BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL \

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1 BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL \ B.P Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.BO.O TAXE PARAFISCALE SUR LES GRANULATS DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'AGRICULTURE DE L'AISNE Réaménagement agrcole d'une carrère à CUIRY-LES-CHAUDARDES (Asne) Etude hydrogéologque par M. CAUDRON et D. COMON 79 SGN 548 PIC septembre 979 Servce géologque régonal PICARDIE - NORMANDIE 8, rue Mazurer, 7630 Mont-Sam-Mgnan - Tél.: (35) rue Lescouvé Amens 2. rue du général-mouln, 4000 Caen Tél.: (22) tél.: (3)

2 TAXE PARAFISCALE SUR LES GRANULATS DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'AGRICULTURE DE L'AISNE Réaménagement agrcole d'une carrère à CUIRY-LES-CHAUDARDES (Asne) Etude hydrogéologque R E S U M E La Drecton Départementale de l'agrculture de l'asne a demandé au Servce Géologque Régonal PICARDIE d'étuder les condtons hydfogéologques de réaménagement d'une carrère en terre agrcole, dans le cadre d'une opératon plote fnancée par le Comté de Geston de la Taxe Parafscale sur les Granulats. Les observatons des fluctuatons de la nappe alluvale sur un pézomètre, réalsé à cet effet, et des relevés lmnmétrques du plan d'eau de l'asne à PONTAVERT ont perms d'arrêter une cote de réaménagement du sol défntf, à + 50,25, au pont le plus haut. A ce nveau, seule une crue de fréquence décennale rsque d'nonder la surface du champ. A cette même fréquence, les hautes eaux de la nappe ne dépasseront pas la cote de + 50,0 N.G.F. 79 SGN 548 PIC

3 TABLE DES MATIERES Pages RESUME INTRODUCTION MESURES DE NIVELLEMENT > -2 PIEZOMETRIE 2 - Installaton du pézomètre Surface pézométrque de la nappe Fluctuatons pézométrques 3-4 ANALYSE DES CRUES DE L'AISNE 4-5 DETERMINATION DE LA COTE DE REAMENAGEMENT 5 - Translaton des cotes enregstrées à PONTAVERT Translaton au nveau de la nappe, Cote de réaménagement Inondatons du terran par la rvère 6-7 CONCLUSIONS

4 TAXE PARAFISCALE SUR LES GRANULATS DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L'AGRICULTURE DE L'AISNE Réaménagement agrcole d'une carrère à CUIRY-LES-CHAUDARDES (Asne) Etude hydrogéologque INTRODUCTION Dans le cadre d'une opératon plote de réaménagement agrcole d'une carrère, décdée par le Comté de Geston de la Taxe Parafscale sur les Granulats, le Servce Géologque Régonal PICARDIE est ntervenu pour étuder les condtons hydrogéologques qu régnent dans la nappe alluvale, afn de détermner la cote mnmale de réaménagement. L'opératon comportat deux phases, l'une relatve à la pézométre de la nappe, l'autre relatve aux varatons du plan d'eau de l'asne. Les travaux sur le terran ont conssté à réalser un pézomètre jusqu'à la crae, avec pose de lmngraphe, à nveler les ponts caractérstques de la nappe et de la rvère. Les mesures effectuées à partr de ces travaux ont été complétées par le recuel des cotes journalères de l'asne à PONTAVERT auprès du Servce de la Navgaton. MESURES DE NIVELLEMENT Des sondages de reconnassance, exécutés par l'entreprse SOTEX, en jullet 978, avaent donné des nformatons sur les nveaux pézométrques de la nappe (Annexe ). Une dzane ont pu être retrouvés et nvelés (Fg. ). La campagne de nvellement a eu leu le 9 janver 979. Le départ de chemnement a été prs au pont coté devant l'églse de CUIRY-LES-CHAU- DARDES (cote + 5,84).

