau à moindre teneur en argile sur les derniers mètres des marnes) commence à se faire sentir en ST1 à 2 m sous Ze fond de forme. rapport BRGMR 39481

12 3.3 Perméabilité des formations En surface : Les mesures de perméabilité réalisées en surface (par la méthode du double anneau) permettent de connaitre la perméabilité des formations qui seront déblayées puis utilisées pour constituer les digues et la couverture des casiers en cours puis en fin d'exploitation. Les valeurs de perméabilité ainsi mesurées (en 10 points) sont comprises entre 5,9.10E-6 m/s et 1,4.10E-11 mis. Une seule valeur est supérieure à IOE-6 m/s (point Kv8 : 59. IOE-6 m/s) et on note : - 2 valeurs comprises entre 10E-6 m/s et 10E-7 ds, - 2 valeurs comprises entre 10E-7 m/s et 10E-8 m/s, - 4 valeurs comprises entre 10E-8 mis et 10E-9 m/s, - 1 valeur inférieure à 10E-10 mis (1,4.10E-11 m/s). Dans les sondages : Les mesures de perméabilité concernant des niveaux situés au niveau ou plus bas que le fond de fome sont au nombre de 7 : - 3 en SC2 (mesures en laboratoire sur échantillons prélevés sous gaine) : à 3 m, 5 m, 7 m sous le fond de forme dans le niveau des argiles plastiques grises à bmne (ikge d'altération des marnes du Domérien inférieur), valeurs trouvées, respectivement : 1,2.10E-7ds, 4.10E-lOd~, 1,3.10E-8 m/s, - 3 en ST1 (essais Lefranc) : à 3 m, 5 m, et 7 m sous le fond de forme (dans le niveau des mames grises du Domérien inférieur non altérées), valeurs trouvées, respectivement : 5.10E-8 m/s, 3.10E-8 ds, 6.10E-9 m/s ; on peut estimer aussi, au vu des extrapolations avec les sondages carottés et leur diagraphie (voir ci-dessus), que ces mesures de perméabilité concernent, au sein des marnes, la partie à moindre teneur en argile, - 1 en SC1 (mesure en laboratoire sur échantillons prélevés sous gaine) : à moins de 1 m sous le fond de forme (dans le niveau de marne plastique molle gris bleuté hétérogène : niveau d'altération des marnes du Domérien inférieur), valeur trouvée : 1,7.10E-8 m/s ; cette mesure concerne aussi le niveau de moindre teneur en argile mis en évidence par diagraphie gamma-ray. En SC3, 5 mesures de perméabilité ont été réalisées (mesures en laboratoire sur échantillons prélevés sous gaine) mais à des cotes au dessus du fond de forme. Ces mesures concernent donc des matériaux qui seront décaissés et donc éventuellement utilisés pour les digues et les couvertures des casiers (voir ci-dessus) : échantillons prélevés à 1 m, 3 m, 4 m, 6 m et 8 m sous le terrain naturel, valeurs trouvées, respectivement : 0,8.10E-10 ds, 2,7.10E-11 mis, 1,4.10E-10 mis, 1,8.10E-7 mis, 10E-8 m/s, rapport BRGMR 39481

13 Conclusions pour les perméabilités : 1") Formations destinées à être décaissées : Les mesures de perméabilité en surface ou à des cotes supérieures au futur fond de forme - et qui concernent donc les formations destinées à être décaissées et éventuellement réutilisées - (mesures au double anneau en surface et mesures sur échantillons prélevés sur SC3 : en tout 15 mesures) ont été conduites, pour ce qui est de la répartition des points de mesures et des techniques employées, conformément aux règles de l'art. Les résultats donnent un aperçu des valeurs de perméabilité pour ces formations qui me parait fiable. Elles sont, à une exception près, inférieures à IOE-6 ds. Les matériaux pourront donc être réutilisés pour les digues et les couvertures moyennant un suivi de leurs caractéristiques lors du décaissement et éventuellement un compactage préalable (opérations d'ailleurs prévues par l'exploitant : cj: le dossier GEOMETRA Conseil). 