Etat actuel et objectifs de qualité des eaux

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1 Les principaux résultats des analyses sont les suivants : des concentrations en MES plus élevées au niveau de PZ1 et PZ2 (en aval) qu au niveau de PZA (en amont) ; des conductivités moyennes traduisant une minéralisation modérée, caractéristique des aquifères superficiels ; des conductivités plus faibles au niveau des plans d eau, peut-être liées aux apports météoriques ou à un phénomène bien connu de déminéralisation (dont dénitrification) des nappes mises à l air libre par les carrières ; un ph neutre, au niveau des piézomètres, à basique, au niveau des plans d eau ; des anomalies ponctuelles en hydrocarbures sur PZ1 en 2012 et PZ2 en En dehors des valeurs élevées du ph dans les bassins, les paramètres analysés montrent l absence de pollution des eaux souterraines par la carrière Etat actuel et objectifs de qualité des eaux Les masses d eau constituent le référentiel cartographique élémentaire de la Directive Cadre sur l Eau et servent d'unité d évaluation de la qualité des eaux. Les masses d eau souterraines présentes au droit de la carrière sont les suivantes : FRGG108 : Alluvions Loire moyenne avant Blois ; FRGG094 : Sables et argiles miocènes de Sologne ; FRGG136 : Calcaires tertiaires captifs de Beauce sous Sologne ; FRGG135 : Calcaires tertiaires captifs de Beauce sous la forêt d Orléans. D après l Agence de l Eau Loire-Bretagne, l état actuel et les délais pour atteindre les objectifs de qualité des masses d eau définies dans le SDAGE Loire Bretagne sont les suivants : FRGG108 Alluvions Loire moyenne avant Blois FRGG094 Sables et argiles miocènes de Sologne FRGG136 Calcaires tertiaires captifs de Beauce sous Sologne FRGG135 Calcaires tertiaires captifs de Beauce sous la forêt d Orléans Etat chimique Etat médiocre Délai d atteinte du bon état Etat quantitatif Délai d atteinte du bon état 2021 Bon état 2015 Bon état 2015 Bon état 2015 Bon état 2015 Bon état 2015 Bon état 2015 Bon état 2015 Tableau 17 : Etat actuel et délai pour atteindre les objectifs de bon état des eaux D un point de vue général, en dehors de la masse d eau FRGG108, l état chimique et quantitatif est bon. L état chimique des alluvions de la Loire moyenne avant Blois est médiocre. Le paramètre déclassant est les nitrates. L objectif de bon état chimique pour cette masse d eau a été reporté à GéoPlusEnvironnement N R140101bis 44

2 2.3. Documents d orientation Schéma Directeur Aménagement et de Gestion des Eaux (SDAGE) Sur la zone d'étude, le document faisant référence aux objectifs généraux de qualité est le SDAGE. Le Schéma Directeur d Aménagement et de Gestion de l Eau (SDAGE), outil de planification adopté par le Préfet coordonnateur de bassin, qui confirme, ou parfois actualise et complète, les cartes départementales d objectifs de qualité. L article L définit les objectifs de qualité et de quantité des eaux que doivent fixer les SDAGE. Pour les eaux de surface, ils correspondent : à l'exception des masses d'eau artificielles ou fortement modifiées par les activités humaines, à un bon état écologique et chimique ; pour les masses d'eau artificielles ou fortement modifiées par les activités humaines, à un bon potentiel écologique et à un bon état chimique ; à la prévention de la détérioration de la qualité des eaux (qui doit s entendre comme le non-changement de classe d état). Ces objectifs doivent être atteints au plus tard le 22 décembre Toutefois, s'il apparaît que, pour des raisons techniques, financières ou tenantes aux conditions naturelles, ces objectifs mentionnés ne peuvent être atteints dans ce délai, le SDAGE peut fixer des échéances plus lointaines. Le SDAGE se compose de 15 chapitres correspondant aux 15 enjeux identifiés pour l eau en Loire-Bretagne : 1. Repenser les aménagements de cours d eau ; 2. Préserver les zones humides et la biodiversité ; 3. Rouvrir les rivières aux poissons migrateurs ; 4. Préserver le littoral ; 5. Préserver les têtes de bassin versant ; 6. Réduire la pollution par les nitrates ; 7. Réduire la pollution organique ; 8. Maîtriser la pollution par les pesticides ; 9. Maîtriser les pollutions liées aux substances dangereuses ; 10. Protéger la santé en protégeant l'environnement ;. Maîtriser les prélèvements d eau ; 12. Réduire le risque d'inondations par les cours d'eau ; 13. Renforcer la cohérence des territoires et des politiques publiques ; 14. Mettre en place des outils réglementaires et financiers ; 15. Informer, sensibiliser, favoriser les échanges ; GéoPlusEnvironnement N R140101bis 45