5 LA o BL ANCHE 4 5>7 S3 S23I 5,8 S5# S2 7,5 S 5-S Pare ede 4 S22f S2# 5,8 5 5,8 LE C H ) A S6 M o / TO R T U S4I ,8 Parcelle 5- S7I SB SO# S5( 6.6 S2Ol R2- S3< S3 9 LÉGENDE Sondage de reconnassance FI G S94 "' Pont-repère nvel«echelle: / : R3: Péomètre : +5/2 Cote au sol j ^ Profondeur du nveau d'eau as. a5 Ccbe plan deau le 9/0/979

6 - 2 - Les cotes suvantes ont été notées : S s s s 5 S S = + = + = + = + = + = + = + 52,57 52,63 52,37. 52,06 52,52 5,84 5, = + 5,78 RI = + 50,68 R 2 = + 5,0 R 3 = + 52,07 R 4 = + 5,72 R 5 = + 5,3 D'autres ponts remarquables ont été rattachés à ce nvellement. Il s'agt :. de la tête bétonnée du pézomètre = + 5,63. du plan d'eau de la foulle le 9/0/79 = + 47,52 (R 6). du plan d'eau de l'asne au drot du R = + 48,25 (R 7) II état prévu de nveler un pont fxe matéralsé par une pèce métallque au fond de foulle. La carrère étant nondée, l a été décdé de prendre la plaque-support du lmngraphe comme pont de repère. De même, le nvellement de la foulle n'a pu être fat pour la même rason, la hauteur de l'eau étant de l'ordre de,4 m à l'est de l'excavaton. PIEZOMETRIE - Installaton du pézomètre (ndce B.R.G.M ) Le C.E.T.E. de Sant-Quentn a réalsé le pézomètre à l'ade d'une sondeuse V P R H (vbro-percusson-rotaton-hydraulque). Le damètre est de 25 mm. La profondeur attente est de mètres. Le tube est crépne en 00mm de 5 à 9 m. La tête du tube est cmentée. Les terrans rencontrés sont les suvants : 0-0,6 m : lmon arglo-sable.ux 0,6- m : sable graveleux

7 m m grave sableuse 0/5 à 0/30 grave fne 0/5 à 0/20 3-4,5 m sable graveleux avec slex 4,5-5 m grave grossère 0/30 à 0/ m crae en petts blocs avec des passages de crae pâteuse Le nveau pézométrque, relevé le 9/0/979, état à 4,24 m de profondeur par rapport à la tête du pézomètre, sot à la cote N.G.F. + 47,39. Un lmngraphe a été nstallé avec une rotaton mensuelle et une échelle de réducton de l/20 e. 2 - Surface pézométrque de la nappe Grâce aux mesures relevées par la SOTEX sur les sondages de reconnassance (Annexe ), l'allure de la surface pézométrque a pu être magnée mas non dessnée. En effet, les profondeurs mesurées ne correspondent pas à des nveaux stablsés et le sol a été remané près des ponts nvelés. Toutefos, d'après les cotes pézométrques estmées, l apparaît un écoulement drgé vers le sud-est avec un axe de dranage préférentel selon une lgne S 2 - S 8 - S. Le gradent hydraulque de la nappe est de l'ordre de 0,5 % dans le terran en place. Une fos la nappe mse à nu, la surface pézométrque va se mettre à l'horzontale et subr, en conséquence, un relèvement à l'aval et un abassement à l'amont de l'ordre de 0,60 m selon la lgne d'écoulement. Dans le réservor reconsttué avec les terres de découverte, la pente de la nappe devrat prendre une valeur légèrement supéreure à celle d'orgne, la transmssvté des terrans étant plus fable. Cette tendance sera encore plus marquée en basses-eaux s un plan d'eau est mantenu entre l'asne et le terran réaménagé. Par contre, les débts d'écoulement de la nappe alluvale dmnueront dans la tranche artfcelle du réservor. 3 - Fluctuatons pézométrques Le réservor alluval est almenté par les précptatons locales mas également, et à la fos, par la mse en charge sasonnère de la nappe de la crae qu se trouve en contnuté avec les alluvons et par le dranage de la nappe des sables tertares qu recouvrent le plateau et dont la lmte d'éroson passe sous la vallée. Par alleurs, la proxmté de l'asne place la nappe alluvale sous l'nfluence drecte des fluctuatons du plan d'eau de la rvère. Et, c'est plus les varatons de ce nveau de base qu provoquent un relèvement de la surface pézométrque en créant un obstacle à l'écoulement que la réalmentaton occasonnelle de la nappe par la rvère en pérode de crue.