2") Formations destinées à assurer la protection passive : concernant les formations sur lesquelles reposent le fond de forme, formations destinées à assurer la protection passive, 7 mesures deperméabilité ont été réalisées à des profondeurs comprises entre 0,50 m et 7 m sous le futur fond de forme (mesures sur échantillons prélevés sur deux des sondages carottés et essais Lefianc sur STI). Les.méthodes utilisées sont également conformes aux règles de l'art ; les essais Lefranc ont été conduits par injection et niveau variable (communication orale de la SAFEGE, 22 avril 1997) ce qui est la méthode recommandée pour les formations de faible perméabiiité. Les valeurs mesurées sont toutes inférieures à IOE-6 m/s (1 valeur comprise entre 10E-6 et 10E-7 ds, 4 valeurs comprises entre 10E-7 et 10E-8 ds, 1 valeur comprise entre 10E-8 et 10E-9 d s et 1 valeur inférieure à 10E-9 ds), y compris pour les mames à moindre teneur en argile, ce qui rend ce site conforme à la législation en vigueur pour I'établissementprojeté, moyennant une vérzjïcation des caractéristiques des formations constitutives de la base du fond de forme et éventuellement tapissage du fond, sur 1 m d'épaisseur, par des matériaux de perméabilité inférieure à IOE-9 mis (ce qui est également prévu par l'exploitant: cf le dossier GEOMETRA Conseil). 3.4 Hydrogéologie et niveaux d'eau sur le site L'étude de l'hydrogéologie sur le site doit ici permettre de répondre à deux questions : - existe-t-il un aquifère captif sous le substratum imperméable du fond de forme susceptible d'exercer des pressions ascendantes importantes? - le décaissement, qui dans la partie Nord-Ouest du site va atteindre 14 m, va-t-il mettre à jour, maigré la faible perméabilité des niveaux recoupés, quelques petits niveaux aquifères (qui pourront provoquer un apport d'eau supplémentaire dans les fossés de pourtour des casiers en exploitation ou s'écouler sous la géomembrane)? Elle doit également permettre de définir les grandes lignes du dispositif de suivi de la piézométrie et de la qualité des eaux souterraines sous le site. lère question : Les cinq ouvrages equipés en piézomètres l'ont été pour capter la nappe du calcaire gris (calcaire du Sinémurien) situé sous le substratum imperméable du projet (voir en 3-2). Les mesures piézométnques ont été réalisées sur ces 5 piézomètres (SCI, SC2, SC3, FI, F2) en IO

14 janvier 1996 et lors de ma visite le 22 avril 1997 ; ce jouilà a également été mesuré le niveau d'eau dans le STI (cet ouvrage a été détubé après la réalisation des essais Lefranc mais le niveau de l'eau est encore mesurable). Les niveaux observés sont assez disparates au point qu'il me parait illusoire de dresser une esquisse piézométrique ; on observe ainsi un gradient de 12% entre le F2 et le SC3. Afin de résoudre au moins une partie de ce problème, j'ai demandé, le 22 avril 1997, que les têtes de tubage de ces 5 piézomètres soient nivelées entre elles et raccordées au NGF. Ce nivellement a été réalisé (le 28 avril 1997 par la SAGE Fleurot-Morel-Viard). On donne ci-dessous les résultats de ce nivellement et du levé piézométrique du 22 avril 1997 : piézomètre cote NGF de la hauteur au tête du tubage dessus du sol de (en m) la tête du tubage (en m) profondeur par rapport a la tête du tubage de la surface piézométrique le 22 avril 1997 (en m) 12,82 11,34 6,65 4,25 6,40 25,30 cote NGF de la surface piézométrique le 22 avril 1997 (en m) Ces résultats semblent bien indiquer que les piézomètres n'atteignent pas tous la même nappe. Celà pourrait provenir d'un mauvais équipement technique des piézomètres ; dans ce sens on constate que pour leur équipement, les règles de l'art n'ont, semble-t-il, pas été totalement respectées ; ainsi : - sur le F1 et le F2 (piézomètres du site actuel, réalisés en 1992), si les cotes de cimentation et crépinage semblent en accord avec les coupes géologiques, il n'y a pas eu de pompage de développement (en particulier les niveaux d'eau mesurés sur le F2 sont étonnamment bas ; ce piézomètre serait-il colmaté?), - sur les SCI, SC2, et SC3, il n'y a, semble-t-il, pas de cimentation de l'annulaire au dessus des crépines mais simplement un bouchon de sobranite sur seulement 1 à 2 m de haut ; de plus les cotes des crépines ne sont pas en accord avec les coupes géologiques : en SC1 le calcaire gris sinémurien n'est pas crépiné (seuls le sont les niveaux sous-jacents), en SC2 crépine depuis le fond du forage jusqu'à la base des marno-calcaires ce qui est correct, en SC3 sont crépinés non seulement les niveaux du fond (Sinémurien et Hettangien) mais aussi la moitié des marnes grises compactes sus-jacentes. Au vu de cela on peut penser malgré tout que les niveaux mesurés concernent vraisemblablement : - l'aquifère du calcaire sinémurien et des niveaux sous-jacents en SCl, SC2, F1 et F2 ; cotes piézométnques NGF relevées le 22 avril 1997 de, respectivement, 259,79 m, 257,22 m, 265,44 m et 253,64 m ; cotes piézométriques NGF les plus élevées mesurées sur ces mêmes 11