3 La carrière fait partie du bassin Loire Bretagne. Les orientations du projet de SDAGE suivent globalement celles définies précédemment par le SDAGE et sont les suivantes : 1. Repenser les aménagements de cours d eau ; 2. Réduire la pollution par les nitrates ; 3. Réduire la pollution organique et bactériologique ; 4. Maîtriser la pollution par les pesticides ; 5. Maîtriser les pollutions liées aux substances dangereuses ; 6. Protéger la santé en protégeant la ressource en eau ; 7. Maîtriser les prélèvements d eau ; 8. Préserver les zones humides ; 9. Préserver la biodiversité aquatique; 10. Préserver le littoral ;. Préserver les têtes de bassin versant ; 12. Réduire le risque d inondation par les cours d eau ; 13. Renforcer la cohérence des territoires et des politiques publiques ; 14. Mettre en place des outils réglementaires et financiers ; 15. Informer, sensibiliser, favoriser les échanges ; La carrière est concernée par les orientations 6, 8 et 12. Les mesures du projet de SDAGE à mettre en place sont donc les suivantes : MIA0401 : Réduire l'impact d'un plan d'eau ou d'une carrière sur les eaux superficielles ou souterraines ; MIA14 : Mesures de gestion des zones humides. Le Schéma Départemental des Carrières du Loiret applique les dispositions du SDAGE qui fixent notamment des orientations de réduction des granulats alluvionnaires dans le lit majeur des cours d eau SAGE Nappe de Beauce Les communes d Ouzouer-sur-Loire et de Bonnée font partie du SAGE Nappe de Beauce qui doit définir, d après le SDAGE Loire-Bretagne, des règles de gestion des nappes. Le SAGE Nappe de Beauce, qui a été validé en juin 2013, est composé d un Plan d Aménagement et de Gestion Durable (PAGD) qui définit les objectifs suivants : Gérer quantitativement la ressource ; Assurer durablement la qualité de la ressource ; Protéger les milieux naturels ; Prévenir et gérer les risques de ruissellement et d inondation. Le territoire du SAGE compte 8 contrats territoriaux signés avec l Agence de l Eau Loire Bretagne, dont le contrat territorial du bassin de la Bonnée qui concerne principalement des opérations de restauration et d entretien du cours d eau et de sa continuité écologique. Le Syndicat Intercommunal du Bassin de la Bonnée a pour mission de procéder à l exécution et à l entretien des travaux d aménagement du bassin de la Bonnée. Aucun contrat de rivière n existe à ce jour. Le projet de renouvellement et d extension de la carrière de la Plaine aux Lièvres est en accord avec ces documents d orientation. GéoPlusEnvironnement N R140101bis 46

4 2.4. EVALUATION DE LA SENSIBILITE DES EAUX SOUTERRAINES Aquifère alluvial D un point de vue local, les paramètres analysés montrent l absence de pollution des eaux souterraines par la carrière mais ne permettent pas de statuer sur la qualité des eaux souterraines. D un point de vue général, la masse d eau «Alluvions de la Loire avant Blois» présente un état chimique médiocre. Au droit du secteur d étude, la nappe alluviale est recouverte par une couche de sables fins argileux et sa perméabilité varie de à m/s (Cf. Annexes 2 et 3). Elle est donc semicaptive, excepté au niveau des plans d eau où elle est mise à l air libre. La nappe alluviale est donc vulnérable aux pollutions de surface. Au droit du secteur d étude, la nappe alluviale est principalement captée par les forages agricoles et domestiques à des débits variant entre 7 et 120 m 3 /h. Aucun captage AEP n est implanté dans la nappe alluviale à proximité du site. De plus, aucune zone humide ou forêt alluviale ne semble dépendre, de manière significative, du niveau piézométrique. D un point de vue général, la masse d eau «Alluvions de la Loire avant Blois» présente un bon état quantitatif. Les niveaux statiques mesurés en 2014 étaient relativement hauts. La sensibilité vis-à-vis de la qualité des eaux de la nappe alluviale est donc moyenne (forte sensibilité aux pollutions de surfaces atténuée par la nature semi-captive de l aquifère, la qualité chimique médiocre des eaux, et un usage agricole et privé). La sensibilité vis-à-vis des écoulements souterrains est faible Aquifère des calcaires de Beauce D un point de vue général, les masses d eau «Calcaires tertiaires captifs de Beauce sous Sologne» et «Calcaires tertiaires captifs de Beauce sous la forêt d Orléans» présentent un bon état chimique et quantitatif. Les calcaires de Beauce sont karstifiés et présentent une perméabilité de fissure. La nappe est donc très vulnérable aux pollutions de surface. Cependant, au droit du secteur d étude, la nappe est captive, séparée de la nappe alluviale par la formation imperméable de Sologne. La vulnérabilité de la nappe des calcaires au droit de la carrière est donc faible. D un point de vue général, la nappe des calcaires de Beauce est exploitée pour l agriculture et l Alimentation en Eau Potable. Les teneurs en nitrates et en polluants sont élevées dans les secteurs où les calcaires affleurent. Elle a été classée en Zone de Répartition des Eaux et la mise en place d un SAGE a été engagée (SAGE Nappe de Beauce). Cependant, au droit de la carrière, les captages AEP, situés en position hydraulique latérale, n exploitent que la nappe de la Craie sous-jacente. D un point de vue général, les masses d eau «Calcaires tertiaires captifs de Beauce sous Sologne» et «Calcaires tertiaires captifs de Beauce sous la forêt d Orléans» présentent un bon état quantitatif. La sensibilité vis-à-vis de la qualité des eaux de la nappe de Beauce est donc faible à moyenne (nature captive de l aquifère mais bon état chimique et quantitatif des eaux, sensibilité aux pollutions de surfaces et exploitation pour l AEP). La sensibilité vis-à-vis des écoulements souterrains est faible voire nulle. GéoPlusEnvironnement N R140101bis 47