8 COURBES LIMNIGRAPHIOUES DES NIVEAUX DE L AISNE ET DE LA NAPPE PHREATIQUE A CUIRY LES CHAUDARDES F I G cote fos tousles 0 ans pendant 3 jours consécutfs a Cury 3.57 cote attente fos tous les 0ans pendant 7 jours consécutfs a Cury.02) +48,45 45 _ JANVIER 79 FEVRIER MARS AVRIL 5 20 JUIN JUILLET 0 5 AOUT

9 - 4 - Le graphque de la fgure 2 montre l'évoluton du nveau enregstré sur le pézomètre entre le 9 janver et le 0 août 979. L'enregstrement a débuté lors de la premère crue hvernale alors que l'étage état ntervenu fn décembre avec une profondeur de l'ordre de 5,5 à 6 m (+46 envron). Une seconde crue s'est propagée dans la nappe en févrer (cote maxmale le 20/02 avec + 48,33). Elle a été suve d'une trosème montée plus forte (cote maxmale + 48,6) et plus longue (persstance de l'ampltude maxmale du 9 mars au 0 avrl). Depus cette phase de hautes-eaux, la nappe est en décharge contnue. L'aspect harmoneux des mouvements de la surface de la nappe tradut l'effet régulateur du réservor qu oppose une certane nerte aux transferts de presson créée par les varatons du plan d'eau de la rvère. On observe un déphasage entre les deux fluctuatons. Au drot du pézomètre, le début de la remontée du nveau de l'asne est ressent 4 jours au plus après avor été noté à PONTAVERT. Par contre, plus une remontée dure sur la rvère, plus le déphasage entre les pontes de crue est grand (de deux à tros jours à une dzane de jours). En pérode de décrue, la nappe enregstre la basse de nveau avec le même décalage mas d'une manère mons heurtée. L'almentaton du réservor alluval par les eaux de la crae ou des sables tertares se manfeste surtout lors de la remontée de fn mars. Le rapport des ampltudes des fluctuatons est de 2,8 à la crue de mars, alors qu'à celle de févrer l est de,76 et qu'à celle de fn avrl l est de 0,63. Enfn, la plue locale a peu d'nfluence sur la nappe comparée à celle de la rvère ( ex. précptaton des 0-2 janver et 3-5 avrl). En conséquence, de ces premères conclusons, l'attenton a été por T tée sur la juxtaposton des fluctuatons de la nappe à CUIRY et de la rvère à PONTAVERT pendant une pérode de 7 mos et sur l'examen des crues de l'asne pendant une pérode de 50 ans. ANALYSE DES' CRUES DE L'AISNE Les relevés des hauteurs lues à l'échelle de PONTAVERT et prses en consdératon concernent les pérodes suvantes : et Pour chaque année, on a noté les hauteurs des deux plus fortes crues qu durent respectvement 3 et 7 jours consécutfs et on les a classées selon le graphque de la fgure 3.

10 \ FIG3 CLASSEMENT DES CRUES DE L'AISNE A pérode: 876_ _9Ä PONTAVERT 0 0 crue de 3jours consécutfs x _^ crue de 7 jours " 4,0-3,7«- K [N \ - 3,57. 3,5 N > ï - S \ \ ^>\ o g \ 3,0. V - feur ( fe Sa s V 2,5- c \ [ I 2,0 H SO fos/ "Dans Çf) : Nombre de fos où la cote de la plus grande crue annuelle a été attente ou dépassée. ffl