15 points : 261,05 m, 259;20 m, 265,56 met 263,84 m (??), - des petits niveaux aquifères dans les marnes du Domérien inférieur en SC3 et STl ; cotes piézométriques NGF relevées le 22 avril 1997 de, respectivement, 275,24 m et 272,12 m ; cotes piézométriques NGF les plus élevées mesurées sur ces deux points : 275,52 m et 273,57 m. La SAFEGE a réalisé en novembre-décembre 1995 un inventaire des points d'eau dans les environs du site avec mesures des niveaux piézométnques. Il ressort de ces mesures que, pour les points d'eau atteignant l'aquifère du calcaire sinémurien dans sa partie situés au hameau de Bierry et le long ou au Sud de la voie ferrée), une organisation cohérente de la piézométrie semble apparaître : écoulement vers le Sud entre Bierry et le site actuel et vers le Sud-Sud-Est ou le Sud-Est à l'est du site actuel, gradient d'écoulement de 2% aux environs de Bierry. Par ailleurs, il apparait que les exutoires principaux de cet aquifere sont les ruisseaux de Charbonnière et de Bierry à des cotes d'environ m NGF à Bierry même, 260 m NGF à l'est de 1a.W 146 (Charbonnière) et moins de 260 m NGF à la Tuilerie. On observe des indices d'exutoires temporaires (observés lors de ma visite du 22 avril 1997 où ils été secs) entre la voie ferrée, la Tuilerie et la RN 146 à des cotes NGF de m. De l'ensemble de ces observations on peut déduire que I'aquifère du calcaire Sinémurien dans sa partie captive n'est pratiquement pas alimenté, il ne montre qu'un très faible écoulement voire pas d'écoulement en cette période de sécheresse (printemps 1997) ; son niveau piézométrique est sensiblement aux mêmes cotes, voireplus bas, que les exutoires situés dans la partie libre immédiatement à l'aval du site (à environ 500 ou 600 m au Sud du site et aux cotes NGF de 265 m auplus), exutoires qui sont temporaires, les exutoires les plus bas de cet aquifère étant le vallon du ruisseau de Charbonnière depuis ce dernier hameau jusqu'aux abords de la Tuilerie (cotes NGF décroissant de 260 à 250 m). En période de hautes eaux, le niveau piézométrique de l'aquifère libre du calcaire sinémurien aux abords du site ne peut pas dépasser la cote des exutoires les plus hauts (265 m NGF) qui correspond aussi à la cote d'ennoiment du calcaire sous les marno-calcaires sus-jacents et de même pour la partie captive. Dans ces conditions il nly apas de risques que cet aquijère exerce des sous-pressions ascendantes sous le fond de forme dont la cote NGF la plus basse est de 264 m NGF. On peut également penser, au vu de l'ensemble de ces cotes NGF, qu'en période de recharge de la partie libre, l'écoulement dans la partie captive de cet aquifère sous le site se fait de la partie libre vers la partie captive soit du Sud (de Sud-Ouest à Sud-Est) vers le Nord et, en période de vidange, vers les exutoires c'est à dire du Nord vers le Sud (de Sud à Sud-Est). Il n'est cependant pas exclu qu'en période de nappe basse l'écoulement de cet aquifère se fasse vers la vallée du Serein c'est à dire vers le Nord-Est ; en effet, le calcaire sinémurien affleure aux abords de Sceaux à 225 m NGF (à 3 km au Nord-Est du site) et à m NGF à 500 m plus à l'est ; la vallée du Serein à Montréal (à 5 km au Nord-Est du site) est à 200 m NGF. L'aquifère du calcaire sinémurien au droit du site semble également n'avoir qu'une très faible productivité au vu des observations de la SAFEGE : lors du prélèvement d'eau sur le SC2 le 3 janvier 1997, la pompe a été descendue à 25 m dans le forage, le niveau statique étant de 9,50 mlsol, et s'est trouvée dènoyée après seulement 50 mn de pompage à un débit pourtant décroissant de 135 Vh à 80 b puis arrêt du pompage pendant 30 mn avant reprise (communicaton orale de la SAFEGE lors de la réunion du 22 avril 1997).