5 2. CONCLUSIONS AVANT REALISATION DE LA MODELISATION HYDROGEOLOGIQUE La carrière de la «Plaine aux Lièvres» et le projet d extension sont localisés dans la nappe alluviale de la Loire dont l épaisseur est comprise entre 2 et 10 m. Au droit de la carrière, cette nappe, bien individualisée car séparée des aquifères sous-jacents par les formations très peu perméables du Miocène (formation de Sologne et marnes de l Orléanais), s écoule globalement du Sud-Est vers le Nord-Ouest. La nappe des calcaires de Beauce sous-jacente est captive et n est pas concernée par la carrière. Le suivi réalisé par CEMEX, entre 2000 et 2014, montre que les battements moyens annuels et inter-annuels de la nappe alluviale sont faibles, de l ordre de 0,5 m. Les variations sont relativement lentes dans le temps et l amplitude piézométrique, assez faible, est de 2,6 m. Globalement, la période de hautes eaux semble se situer de décembre à mars et la période de basses eaux de juillet à septembre. Les précipitations ont un fort impact sur le niveau de la nappe. Les campagnes piézométriques réalisées par GéoPlusEnvironnement en mars et en septembre 2014, en période de hautes et de basses eaux, montrent que, sur le secteur d étude, la nappe se situe entre 5 et 0 m NGF et est drainée par la Loire. Son gradient moyen est de 3,5. La perméabilité des alluvions varie entre et m/s. Etant donné son niveau, la nappe alluviale n alimente pas les zones humides identifiées lors de l étude de l IEA. La présence de ces zones humides est uniquement liée à l accumulation des eaux météoriques dans les dépressions topographiques (5,5 m NGF) constituées de terrains argileux. La recharge s effectue principalement à partir des précipitations. La décharge est due à l évaporation et au drainage de la Loire. La qualité de la nappe alluviale est bonne à médiocre. Etant recouverte par une couche constituée de sables fins argileux au droit de la carrière, la nappe alluviale est donc semicaptive, excepté au niveau des plans d eau où elle est mise à l air libre. Elle est donc vulnérable aux pollutions de surface. A proximité du secteur d étude, la nappe des alluvions est essentiellement captée pour l agriculture. Elle alimente également les industries de moyenne importance situées à proximité de Saint-Père-sur-Loire. L essentiel des ouvrages captant la nappe alluviale se situe en aval hydraulique de la carrière. Les captages de la centrale nucléaire de Dampierre-en-Burly sont localisés à plus de 8 km en amont du périmètre d'étude de la zone d'extension. Aucun captage AEP n exploite la nappe alluviale. La sensibilité vis-à-vis de la qualité des eaux de la nappe alluviale est donc moyenne. La sensibilité vis-à-vis des écoulements souterrains est faible voire nulle. Pour la construction du modèle hydrogéologique, les principales caractéristiques de la nappe alluviale utilisées sont les suivantes : une épaisseur mouillée de 3 à 5 m ; une perméabilité moyenne de l ordre de à m/s ; une forte influence piézométrique des plans d eau ; une complexité des écoulements souterrains induite par les échanges bassins / nappe alluviale. GéoPlusEnvironnement N R140101bis 48

6 3. PRESENTATION DU PROJET DE CARRIERE 3.1. MODALITES D EXPLOITATION La demande d autorisation de renouvellement et d extension concerne une superficie totale d environ 75 ha (33 ha 09 a 40 ca sur la partie en renouvellement et 42 ha 83 a 35 ca sur la partie en extension), dont 26,4 ha de superficie exploitable. La demande de renouvellement et d extension d autorisation d exploiter porte sur 16 ans (15 ans d exploitation et 1 an pour la finalisation de la remise en état). L extraction aura lieu en eau, à ciel ouvert et d Ouest en Est sur trois phases (Cf. Annexe 7) : Années 1 à 5 (Phase 1) : o Zone de renouvellement : fin de l extraction puis réaménagement avec berges en pentes douces dans la zone du périmètre exploitable de la demande de renouvellement ; o Zone d extension : décapage anticipé puis extraction dans la zone au Nord-Ouest du périmètre exploitable de la demande d extension à l emplacement du futur bassin de décantation. La terre végétale sera stockée temporairement sous forme de merlons positionnés parallèlement à la Loire. Le stockage des stériles de découverte sera réalisé en dehors et au Sud du périmètre exploitable sous forme de merlons de forme semi-concentrique également parallèles à la Loire. Ces matériaux inertes (terre végétale et stériles) seront réutilisés dans le cadre du réaménagement coordonné et final. Années 6 à 10 (Phase 2) : o Zone d extension : poursuite du décapage et de l extraction vers l Est avec réaménagement coordonné par remblaiement. Les matériaux de remblaiement utilisés seront pour partie issus de matériaux inertes extérieurs et des matériaux de découverte extraits durant cette phase. Années à 15 (Phase 3) : o Zone d extension : poursuite de l exploitation et remise en état coordonnée de la partie Est du périmètre exploitable dans la continuité de la Phase 2. Le tableau suivant indique les surfaces exploitables sur les zones en renouvellement et en extension, ainsi que les épaisseurs moyennes de stériles de découverte et de gisement alluvionnaire. Zone d exploitation Surface exploitable (ha) Epaisseur moyenne de découverte moyenne (terre végétale+stériles) (m) Epaisseur moyenne de gisement (m) Renouvellement 8,2 1,8 6 Extension 18,2 2,3 5,6 Les matériaux extraits seront transportés par camions vers l installation de traitement existante. Les stériles de production ou boues de lavage issus du traitement seront envoyés, via une canalisation, vers le bassin actuel en phase 1 puis vers le nouveau bassin de décantation au Nord-Ouest du périmètre exploitable de la demande d extension en phases 2 et 3. Le réaménagement final consistera en l aménagement d une zone naturelle à vocation écologique, paysagère et agricole. GéoPlusEnvironnement N R140101bis 49