11 - 5 - La crue décennale, qu revent une fos tous les 0 ans, sur cette pérode est de 3,78 m (+ 50,98) pour une durée de 3 jours et de 3,57 m (+ 50,77).pour une durée de 7 jours. La crue dé mars 979 (3,32 m, sot + 50,52) correspond à une pérodcté bennale. L'époque d'apparton de ces crues est varable mas sur la pérode d'observatons, l ressort les fréquences suvantes : janver : févrer : décembre : mars : 6. novembre :. avrl - ma -. octobre : 3 septembre II est évdent que pluseurs crues peuvent revenr la même année (3 ou 4 en moyenne), et même, à des hauteurs proches de la crue maxmale et à quelques semanes d'ntervalle. Mas au nveau de la nappe alluvale, les effets sont cumulatfs et l n'a pas été jugé utle de sérer toutes les crues de l'asne et de rechercher leurs nfluences spécfques sur la nappe. Par alleurs, comme l n'a pas été possble d'obtenr à temps d'une manère contnue et homogène les cotes de l'asne pour la pérode , l'examen statstque n'a porté que sur 50 ans d'observatons. DETERMINATION DE LA COTE DE REAMENAGEMENT L'échelle lmnmétrque la plus proche est celle de PONTAVERT, stuée à 7 km en amont du Champ Tortu. La cote du 0 est à + 47,20. Pour détermner la cote maxmale de remblaement, le processus de calcul adopté a été le suvant : c ) Translaton_des_cotes enregstrées à PONTAVERT La crue du 26 mars 979 à PONTAVERT a été notée à + 50,52 (3,32 m). Le 9 janver, la cote de l'asne a été nvelée à + 48,25 au drot du pézomètre et notée à + 50,00 à PONTAVERT. Ben que l'asne sot en phase de décrue, ^ on peut admettre une dfférence de cote de,75 m-mas c'est une valeur extrême car en fat la vallée est plus large à CUIRY, donc les crues sont plus étalées pour un même débt. Cet écart dot croître avec des crues plus fortes, la pente du plan d'eau étant plus accentuée.

12 - 6 - Pour les mêmes rasons, on suppose que la dfférence est'au mnmum } la même pour la crue décennale (+ 50,98). La cote de crue décennale, au drot de CUIRY est donc approxmatvement = +49,23. La dfférence de cote entre la crue décennale et la crue du 6 mars 979 est, à PONTAVERT, 50,98-50,52 = 0,46 m. 2) j a nslaton_au_nveau_de_la_nappe Nous avons vu précédemment que les fluctuatons pézométrques de la nappe sont dues essentellement à celles de la rvère et qu'elles restent nféreures à ces dernères. Le rapport des deux, pour celles de 979, est < 0,6. Au pre, elles seront équvalentes. Par conséquent, à la cote du 26 mars 979, enregstrée sur le pézomètre, sot + 48,6, on peut ajouter 0,46 m pour estmer la cote des hautes-eaux décennales de la nappe, sot <g + 49,07. 3) Çote_de_réaménagement Le terran rsque d'être saturé par la nappe pendant tros jours une fos tous les 0 ans, jusqu'à la cote + 49,07. Pour s'affranchr de cette mbbton, l faut admettre une marge de sécurté de 0,50 m, sot une cote de réaménagement de + 49,07 + 0,50 = + 49,57 au drot du pézomètre. A l'aplomb de la route, stuée à 80 m, le nveau maxmum de la nappe sera 40 cm plus haut pour tenr compte du gradent hydraulque de 0>5?/ 0 -,, sot a une cote de envron + 50,0. Or, pour assurer le dranage du terran depus le ped de talus réaménagé en bordure de route, l faut adopter une pente du sol de 0,3 / 0., ce qu correspond à une élévaton de 25 cm entre le pézomètre et le ped du talus. Pour respecter la tranche de sécurté de 50 cm, l faut donc prendre, au ped du talus, une cote de :..+ 49,07 + 0,40m + 0,50 m ~ + 50,0 et, au pézomètre + 50,0-0,25 m =+49,75 m S l'on consdère seul le phénomène des crues de surface, on se rend compte qu'au nveau du pézomètre le sol réaménagé sera attent plus tôt et plus haut en surface par une crue de l'asne qu'en profondeur par une montée des eaux de la nappe : Exemple : crue de mars 979 Crue de l'asne : + Hautes-eaux de la nappe : + 48,77 le 7 mars 48,6 le 25 mars