16 2ème question : Les 10 tranchées de 5 m de profondeur creusées sur l'emprise du futur site n'ont pas recoupé de venues d'eau sauf : - 3 d'entre elles qui ont rencontré de légers suintements entre 1 m et 3 m de profondeur, - une d'entre elles (tranchée T2) qui a recoupé une venue d'eau en fondde fouille (5 m de profondeur) au niveau d'une lentille calcaire ; la tranchée T2 est située au point le plus bas du site (cote NGF de 268 m) à son extrémité Est et son fond se trouve à 6 m sous le futur fond de forme. Les venues d'eau dans les formations manieuses semblent bien insignifiantes. Là où le décaissement sera maximum, 14 m à l'extrémité Nord-Ouest du site, on peut calculer le débit s'écoulant dans ces formations marneuses, débit qui peut être assimiléde à celui des venues d'eau dans le futur fond de forme : - le sondage SC3 fourni 4 valeurs de perméabilité (sur échantillons) réparties sur les 8 premiers mètres du décaissement : la valeur la plus élevée est de 1,8.10E-7 mis, - on dispose d'une valeur de gradient hydraulique pour ces petits aquifères : 2,6 % (le 22 avril 1997, mesures piézométriques sur SC3 et STl distants l'un de l'autre de 120 m : cotes NGF respectives du niveau d'eau de 275,24 et 272,12 m) ; ces deux piézomètres sont placés sensiblement sur la ligne de plus grande pente de l'écoulement. En appliquant la loi de Darcy sur toute la hauteur du décaissement (en supposant qu'en hautes eaux le niveau piézométrique affleure à la surface), soit 14 m, et pour 1 m de longueur de front de décaissement on obtient : Si l'on considère : - que la hauteur du front Nord du décaissement se maintient a 14 m sur 400 m de long, - de même pour le front Ouest sur 200 m de long, - que les fronts Est et Sud ne rencontreront aucun suintement (à l'est : décaissement négligeable, au Sud : amont-écoulement), (autrement dit si l'on prend une profondeur moyenne de décaissement de 7 m), le débit total arrivant dans le fond de forme sera de : E-9 m3is = 141,5232 fi fi. Ce calcul est pessimiste compte tenu de la valeur de la perméabilité prise partout égale à 10E-7 mis. Le débit de 140 l/h est cependant négligeable au regard de I'éfendue de l'emprise du décaissement. 10 ha, d'antant plus qu'un quart seulement du site n'est décaissé à la fois. En prévision de l'"après exploitation dù site" le fapissage du fond de forme gond et parois) par une couche drainante sous la géomembrane (d'ailleurs prévue par l'exploitant : cj: le dossier 13

17 de GEOMETRA) mec dispositif de relevage et d'évacuation de ce faible débif doit permettre d'éviter toute sous-pression sous le géomembrane. Dispositif de suivi de la piézométrie et de la qualité de I'eau souteraine sous le site : L'analyse de l'eau prélevée sur le sondage SC2 le 3 janvier 1997 donne le point zéro de la qualité de I'eau de l'aquifère du calcaire sinémurien au droit du projet. Cependant compte tenu des incertitudes qui existent sur l'équipement en piézomètres des sondages (voir ci-dessus) on peut craindre, dans les sondages, un mélange de I'eau de cet aquifère avec celle des petits niveaux aquifères superficiels des marnes. Le dispositifde suivi de lapiézométrie et de la qualité de l'eau souterraine sous le site devra permettre de préciser sans ambiguïté la qualité respective de I'eau des deux aquifères ausi bien avant démarrage du projet que pendant l'exploitation et après. Pour cela il devra être réalisé suivant les règles de l'art et notamment devra parfaitement isoler l'aquifère des calcaires sinémuriens des niveaux aquifères susjacents. Indépendamment de la faisabilité du projet, ce dispositif de suivi de la piézométrie et de la qualité de l'eau souterraine sous le site avant démarrage puis durant l'exploitation et après, doit faire l'objet d'une conception particulière qui pourra être précisée dans les textes d'autorisation. Compte tenu du contexte de l'hydrogéologie locale il serait