7 Les volumes mis en jeu seront les suivants (Cf. Annexe 8) : Terres végétales : m 3, o extraites, stockées sélectivement sous forme de merlons et réutilisées dans le cadre de la finalisation du réaménagement ; o ou extraites et réutilisées directement dans le cadre du réaménagement coordonné ; Stériles de découverte, m 3, o extraits, stockés sélectivement et réutilisés dans le cadre de la finalisation du réaménagement ; o ou extraits et remblayés directement dans le cadre du réaménagement coordonné ; Stériles de production : m 3, stockés définitivement dans les bassins de décantation ; Matériaux inertes extérieurs : m 3 de matériaux inertes valorisés dans le cadre du réaménagement ; Gisement exploitable : m 3. Le détail des volumes extraits, stockés et utilisés pour la remise en état de la carrière est donné en Annexe CONTRAINTES LOCALES L étude de l état initial a permis de définir : le contexte hydrogéologique et hydrodynamique de la nappe alluviale de la Loire ; l évolution de la qualité des eaux souterraines ; les usages de l eau souterraine. N.B : Etant donné son niveau, la nappe alluviale n alimente pas les zones humides identifiées lors de l étude de l IEA. La présence de ces zones humides est uniquement liée à l accumulation des eaux météoriques dans les dépressions topographiques (5,5 m NGF) constituées de terrains argileux. L analyse effectuée a conduit à définir les contraintes hydrogéologiques suivantes : le projet concerne l extraction en eau des alluvions de la Loire puis le remblaiement par des matériaux inertes extérieurs et par les stériles de découverte dont la perméabilité diffère de celle des alluvions. Il est donc susceptible d avoir un impact sur les écoulements souterrains dont la sensibilité est faible. les stériles de production (boues de lavage) qui seront envoyés vers les bassins de décantation pourront également avoir un impact sur les écoulements souterrains. GéoPlusEnvironnement N R140101bis 50

8 4. MODELISATION HYDRODYNAMIQUE DES ECOULEMENTS SOUTERRAINS 4.1. COLLECTE DE DONNEES Le modèle mis en place ne concerne que la nappe alluviale de la Loire, sur le secteur proche de la carrière de la Plaine aux Lièvres. La construction du modèle se base sur les données et les hypothèses suivantes : plan topographique du site, dans son état actuel et à l état futur (phasage et réaménagement), avec rattachement au système NGF, avril 2015 ; données concernant la cote du toit du substratum à partir des sondages de CEMEX et de la BSS disponibles et nivelés en m NGF, 1992, 2013 et 2015 ; niveaux piézométriques en basses eaux rattachés au système NGF au droit et aux abords du site, 2 septembre 2014 ; niveaux limnimétriques du fil d eau des plans d eau environnants et de la Loire en basses eaux, 2 septembre 2014 ; Aucun essai de pompage n ayant été réalisé dans le cadre de cette étude, l évaluation des valeurs de perméabilités des différentes formations géologiques s appuie sur la bibliographie et sur le calage du modèle hydrodynamique sur la campagne de mesures piézométriques du 2 septembre 2014 (situation de référence du modèle) CONSTRUCTION ET CALAGE DU MODELE EN ETAT ACTUEL Logiciel de modélisation Le logiciel de modélisation hydrodynamique utilisé est Visual MODFLOW commercialisé par la société Schlumberger Water Services. Ce logiciel, distribué et utilisé mondialement à l heure actuelle, est validé sur de très nombreuses configurations d écoulements souterrains. L'interface de Visual MODFLOW intègre le code de calcul hydrodynamique aux différences finies MODFLOW 2000, développé à l origine par l USGS (U.S. Geological Survey). La plupart des paramètres sont spatialisés, c'est-à-dire qu ils sont définis maille par maille ou en zones homogènes de mailles, contiguës ou non. GéoPlusEnvironnement N R140101bis 51

