N° 13 - 2007
LE SYSTEME KARSTIQUE DE LA MAUVE DE MONTPIPEAU (LOIRET)
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Cette étude nous a été demandée par la Municipalité de Bucy-Saint Liphard sur le territoire de laquelle se situe
un projet de stockage de déchets d’une capacité de 100.000 tonnes/an.
Ce projet a fait l’objet d’une enquête publique ouverte en mai 2006.
Figures
Documents consultés
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1 - Le bassin versant des Mauves : hydrographie (figure 1)
Il draine la bordure méridionale du plateau beauceron en direction de la Loire qu’il atteint en aval de
Meung/Loire.
Sa surface est d’environ 150 km2.
Le point amont le plus élevé du bassin est à la cote NGF +112m, aux étangs d’Escure et de l’Ermitage (amont de la
Mauve de Montpipeau). Le point le plus bas, à sa jonction avec le Val de Loire est à la cote NGF +87m.
Il comprend trois cours d’eau principaux qui confluent au même point à 3 km environ en amont du centre de
l’agglomération de Meung :
La Mauve de Montpipeau, à régime intermittent, est un affluent de rive gauche de la Mauve de la Détourbe qu’elle rejoint à 1,5 km en aval de Huisseau/Mauve.
2 - Contexte hydrogéologique régional
Le bassin des Mauves est presque entièrement alimenté par l’aquifère karstique des calcaires de Beauce, d’âge
aquitanien, sauf à son extrémité nord-est (Mauves de Montpipeau et de Dourdaigne) où il reçoit les eaux des petits
aquifères perchés des sables burdigaliens (sables et argiles d’Orléans).
C’est le principal exutoire naturel vers la Loire de la nappe phréatique de la Beauce.
La carte piézométrique régionale “ hautes eaux ”, éditée en mars 2002 par le BRGM et la DIREN montre un gradient
piézométrique décroissant régulièrement vers le sud-est, indiquant ainsi une direction d’écoulement de la nappe
phréatique à peu près perpendiculaire au cours de la Loire.
Au droit du bassin des Mauves, les courbes isopièzes marquent à peine une légère déflexion, ce qui paraît à priori
anormal étant donné l’importance du débit total à la sortie de Meung/Loire. Ceci est dû à la rareté des points de
mesures pris en compte pour l’établissement de la carte piézométrique, dans l’emprise même du bassin des Mauves.
C’est pourquoi nous avons entrepris une prospection des sources et points d’eau susceptibles d’être des émergences
de la nappe de Beauce et donc de donner des indications sur sa piézométrie.
Cette recherche s’est effectuée en août et septembre 2006, c’est-à-dire en période de basses eaux.
Les données altimétriques que nous avons récoltées ne peuvent pas être corrélées directement avec celles de la carte
générale BRGM-DIREN qui, elles, ont été récoltées pendant la période des hautes eaux de 2002.
Cependant, les variations de niveau enregistrées année par année de 2001 à 2006 ont été faibles. Nos résultats
peuvent néanmoins être comparés en terme de valeurs relatives avec le tracé des courbes isopièzes de la carte
BRGM-DIREN :
On constate que, même en période de basses eaux, les courbes isopièzes +97m et+107m dessinent en fait des
indentations très marquées suivant les axes principaux d’écoulement, indiquant ainsi un fort soutirage souterrain de
la nappe phréatique en direction de la Loire, dans le secteur des Mauves (cf.figure 1).
En période pluvieuse, avec une remontée des eaux de la nappe de l’ordre du mètre, le soutirage doit être encore plus
important et devrait se traduire par des indentations des courbes isopièzes encore plus marquées qu’en période
sèche, ce qui n’apparaît pas sur la carte BRGM-DIREN.
3 - Description du système karstique de la Mauve de Montpipeau
Suite à une première reconnaissance sur le terrain, il nous a paru nécessaire d’effectuer une analyse
géomorphologique détaillée du secteur, le projet de stockage de déchets se situant manifestement aux sources de la
Mauve de Montpipeau.
Pour cela nous avons procédé à un traitement informatique de photos satellites et aériennes numériques prises en
période estivale.
Nos observations sont les suivantes :
3.1. Le bassin hydrographique de la Mauve de
Montpipeau apparaît circonscrit à l’intérieur d’une bande de terrains relativement plus humides que les sols
du plateau environnant : cela se traduit sur image satellite par des teintes de sols différentes sur les parcelles
en culture, des taches de végétation particulières dans les zones de friches et des groupements différenciés
d’arbres dans les parties boisées.