souhaitable de réaliser cinq piézomètres de suivi sur le pourtour du site : - deux atteignant Paquifère du calcaire sinémunen et des niveaux calcaires sous-jacents (Hettangien) :, l'un à environ 50 m au Nord-Ouest du SC3, l'autre à 50 ou 100 m au Sud du SCI, - trois atteignant les petits niveaux aquifères des marnes : un à quelques dizaines de mètres au Nord du SC3,. un à environ 10 m à l'est du SC2,. et un à quelques dizaines de mètres au Sud-Ouest du SCI. 4. Conclusion Rappelons que cet avis ne concerne que les aspects du projet liés à l'eau souterraine Aucun captage d'adduction d'eau potable n'est menacé par le projet. L'ensemble des mesures et essais qui ont été réalisés donne une w e précise de la géologie du site. En particulier, sondages électriques, sondages carottés avec diagraphie, sondages pressiométriques, permettent de bons calages entre les différents niveaux lithologiques.

18 Les mesures de perméabilité aussi- bien' en surface (par double anneau) qu'en profondeur dans les forages (en laboratoire sur échantillons prélevés sous gaine et in situ par essais Lefranc) ont été conduites, pour ce qui est de la répartition des points de mesures et des techniques employées, conformément aux règles de l'art. Les résultats donnent un aperçu des valeurs de perméabilité et de leur répartition qui me parait fiable. Elles sont, à une exception près (une mesure en surface), inférieures à 10E-6 mis. Les matériaux déblayés pourront donc être réutilisés pour les digues et les couvertures moyennant un suivi de leurs caractéristiques lors du décaissement et éventuellement un compactage préalable (opérations d'ailleurs prévues par l'exploitant : cf le dossier GEOMETRA Conseil). Les formations sur lesquelles reposera le future fond de forme présentent donc aussi des perméabilités conformes à ce que demande la législation pour ce genre de projet moyennant vérification des caractéristiques des formations constitutives de la base du fond de forme en fin de creusement de celui-ci et, éventuellement, l'épendage sur le fond d'un niveau rapporté de 1 m d'épaisseur de formations compactées (de perméabilité inférieure à 10E-9 d s) (opérations également prévues par l'exploitant : cf le dossier GEOMETRA Conseil). Il n'y a pas de risque que l'aquifère du calcaire sinémurien exerce des sous-pressions ascendantes sous le fond de forme. Le débit total des venues d'eau issues des niveaux aquifères pouvant exister dans les marnes et suceptible de se déverser dans le fond de forme peut être évalué à 140 Ik. C'est négligeable au regard de l'étendue de l'emprise du décaissement, 10 ha, d'autant plus qu'un quart seulement du site n'est décaissé à la fois. En prévision de l'"après exploitation du site" le tapissage du fond de forme (fond et parois) par une couche drainante sous la géomembrane (d'ailleurs prévue par l'exploitant : cf. le dossier de GEOMETRA) avec dispositif de relevage et d'évacuation de ce faible débit doit permettre d'éviter toute sous-pression sous le géomembrane. Indépendamment de la faisabilité du projet, le dispositif de suivi de la piézométrie et de la qualité de l'eau souterraine sous le projet doit faire l'objet d'une conception particulière compte tenu du contexte de l'hydrogéologie locale. Des préconisations sont données en ce sens dans ce rapport. Il devra en particulier permettre de préciser sans ambiguïté la qualité respective de l'eau des deux aauifères - calcaire sinémurien d'une vart et ~etits niveaux aauifëres su~erîïciels dans les marnes d'autre part - ausi bien avant démarrage du projet que pendant l'exploitation et après. Pour cela il devra être réalisé suivant les règles de l'art et notamment parfaitement isoler l'aquifère des calcaires sinémuriens des niveaux aquifères sus-jacents. rapport BRGMR 39481

19 BRGM SERVICE GEOLOGIQUE REGIONAL BOURGOGNE 1, rue Louis de Broglie Dijon, France Téléphone : Télécopieur :