9 Maillage, conditions aux limites et régime de calcul Le modèle hydrodynamique est de type monocouche avec un maillage de type «tissu écossais», de dimensions variables en X (Est-Ouest) et en Y (Nord-Sud), lâche en périphérie du modèle (200 x 200 mètres) et resserré au droit de la zone autour du site (25 x 25 m). Il couvre une superficie d environ 64 km² inscrite dans un rectangle de dimension 9,5 x 6,7 km, avec mailles de calcul, organisées en 70 lignes et 81 colonnes (Cf. Figure 19). Les conditions aux limites, suffisamment éloignées du projet, s appuient sur (Cf. Figure 19) : la ligne d eau de la Loire, limite à potentiel imposé entre 1 et 3,5 m NGF, au Sud ; les isopièzes 0 et 6 m NGF, limites à potentiels imposés à l Ouest et au Nord-Est ; un flux nul partout ailleurs (au Nord et à l Est). Les limites et le maillage du modèle sont représentés et donnés à titre indicatif sur la Figure 19. Le régime de calcul est permanent, l étalonnage en basses eaux du modèle se faisant sur les données piézométriques et limnimétriques du 2 septembre Intégration de la topographie et du toit du substratum La topographie introduite dans le modèle est issue (Cf. Annexe 9) : au droit du site d étude, des relevés du géomètre fournis par la société CEMEX Granulats (5 x 5 m) pour l état initial puis du phasage réalisé par GéoPlusEnvironnement pour la phase intermédiaire et le réaménagement final ; pour le reste du domaine modélisé, d un MNT (Modèle Numérique de Terrain) à la précision altimétrique (en Z) de l ordre du mètre (mailles de 50 x 50 m en bordure puis de 10 x 10 m en se rapprochant du périmètre du projet). Le substratum est constitué par les sables et argiles miocènes de Sologne (10-6 à 10-8 m/s) qui présentent, au droit de la carrière, des niveaux argileux ou «marneux». Il est considéré comme continu et imperméable sur l ensemble de la zone modélisée. Sa morphologie est issue : au droit du site d étude, des résultats des campagnes de sondages de reconnaissance du gisement menées par la société CEMEX Granulats ; pour le reste du domaine modélisé, de données extraites de la Banque de Données du Sous-Sol (BSS) du BRGM. GéoPlusEnvironnement N R140101bis 52

10 + GéoPlusEnvironnement Limite à potentiel imposé : isopièze 0 m NGF Limite à flux nul CEMEX Granulats Centre Carrière d Ouzouer-sur-Loire et de Bonnée (45) Source : GéoPlusEnvironnement, mai 2015 Conditions aux limites et mailles du modèle Limite à potentiel imposé : isopièze 6 m NGF Limite à flux nul Limite à flux nul Limite à potentiel imposé : ligne d eau de la Loire 1 à 3,5 m NGF Figure 19 Domaine du modèle Périmètre de la demande de renouvellement de la carrière Périmètre exploitable de la zone de renouvellement Périmètre de la demande d extension de la carrière 0 m 500 m Périmètre exploitable de la demande d extension Echelle au 1 / km

11 Intégration des perméabilités Les perméabilités résultent de l étalonnage du modèle hydrodynamique sur la situation de référence : campagne de mesures piézométriques du 2 septembre 2014 (Cf. Annexe 9) : alluvions : valeurs de la bibliographie K = à m/s ; o secteurs à forte perméabilité : m/s ; o secteurs à perméabilité moyenne : 5 à m/s ; o secteurs à plus faible perméabilité : m/s ; matériaux inertes extérieurs et stériles de découverte : K = m/s ; boues de lavage : K = m/s ; mélange matériaux inertes et boues de lavage : K = m/s. A noter, au niveau de la zone d extension, une colonne du maillage a été laissée avec des perméabilités de m/s, correspond aux alluvions en place, au niveau du chemin rural qui restera tel qu il est actuellement. Les cartes des champs de perméabilité pour chaque simulation sont données à titre indicatif en Annexe Etalonnage en régime permanent de basses eaux La situation piézométrique retenue pour l étalonnage du modèle hydrodynamique est celle résultant des mesures limnimétriques et piézométriques du 2 septembre 2014 (basses eaux). Le calage en régime permanent consiste à ajuster les perméabilités des différents matériaux, de manière à reproduire au mieux les charges et les cotes de fil d eau mesurées lors de la campagne de terrain de septembre 2014 tout en restant cohérent. Le graphe ci-dessous illustre l étalonnage du modèle hydrodynamique (comparaison entre les niveaux piézométriques calculés et observés) : Graphique 4 : Résultats de l étalonnage du modèle hydrodynamique GéoPlusEnvironnement N R140101bis 54