Topographiquement, cette bande correspond à un fond de vallée sèche très faiblement marqué, la différence de niveau
n’étant que de quelques mètres avec le plateau environnant et les versants ayant des angles de pente pratiquement
indiscernables lorsqu’on est sur le terrain. Large de 1 kilomètre en moyenne, elle s’allonge sur 5 kilomètres depuis
le Bois d’Escure au nord jusqu’à la vallée de la Détourbe qu’elle rejoint entre les hameaux du Pater et du Préau.
Sa partie amont, au nord, se referme sur une large dépression au lieu-dit “ bassin des Sources ”, laquelle collecte
les eaux de deux réseaux secondaires afférents issus des sables de la couverture burdigalienne : le premier prend
naissance à l’étang d’Escure et rejoint la dépression selon un tracé rectiligne orienté N50E ; le second prend
naissance dans le marais de L’Ermitage et rejoint la dépression selon un tracé rectiligne orienté N62E.
C’est sur ce dernier qu’est situé le périmètre du projet de stockage de déchets.
3.2. Cette morphostructure négative à fond
plat, aux sols légèrement tourbeux, est typique en milieu calcaire d’un réseau plus ou moins anastomosé de
conduits souterrains où l’eau et l’air circulent librement entre la surface et le niveau piézométrique de la nappe
phréatique. Sous le niveau piézométrique, seule l’eau remplit les cavités (zone saturée ou noyée). Les dissolutions
karstiques par les eaux de surface à Ph acide créent ces conduits à partir d’un réseau de microfissures affectant la
masse calcaire. Leur action diminuent avec la profondeur, notamment sous le niveau pièzomètrique. En définitive, le
dénivelé topographique que donne cette vallée sèche à fond plat n’est pas dû au creusement d’un cours d’eau en
surface mais à un affaissement localisé engendré par les dissolutions du calcaire sous la surface.
Cette morphologie karstique est typique des bordures du plateau calcaire beauceron : citons plus à l’ouest le réseau
de la Cisse entre le dôme de Marchenoir et la Loire, les réseaux de l’Aigre et de la Conie en rive gauche du Loir.
3.3. Dans le cas de la Mauve de Montpipeau , on peut observer sur le fond plat de la vallée sèche les phénomènes karstiques suivants :
3.3.1. Lit vif de surface
En amont, il apparaît brusquement au sud du chemin sur digue dit “ Allée d’Ingré ”, sous forme d’un canal naturel à
sec montrant un surcreusement actif de deux mètres environ probablement dû à une érosion en période de hautes eaux.
Sa direction générale est vers le sud-ouest et son tracé suit étroitement la bordure occidentale de la vallée sèche.
Il conflue avec le cours d’eau pérenne de la Mauve de la Détourbe au lieu-dit Le Ponceau à l’amont du hameau du
Pater.
On notera qu’en amont du point où apparait le phénomène de surcreusement de ce canal, la vallée sèche ne présente
aucune trace d’érosion de surface.
3.3.2. Indices de circulations d’eaux souterraines
La présence de nombreux entonnoirs jalonnant le lit vif est la manifestation d’une circulation d’eaux
souterraines sous-jacente à celui-ci.
D’autre part, le traitement informatique de la photo aérienne révèle à l’est du lit vif des linéations affectant
les sols cultivés. Elles sont invisibles sur le terrain. Elles pourraient correspondre à un ancien collecteur d’eaux
souterraines qui aurait fonctionné dans la partie orientale de la vallée sèche avant de se déplacer vers l’ouest
sous le lit vif actuel . En période de très hautes eaux il n’est pas impossible que ces conduits fossiles soit
réactivés. En tout cas ils peuvent expliquer la largeur relativement importante de la vallée sèche. (cf. les flèches
bleues en pointillé sur la carte de la figure 2).
3.3.3. Indices de dissolution karstique
Ce sont les dolines, encore appelées localement “ mardelles ” ou “ gouffres ”, ou bien des dépressions
topographiques fermées au fond desquelles croit une végétation humide et des rosellières, indiquant la proximité de
la nappe phréatique. Nous en avons inventorié un certain nombre sur le terrain (figure 2) :
Certaines de ces dolines se remplissent d’eau et peuvent même déborder en période pluvieuse, d’après les riverains, indiquant ainsi une remontée de la nappe phréatique.
3.3.4. Points d’eau permanents en période de basses
eaux
Ce sont soit des dolines naturelles dont le fond est noyé en permanence, soit plus fréquemment des bassins creusés
artificiellement à partir de ces dolines pour des abreuvoirs ou pour la pisciculture, soit des puisards ou des puits
à usage d’irrigation.
Ils constituent des regards permettant de mesurer le niveau piézométrique de la nappe phréatique en période de
basses eaux.
Nous en avons examiné 5 sur le terrain :
3.4. Forages hydrauliques
Toutes ces mesures ainsi que celles citées au paragraphe 3.3.4. ont permis de tracer les courbes isopièzes de la carte de la figure 1.
