ANNEXE 5 PRESENTATION DE L ETUDE HYDROGEOLOGIQUE

ANNEXE 5 PRESENTATION DE L ETUDE HYDROGEOLOGIQUE

Etude hydrogéologique de la nappe superficielle sur la ZAC du Moulon du futur Cluster de Saclay Présentation de l'étude hydrogéologique Emmanuel Dumont / Charles Kreziak CETE Ile de France 02/12/2013 Crédit photo : Arnaud Bouissou/MEDDTL Direction régionale et interdépartementale de l'equipement et de l'aménagement Ile-de-France CETE Ile-de-France www.driea.ile-de-france.developpement-durable.gouv.fr

Sommaire I Objectifs de l'étude II Contenu de la campagne de reconnaissance III Modèle géologique Contexte géologique Modèle géologique IV Étude hydrogéologique Contexte hydrogéologique Fonctionnement de la nappe superficielle V Perspectives 2

I Objectifs de l'étude Étudier le fonctionnement initial de la nappe de subsurface du plateau du Moulon Travail préalable à la réalisation du cas pratique de la thèse de Ynghao Li Étapes Etude bibliographique Campagne de reconnaissances géotechniques Réalisation d'un modèle géologique Caractérisation des fluctuations de la nappe de subsurface (instrumentation puis modélisation) Relation entre la nappe de subsurface et la nappe des sables de Fontainebleau 3

II Cadre géographique Zone en cours d'aménagement, possibilité d'examiner le fonctionnement naturel des hydrosystèmes Zone couvrant le rebord du plateau et marquée par le talweg de Corbeville 4

III Contexte géologique Contexte géologique Limon des plateaux Sables de Lozère (lentilles) Argiles à Meulières (différents faciès, souvent contaminées par les sables de Lozère) Sables et Grès de Fontainebleau Substratum imperméable Contexte géologique (Source: Roger Cojean) 5

III Modèle géologique 6

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III Contenu des reconnaissances 10 sondages à la tarière continue 8 sondages équipés de tubes piézométriques Mesures de radioactivité naturelle (diagraphie gamma ray) dans 5 sondages Équipement de 7 piézomètres avec des sondes d'enregistrement en continu Réalisation d'un essai Nasberg, et de deux essais d'eau dans des piézomètres Mesures de résistivité électrique (Université Paris Sud) 8

III Contenu des reconnaissances 9

III Modèle géologique Interpolation Distinction de 3 couches Limons des plateaux Formations de Lozère et faciès calcaire des argiles à Meulière Argiles à Meulière à faciès compact (substratum imperméable) Difficile d'utiliser certains sondages, car les formations de Lozère et les différents faciès d'argiles à Meulière ne sont en général pas distingués. Sélection de 63 sondages pour l'interpolation du mur des Limons, et de 25 pour le toit des argiles à meulière faciès compact Module Vertical Mapper du logiciel Mapinfo (V7.8) Comparaison de 3 méthodes d'interpolation (krigeage, voisinage naturel, triangulation de Delaunay) 10

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Rebord du plateau Talweg de Corbeville 13

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IV Étude hydrogéologique Contexte hydrogéologique Plusieurs nappes superposées, plus ou moins connectées Réseau aquifère superficiel dans les formations de Lozère, alimenté par les précipitations Nappe des sables de Fontainebleau Recharge de la nappe des sables par infiltration lente dans les argiles à Meulière Problématique Nappe discontinue contenue dans les poches de Sable de Lozère Paléo-chenaux jouant le rôle d'axe drainant, et assurant un écoulement latéral Modalité de recharge de la nappe des sables de Fontainebleau 15

IV Étude hydrogéologique Instrumentation des piézomètres 7 sondes installées dans des piézomètres En 2012: PzA, PzB, PzC, PzD et PzE En 2013: PzG et PzI Mesure de la pression et de la température 2 sondes barométriques : obtention d'une chronique de pression atmosphérique pour compenser les données des sondes piézos Validation des mesures réalisées avec les sondes en les comparant aux mesures manuelles (plus de 10 points, 2 écarts pour le PzC) 16

IV Étude hydrogéologique Utilisation des données météo de la station de Toussus le Noble Cumul de précipitations annuel (Normales 1981 2010) : 630 mm Ecarts significatifs par rapport aux normales en 2012 et 2013 Cumul de précipitations annuel 2012 : 713 mm Comparaison des cumuls mensuels de précipitation avec les normales (1981-2010) Station de Toussus Le Noble 120 Précipitations (mm) 100 80 Précips Normales 60 40 20 0 févr.-12 avr.-12 juin-12 août-12 oct.-12 déc.-12 févr.-13 avr.-13 juin-13 août-13 janv.-12 mars-12 mai-12 juil.-12 sept.-12 nov.-12 janv.-13 mars-13 mai-13 juil.-13 Date 17

IV Étude hydrogéologique Fluctuations du niveau de la nappe Période du 6 juin 2012 au 30 octobre 2013 50,0 160 45,0 158 40,0 156 Précipitations (mm) 35,0 154 30,0 152 25,0 150 20,0 148 15,0 10,0 146 5,0 144 0,0 142 07/06/1 31/07/1 23/09/1 16/11/1 09/01/1 04/03/1 27/04/1 20/06/1 13/08/1 06/10/1 2 2 2 3 3 3 2 3 3 3 Précipitations Pza PzB PzC PzD PzE PzG PzI Date Comparaison des chroniques piézométriques (m NGF) et des précipitations (mm) 18

IV Étude hydrogéologique Profondeur de la nappe Période du 6 juin 2012 au 30 octobre 2013 01/06/12 0 09/09/12 18/12/12 28/03/13 06/07/13 14/10/13 1 Pza PzB PzC PzD PzE PzG PzI 2 3 4 5 6 7 8 9 Comparaison des chroniques piézométriques (m NGF) et des précipitations (mm) 19

IV Étude hydrogéologique Comparaison des températures Période du 6 juin 2012 au 30 octobre 2013 16 15 PzA PzB PzC PzD PzE PzG PzI Température ( C) 14 13 12 11 10 9 8 06/06/12 14/09/12 23/12/12 02/04/13 11/07/13 19/10/13 Date Comparaison des températures de la nappe ( C) 20

IV Étude hydrogéologique Bilan du suivi sur la première année niveau de la nappe Comportement relativement homogène des PzA, PzB, PzC, PzD et PzI Baisse du niveau jusqu'à octobre 2012 Remontée jusqu'à mars 2013 Niveau relativement haut jusqu'au milieu de l'été 2013 (recharge en été) Comportement atypique du PzE Fonctionnement anormal du PzG Bilan du suivi sur la première année température de la nappe Comportement relativement homogène des PzA, PzB, PzC, PzG et PzI Inertie thermique (températures les plus élevées en hiver) Comportement atypique des PzD et PzE 21

IV Étude hydrogéologique Relevés piézométriques effectués en mars 2013 (Hautes eaux) 22

IV Étude hydrogéologique Comparaison du relevé du 24/04/2013 et des niveaux d'eau en phase chantier Etudes géotechniques de l'ens Cachan 23

V Perspectives pour fin 2013 début 2014 Poursuite de l'instrumentation des piézomètres Installation de piézomètres (avec essais d'eau en zone saturée)? Amélioration du modèle géologique Intégration d'autres sondages (CEA, Grand Paris) Interpolation du toit des Sables de Fontainebleau Modélisation hydrogéologique de la nappe superficielle Utilisation du code Modflow Modélisation de la zone du thalweg Régime transitoire (pas de temps à déterminer) 24

FIN Ministère de l'écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement www.developpement-durable.gouv.fr