12 Comme le montre le graphique précédent, l étalonnage du modèle est correct. En effet, le coefficient de corrélation est près de 0,97 (corrélation parfaite = 1). La Figure 20 présente les résultats du calage de l état initial. Les cartes de la topographie et des champs de perméabilité sont données en Annexe SIMULATIONS Des simulations ont été effectuées pour une phase intermédiaire, correspondant à la fin de la phase 2 et pour le réaménagement final, après la phase 3. Lors de chaque simulation, les topographies du phasage correspondant (Cf. Annexe 7) ont été intégrées au modèle et les valeurs de perméabilité ont été ajustées en fonction du projet. Les cartes de la topographie et des champs de perméabilités pour chaque simulation sont données en Annexe Phase intermédiaire (Phase 2 = T ans) La phase dite intermédiaire correspond à la phase 2 du projet d exploitation (Cf. Annexe 7). A l issue de la Phase 2 : Zone en renouvellement : L extraction et le réaménagement avec berges en pentes douces dans la zone du périmètre exploitable seront déjà terminés. Le bassin de décantation existant aura servi 5 ans de plus par rapport à la situation actuelle (T = 0 à 5 ans). Le volume extrait étant estimé à m 3 /an avec 6% de fines et la superficie du bassin étant d environ m ², la hauteur de boues stockées en 5 ans a été estimée à 1,3 m. Zone d extension : Le décapage anticipé et l extraction sur les 2/3 de la zone à l Ouest du périmètre exploitable avec réaménagement coordonné par remblaiement seront réalisés. Le nouveau bassin de décantation aura également servi 5 ans (T = 5 à 10 ans). Le volume extrait étant estimé à m 3 /an avec 6% de fines et la superficie du bassin étant d environ m ², la hauteur de boues stockées en 5 ans a été estimée à 1 m (Cf. Annexe 9). La topographie du projet de la phase intermédiaire (phase 2), réalisée par GéoPlusEnvironnement, a été intégrée au modèle hydrodynamique. La Figure 21 présente les résultats de la simulation hydrodynamique menée à l issue de la Phase 2 : la piézométrie est peu, voire pas, modifiée en amont et en aval du projet ; au droit de la zone en renouvellement, déjà exploitée actuellement, la piézométrie n est pas modifiée par rapport à la situation actuelle malgré l exploitation en eau de la zone au Nord-Ouest et l utilisation du bassin existant pour une durée de 5 ans ; au droit de la zone d extension, la piézométrie est légèrement modifiée (de l ordre de 10 à 20 cm) avec des phénomènes de faible hausse du niveau piézométrique en amont de la zone d exploitation et de faible baisse de ce niveau en aval de la zone d exploitation. GéoPlusEnvironnement N R140101bis 55

13 Bassin de décantation actuel 0 Zone d accueil de matériaux inertes pour remise en état m 125 m 4 Echelle au 1 / m m 250 m Echelle au 1 / Périmètre de la demande de renouvellement de la carrière CEMEX Granulats Centre Carrière d Ouzouer-sur-Loire et de Bonnée (45) Périmètre exploitable de la zone de renouvellement Périmètre de la demande d extension de la carrière Périmètre exploitable de la demande d extension + GéoPlusEnvironnement Résultats de la modélisation - Etat actuel (basses eaux) Sources : IGN, GéoPlusEnvironnement, mai 2015 Figure 20 1km

14 Bassin de décantation actuel 0 Zone d accueil de matériaux inertes pour la remise en état Nouveau bassin de décantation Zones remblayées 2 0 m 125 m m 3.0 Echelle au 1 / m 250 m Echelle au 1 / Périmètre de la demande de renouvellement de la carrière CEMEX Granulats Centre Carrière d Ouzouer-sur-Loire et de Bonnée (45) Périmètre exploitable de la zone de renouvellement Périmètre de la demande d extension de la carrière Périmètre exploitable de la demande d extension + GéoPlusEnvironnement Résultats de la modélisation - Phase intermédiaire (Phase 2 = T ans) Sources : IGN, GéoPlusEnvironnement, mai 2015 Figure 21 1km

15 Réaménagement final (Phase 3 = T ans) A l issue du réaménagement final : Zone en renouvellement : Il n y aura aucune modification par rapport à la Phase 2. Zone d extension : L extraction et le remblaiement de toute la zone exploitable (en dehors du nouveau bassin) seront réalisés. Le nouveau bassin de décantation aura servi 5 ans de plus (T = 10 à 15 ans). Le volume extrait étant estimé à m 3 /an avec 6% de fines et la superficie du bassin étant d environ m ², la hauteur de boues stockées en 5 ans a été estimée à 1 m. La Figure 22 présente les résultats de la simulation hydrodynamique menée à l issue du réaménagement : la piézométrie est peu, voire pas, modifiée en amont et en aval du projet ; au droit de la zone en renouvellement, la piézométrie n est pas modifiée par rapport aux situations actuelle et Phase 2 ; au droit de la zone d extension, la piézométrie est plus fortement modifiée qu en Phase 2 (de l ordre de 20 à 30 cm) avec des phénomènes de faible hausse du niveau piézométrique en amont de la zone d exploitation et de faible baisse de ce niveau en aval de la zone d exploitation, plus marqués notamment à l extrémité Sud du périmètre. GéoPlusEnvironnement N R140101bis 58

16 Bassin de décantation actuel 0 Ancien bassin de décantation et zone remblayée Nouveau bassin de décantation Zones remblayées 2 0 m 125 m 4 Echelle au 1 / m m 250 m Echelle au 1 / Périmètre de la demande de renouvellement de la carrière CEMEX Granulats Centre Carrière d Ouzouer-sur-Loire et de Bonnée (45) Périmètre exploitable de la zone de renouvellement Périmètre de la demande d extension de la carrière Périmètre exploitable de la demande d extension + GéoPlusEnvironnement Résultats de la modélisation - Réaménagement final (Phase 3 = T ans) Sources : IGN, GéoPlusEnvironnement, mai 2015 Figure 22 1km