4 - Profil hydrodynamique de la Mauve de Montpipeau
Il est représenté graphiquement par la figure 3.
Il se divise en 4 segments qui sont de l’amont vers l’aval :
4.1. De l’étang de l’Hermitage au Bassin des
Sources
Ce segment qui traverse en diagonale le site du projet de stockage de déchets est un réseau karstique secondaire,
afférent au réseau principal.
En amont, une partie des eaux de ruissellement coule à la surface des sables burdigaliens, une autre partie
s’infiltre dans ces sables et pénètre dans les calcaires aquitaniens sous-jacents.
En aval, la couverture burdigalienne disparaît et les calcaires aquitaniens affleurent sous un mince recouvrement de
sols sablonneux colluvionnaires mélangés à des cailloutis calcaires.
4.2. Du Bassin des Sources au lieu-dit Les Genièvres
Les calcaires aquitaniens affleurent sur toute la longueur du segment sous des sols tourbeux limoneux à
cailloutis calcaires.
On notera que les gradients topographiques et piézométriques forment le même angle très faible par rapport à
l’horizontale et que le niveau de la nappe phréatique se situe à peine à 1 à 1.5 mètre sous la surface.
4.3. Du lieu-dit Les Genièvres au forage AEP de Huisseau
Les calcaires aquitaniens affleurent sur toute la longueur du segment sous les même sols qu’en 4.2.
A partir des Genièvres on observe à la surface des sols cultivés des traces d’écoulements souterrains distincts du
lit vif de surface et circulant parallèlement à 500 mètres à l’est de celui-ci (cf. figure 2). Elles passent en
limite de l’agglomération de Huisseau puis rejoignent le lit de la Mauve de la Détourbe en aval du Pater.
Une autre trace d’écoulement paraît rejoindre plus à l’est la partie amont de la Mauve de Dourdaigne, entre la
ferme du Petit Pré et la ferme du Grand Chêne où se situe un point d’eau permanent (cf. figure 2).
4.4. Du forage AEP de Huisseau à la Mauve de la Détourbe
Les calcaires aquitaniens affleurent également sur toute la longueur de ce segment sous les mêmes sols que
précédemment.
On notera l’augmentation notable du gradient topographique à l’approche du confluent avec la Mauve de la Détourbe.
Il est probable que cela provient du fait que cette dernière, qui est un cours d’eau pérenne de surface, surcreuse
plus rapidement son lit que la Mauve de Montpipeau, cours d’eau à régime de surface intermittent.
PPar contre, cela n’influence pas la nappe phréatique, dont le gradient piézométrique qui redevient très faible.
On constate que :
5 - Lithologie et perméabilité de la couverture burdigalienne à l’aplomb du site
Le site choisi pour le projet de stockage de déchets se trouve sur l’extrême limite vers l’ouest des formations
sableuses du Burdigalien (sables de l’Orléanais).
Cette formation qui couvre au nord de la Loire l’ensemble de la forêt d’Orléans est l’équivalent stratigraphique des
sables et argiles de la Sologne au sud.
A l’aplomb du site, leur épaisseur varie de 4 à 10 mètres (cf. figure 4).
Figure 4
Ce sont des sédiments détritiques d’origine fluvio-deltaïque en provenance du sud qui se sont déposés ici sur la
surface érodée et karstifiée des calcaires lacustres aquitaniens. Sur leur limite occidentale, leur épaisseur varie
en fonction des reliefs calcaires sous-jacents comme le montre la coupe schématique de la figure 4.
Leur mode de sédimentation est extrêmement confus suivant une stratification discontinue de niveaux lenticulaires et
de chenaux entrelacés. Les sondages effectués par le pétitionnaire à la maille de 150 mètres sont rarement
corrélables mais les faciès sableux y apparaissent nettement dominants par rapport aux faciès franchement argileux.
Cependant, à notre connaissance, et sauf erreur, aucune détermination micropétrographique ni aucune mesure
granulométrique ne semble avoir été réalisée sur les échantillons provenant de ces sondages, ce qui rend hasardeuses
les définitions des logs de sondage faites probablement uniquement à l’œil nu ou à la loupe ( ? ) : de nombreux
niveaux indiqués comme “ argile ” pourraient n’être que des sables fins à matrice argileuse.
Deux campagnes successives de mesures de perméabilité ont été réalisées :
Au vu de ces résultats on constate que :
Il apparaît évident que ces mesures démontrent l’absence de toute barrière imperméable naturelle entre la masse
de déchets et l’aquifère des calcaires aquitaniens sous-jacents.
Le pétitionnaire a alors imaginé de créer une barrière artificielle par une extraction sélective des parties les
plus argileuses et en les recompactant pour former une couche imperméable de 5 m d’épaisseur. Il a donc procédé sur
le site à des prélèvements d’échantillons argileux qui ont subi des tests de compactage en laboratoire lesquels se
sont révélés pour lui positifs sur le plan de la perméabilité.