13 - 7 - Sur la base des hypothèses admses par les fluctuatons de l'asne à CUIRY, la surface du sol sera plus envahe par les eaux d'nondaton que par les eaux souterranes. S l'on juge que ce phénomène de submerson rsque d'être dommageable pour les cultures, l faut prendre comme cote de base la crue décennale de tros jours consécutfs, sot+49,23 pour la parte sud du champ expérmental. Avec les 50 cm de sécurté cela donne une cote de réaménagement de + 49,23 + 0,50 = + 49,73. En prenant une pente naturelle de 0,3 % et une largeur du champ de 70 m, la cote de réaménagement, au ped du talus, sera fxée à : + 49,73 + 0,5 =" + 50,24 Tous les calculs précédents ont été effectués sur la base de la cote de la crue décennale à PONTAVERT. La cote de réaménagement peut être abassée s on prend le rsque de crues plus fréquentes : - cas de la crue qunquennale (retour fos tous les cnq ans). Cote à PONTAUERT : 3,60, sot + 50,80. Cote à CUIRY :. + 50,80 -,75 = + 49,05. Cote réaménagement sud parcelle : + 49,05 + 0,50 = + 49,55. Cote réaménagement nord parcelle: + 49,55 + 0,5 = + 50,06 - cas de la crue bennale. Cote à PONTAVERT : 3,24, sot + 50,44. Cote à CUIRY : + 50,44 -,75 = + 48,69. Cote réaménagement sud parcelle : + 48,69 + 0,50 = + 49,9. Cote réaménagement nord parcelle: + 49,9 + 0,5 = + 49,70

14 C O N C L U S I O N S La prospecton hydrogéologque du ste de la carrère de CUIRY-LES-CHAUDARDES a about à la détermnaton d'une cote de réaménagement du sol de + 50,24 au ped du talus qu longera la route. Compte-tenu des hypothèses admses, relatves à la propagaton et à l'étalement des crues de l'asne et de leurs effets sur la nappe alluvale, on consdérera cette valeur comme donnée par excès mas offrant toutes les garantes de sécurté vs-à-vs d'une crue décennale. Elle pourrat être ajustée et par conséquent dmnuée s on dsposat de cotes lmnmétrque-s relevées au drot de la parcelle pendant la durée d'une crue de l'asne. AMIENS, le 2 septembre 979 M. CAUDRON D. COMON Ingéneur hydrogéologue Techncen hydrogéologue au B.R.G.M. aub.r.g.m.

15 RECONNAISSANCE HYDROGEOLOGIQUE DE LA CARRIERE DE CUIRY - LES - CHAUDARDES N Snn OUI luuljt^ S S Ss s ss s ss s ' Moyenne Cote sol N.G.F. ou E.P. D. + 52, , , , ,3 + 52, ,84 + 5,78 + 5, ,0 + 50,7 + 5, ,78 + 5,7 + 52, + 52,3 + 52,0 + 5,5 + 5,6 + 5,7 I Epasseur T,\l. en m 0,9 0,8. 0,55 0,65 0,95 0,75 0,75 0,55 0,55 0,75 0,9 0,4,4 0,9 0,7 0,5 0,3 0,3 0,25 0,6 0,6 0,25 0,65 Epasseur stérles en m 5 0,75 0,35 0,4 0, ,2 0,2 0,2 0,3 0,2 Epasseur grève en m 4,5 4, 3,5 5,45 4,85 4,82 4,66 4,5 3,43 5,95 4,3 4,4 6,3. 4,0 3,63 5,3 6,7 7,0 7,0 7,0 5,6 4,5 4,3 5,0 I I Cote tot de la crae + 47, , , , ,4 + 46, , , , , ,5 + 45, , ,5 + 47,5 + 45,6 + 44,7 _ + 44,9 + 44, , + 46,3 + 46,85 X- # X- X- Profondeur nveau pézo 7,5 7,5 6,6 _ 6,8 _ 6,8 _ 6,8 4,6 5, 6,25 4,85 6,5 6,6 7, 7, 7,0 6,7 5,8 5,85 5,8 I Cote nveau pézo j + 45, ,3 _ j + 45,46 _ j + 45,72 _ + 45, , ,4 + 45,6 + 44, ,5 + 45, , + 45,0 + 45,3 + 45,3 + 45,7 + 45, ,9