17 5. IMPACT BRUT DU PROJET Dans ce chapitre, l impact hydrogéologique en l état actuel a été évalué à partir des suivis environnementaux réalisés par CEMEX Granulats, des études hydrogéologiques antérieures et de données de terrain acquises par GéoPlusEnvironnement. L impact hydrogéologique, lié au projet de renouvellement et d extension, a été évalué quantitativement par l intermédiaire de simulations hydrodynamiques. Pour rappel, les trois zones humides identifiées lors de l étude écologique réalisée par l IEA correspondent aux dépressions topographiques vers lesquelles s accumulent les eaux météoriques en raison du caractère argileux des terrains en place. Elles ne sont pas alimentées par les eaux souterraines et donc pas concernées par les impacts du projet sur les eaux souterraines IMPACTS ACTUELS DU SITE Sur les écoulements souterrains La Figure 20 permet de visualiser la piézométrie actuelle sur les périmètres de demande de renouvellement et d extension, en période de basses eaux. Au niveau du périmètre concerné par la demande de renouvellement, le niveau statique de la nappe alluviale se situe entre 0,5 et 2 m NGF, soit 1 à 4 m sous le niveau du terrain naturel. Au niveau du périmètre de demande d extension, le niveau statique de la nappe alluviale se situe entre 1,5 et 5,5 m NGF, soit 2 à 4 m sous le niveau du terrain naturel. L extraction des gisements passés a conduit à la création de plans d eau correspondant à la mise à l air libre de la nappe alluviale. Ces conditions modifient localement l écoulement des eaux de la nappe alluviale, car chaque «plan d eau» créé constitue une discontinuité physique de l aquifère, caractérisée par une porosité de 100% et une transmissivité infinie. Du fait des modifications des conditions hydrodynamiques locales (apparition d un contraste de transmissivité entre la gravière et la nappe), et pour satisfaire à la conservation de la masse d eau, apparaît un plan d eau horizontal : il s agit du phénomène d horizontalisation de la nappe. S en suit alors une baisse du niveau piézométrique à l amont immédiat de la carrière (dans la zone de drainance) et une élévation en son aval (dans la zone d alimentation) : GéoPlusEnvironnement N R140101bis 60

18 Figure 23 : Impact d une gravière sur la piézométrie de la nappe (berges non colmatées) Ces perturbations s accompagnent généralement d une augmentation locale du gradient hydraulique. Le remblaiement de l ancienne gravière au Sud-Ouest du périmètre de la zone de renouvellement par des matériaux de remblai a également un impact sur les écoulements de la nappe en créant des zones de plus faible perméabilité (K = à m/s) par rapport aux formations en place. À l identique des phénomènes de colmatage, il induit une faible hausse du niveau piézométrique à l amont de la surface comblée et une faible baisse de ce niveau à l aval. Au niveau du bassin de décantation existant, les fines issues de la décantation des boues de lavage, dont la perméabilité a été estimée à 10-8 m/s, entraînent une imperméabilisation du fond de fouille. Elles créent un obstacle à l écoulement de la nappe, entrainant également une élévation piézométrique à l amont immédiat et un rabattement à l aval. Ces phénomènes sont toutefois beaucoup moins importants que ceux observés dans les secteurs remblayés (Cf. Figure 20). Figure 24 : Impact d une gravière sur la piézométrie de la nappe (berges colmatées ou gravière remblayée par des formations de plus faibles perméabilités comme présentement) GéoPlusEnvironnement N R140101bis 61

19 A l état actuel, au droit du site, la présence de plans d eau correspondant à la mise à l air de la nappe libre, la présence d un bassin de décantation et la mise en place de remblais entrainent une modification des conditions hydrodynamiques et de la piézométrie locale. La pente moyenne de la nappe étant toutefois très faible (3,5 en moyenne), l'impact actuel de la carrière sur la piézométrie, et donc sur les écoulements, est donc faible, direct et permanent Sur la qualité des eaux souterraines Le site présente un risque potentiel de pollution chronique ou accidentelle aux hydrocarbures (stockage et engins) et de pollution chronique par les matières en suspension. En effet, les engins en activité sont susceptibles de dégager des pollutions chroniques : microfuites (hydrocarbures principalement), mais aussi de provoquer une pollution accidentelle qui pourrait provenir d un incident (rupture de flexible, collision d'engins, erreur de manipulation...) ou d un acte malveillant. D un point de vue général, les échanges hydriques entre une fosse d extraction et une nappe induisent les phénomènes suivants : - augmentation de la température ; - augmentation de la charge minérale en suspension ; - diminution des sels dissous et de la conductivité ; - diminution des nitrates (impact positif) ; - augmentation de la DCO (Demande Chimique en Oxygène). On remarque souvent une mise en suspension de particules fines et, le temps de l extraction, une augmentation de la charge minérale, de la DCO, et des métaux. A contrario, le fait de mettre à l air libre la nappe permet une déminéralisation, notamment des nitrates (réduction par les bactéries) et une baisse de la conductivité. Au niveau de la carrière, les analyses réalisées entre 2008 et 2013 montrent des concentrations en MES plus élevées, restant toutefois inférieures à 10 mg/l, au niveau de PZ1 et PZ2 (en aval) qu au niveau de PZA (en amont) et quelques traces ponctuelles en hydrocarbures (0,06 mg/l sur Pz2 en 2009 et 0,3 mg/l sur Pz1 en 2012). Les eaux de process sont recyclées en circuit fermé. Il n y a aucun rejet permanent et direct dans les eaux souterraines. L'impact brut actuel de la carrière sur la qualité des eaux souterraines est donc faible à moyen. GéoPlusEnvironnement N R140101bis 62