Sur le terrain, cette procédure paraît irréalisable pour les raisons suivantes :
6 - Vulnérabilité du système karstique et évaluation du risque potentiel créé par le projet de stockage de déchets en tête de ce réseau
A partir des faits d’observation exposés ci-dessus on peut estimer que la vulnérabilité du karst de la Mauve de Montpipeau et des eaux souterraines et de surface dont il est le collecteur est d’un niveau très élevé, principalement pour les raisons suivantes :
Cette vulnérabilité concerne évidemment le captage d’eau potable de Huisseau, situé dans la partie médiane du réseau karstique.
Le risque potentiel créé par une activité hautement polluante telle qu’un stockage de déchets ultimes de 1.000.000 tonnes et plus à l’amont du réseau karstique est évidemment extrêmement élevé, surtout au vu des résultats des études effectuées sur le site par le pétitionnaire lui-même : a) proximité de la nappe de Beauce l’obligeant à concevoir un stockage en élévation ; b) absence de barrière passive imperméable qu’il pense pouvoir compenser par une reprise des matériaux sur place et leur compactage, ce qui est un non-sens étant donné la pauvreté en argile de la couverture burdigalienne. De toute façon une telle mesure palliative serait inadéquate sur le plan réglementaire car cela reviendrait à détourner les objectifs de l’Arrêté Ministériel du 9 septembre 1997 qui prévoit la mise en place d’une barrière active (artificielle) pour renforcer la barrière passive (naturelle) à la condition qu’elle existe et non pas d’en tenir lieu et place lorsqu’elle est absente comme c’est le cas ici. Sinon pourquoi ne pas implanter des centres de stockages de déchets n’importe où, sans tenir compte des conditions du sous-sol ? !
D’autre part, ce risque potentiel, inhérent à toute action d’accumulations de déchets, est ici aggravé par des
erreurs techniques de conception de l’aire de stockage.
Ces erreurs, d’après l’ingénieur J.L. Posté, ancien responsable de centres de stockage de déchets, sont les
suivantes :
“ …Le projet consiste en fait en un énorme casier de 110.000 m2 et de plus d’un million de tonnes de déchets. Car
les diguettes qui sépare les alvéoles n’ont que 2 ou 3 mètres de hauteur alors que les déchets s’empilent sur une
hauteur de 10 à 27 mètres de haut. Autant dire que les lixiviats, les gaz, les risques d’incendie vont se propager
d’une alvéole à l’autre…
…Le projet prévoit clairement d’entasser des déchets sur plus de 20 mètres de hauteur, sans aucune retenue. Où
voit-on que ces matériaux sont stables ? Le compacteur qui risquerait de s’aventurer à du trou basculera dans le
vide. Incroyable ? C’est pourtant ce que montrent les plans en cours d’exploitation qui sont dans le dossier ! Les
déchets sont censés tenir sans s’appuyer sur une digue, en attente de réalisation des alvéoles suivantes, sur un
front de 300 mètres. Non seulement les déchets accumulés s’écrouleront, mais le compacteur ne pourra pas s’approcher
du vide et les déchets ne seront pas compactés correctement en limite d’exploitation provisoire. Il faut croire que
l’exploitant a transcrit ce qu’il fait quand il enfouit des déchets dans une ancienne carrière, et qu’il remplit la
cavité par couches successives bien compactées. Il ne s’est pas aperçu qu’il travaillait en élévation….
……( à propos de la couverture du stockage) Le dossier parle d’un mètre d’argile…D’où proviennent les 110.000 m3
d’argile nécessaire ? Au contraire le dossier prévoit que l’eau de pluie continuera à s’infiltrer à travers la
couverture finale pour une hauteur moyenne de 25 mm par an. Sur une surface de 11 hectares, soit 2800 m3 d’eau par
an, plus celle qui s’infiltrera par les digues extérieures non étanches. La production de lixiviats n’a donc aucune
raison de s’arrêter. Mais l’exploitant ne sera plus là pour les traiter. Ils finiront par s’accumuler et par
déborder… ”
Les remarques ci-dessus nous amènent au commentaire suivant :
a) Le risque de pollution accidentelle de la Mauve par le projet tel qu’il est conçu est bien réel du fait de l’instabilité des talus induisant des possibilités d’effondrement de la masse des déchets, auquel s’ajoute le risque de déchirure de la géomembrane par les engins de chantier.
b) Le risque de pollution diffuse par les eaux de ruissellement est permanent pendant la durée de l’exploitation. Il demeurera après la fin de l’exploitation. Il est aggravé en période sèche car il est prévu d’arroser les tas avec les lixiviats pour prévenir les risques d’incendie.