20 Sur les usages en eau souterraine Il n'y a aucun ouvrage de captage sur le site de la carrière. Quelques ouvrages utilisés à des fins domestiques se situent à proximité : - forages de la Ferme de l Orme, N BSS 03998X0162/F1 et 03998X0164/F3, situés au niveau du lieu-dit L Orme ; - puits de La Boissellerie, N BSS 03997X0028/P, situé au niveau du lieu-dit La Boissellerie, à proximité immédiate de la zone en exploitation ; - puits des Avenières, N BSS 03997X0029/P, situé au niveau du lieu-dit Les Avenières. Ces quatre ouvrages sont exploités et apportent une eau domestique, respectivement, aux habitations situées à proximité. Deux forages exploitant la nappe alluviale à des fins agricoles sont également situés à proximité : - ouvrage n 48 : N DDT BA.0752, N BSS 03997X0162, situé au niveau du lieu-dit au Grenouilloy ; - ouvrage n 49 : N DDT BA.96, N BSS 03997X0142, situé au niveau du lieu-dit La Croix de Beaune Ces deux ouvrages sont exploités à des fins agricoles, pour l irrigation et l aspersion des cultures environnantes. Ils exploitent l aquifère alluvial à hauteur, respectivement, de 35 et 30 m 3 /heure. Les autres ouvrages se situant en aval hydraulique sont à plus de deux kilomètres du site ou exploitent un aquifère différent. L'ouvrage suivant est le n 41 : N DDT BA.0535, N BSS 03993X0315, situé au niveau du lieudit Terres à l'est du bourg. L'impact brut actuel de la carrière sur les usages en eau souterraine à des fins domestiques et agricoles est donc faible. Trois captages d'alimentation en eau potable se situent non loin : Les Brosses et Plaisance sur la commune de Ouzouer-sur-Loire et Les Bordes sur la commune des Bordes. Les deux premiers sont en amont hydraulique et le troisième en position hydraulique latérale par rapport à la carrière (Cf. Figure 17). De plus, ces trois captages exploitent la nappe captive de la Craie Blanche du Sénonien. Cette nappe est bien individualisée car séparée des aquifères sous-jacents par les formations basales très peu perméables du Miocène. L'impact brut actuel de la carrière sur les usages en eau souterraine à des fins d'eau potable est donc inexistant. GéoPlusEnvironnement N R140101bis 63

21 5.2. IMPACTS POTENTIELS EN PHASE INTERMEDIAIRE (PHASE 2 = T ANS) Sur les écoulements souterrains Suite à la modélisation hydrodynamique des écoulements souterrains, la Figure 21 permet de visualiser la piézométrie à l issue de la Phase 2 sur les périmètres de demande de renouvellement et d extension en période de basses eaux. Au niveau de la zone de la demande de renouvellement, le niveau statique de la nappe alluviale est globalement le même que pour l état actuel. La piézométrie est peu voire pas modifiée malgré l extraction en eau puis le réaménagement de la zone au Nord-Ouest (berges en pente douce) et l utilisation du bassin existant pour une durée de 5 ans. En effet, les variations maximales seront de l ordre de 5 cm. L impact potentiel du projet de renouvellement sur les écoulements souterrains sera donc nul à T ans. Au niveau de la zone d extension, la piézométrie sera légèrement modifiée avec une faible hausse du niveau piézométrique dans la zone amont du périmètre de demande et une faible baisse de ce niveau dans la zone aval (Cf. Figures 20 et 21). Cette variation est principalement liée à la mise en place de remblais de plus faible perméabilité. La mise en place de remblai a un impact plus important sur la dynamique des écoulements souterrains que la décantation des fines de lavage au niveau des bassins. Elle se traduit par une modification locale de la piézométrie au droit de la zone d extension. Les variations maximales sont visibles au niveau de la zone d extension à proprement parler (Cf. Figures 20). Elles sont de l ordre de 50 cm au point le plus critique, mais globalement de 10 à 20 cm sur la zone d extension et ses alentours (niveau d eau plus élevé en amont et plus profond en aval qu à T 0 ). La piézométrie reste non influencée dès que l on s éloigne de quelques centaines de mètres de la zone d exploitation. L impact potentiel du projet d extension sur les écoulements souterrains sera donc faible, direct et permanent à T ans. A l issue de la Phase 2, l impact potentiel du projet sur les écoulements souterrains sera donc faible, localisé, direct et permanent. GéoPlusEnvironnement N R140101bis 64

22 Variation piézométrique entre l état initial et la fin de phase Faibles variations Variations les plus importantes au niveau de la zone d exploitation 1.0 Piézométrie en phase intermédiaire Piézométrie à l état actuel m 125 m Echelle au 1 / Périmètre de la demande de renouvellement de la carrière CEMEX Granulats Centre Carrière d Ouzouer-sur-Loire et de Bonnée (45) Périmètre exploitable de la zone de renouvellement Périmètre de la demande d extension de la carrière Périmètre exploitable de la demande d extension 500 m + GéoPlusEnvironnement Résultats de la modélisation - Comparaison entre état actuel et phase intermédiaire (= T ans) Sources : IGN, GéoPlusEnvironnement, mai 2015 Figure 25

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