Étude hydrogÉologique dans le sundgau...
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-
SERVICE RÉGIONAL DE L'ÉQUIPEMENTDE FRANCHE-COMTÉ
17, Avenue Siffert 25000 BESANÇON
Tél. (81) 83.69.01
D É P A R T E M E N T D U TERRITOIRED E B E L F O R T
P R É F E C T U R E D E B E L F O R T90000 B E L F O R T
Tél. (84) 28.17.41
VILLE D E DELLE
MAIRIE
90100 DELLE
Tél. (84) 29.13.40
ÉTUDE HYDROGÉOLOGIQUE DANS LE SUNDGAU
SECTEUR FAVEROIS - COURTELEVANT - SUARCE
(Territoire de BELFORT)
SONDAGES DE RECONNAISSANCE ET POMPAGE D'ESSAI
par
G. C A M U S - J.J. COLLIN & M.J. LIENHARDT
avec la collaboration de R. C A M U S
BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
B.P. 6009 - 45018 ORLÉANS CEDEX - Tél. (38) 66.06.60
Service géologique régional J U R A - A L P E S
B. P. 6083 . 69604 VILLEURBANNE / Croix-Luizet - Tél. (78) 52.26.67
73 SGN 3O4 JAL Lyon, Septembre 1973
-
Modalités administratives :
Pour le coopte du Territoire de Belfort, de la ville
de Delle, du Service Régional de l'Equipement de Franche-Comté,
sous le contrôle de la Direction Départementale de l'Equipement
du Territoire de Belfort, le Service géologique régional Jura-
Alpes du BRGM a effectué une étude hydrogéologique des alluvions
plioquatemai.res du Sundgau, dans la région de F A VERO IS - COUR-
TELEVANT - SUARCE (90), soit environ 20 km2.
Objet et historique :
Une prospection électrique effectuée en octobre 1972
(rapport 73 SGN 039 JAL) a montré, sous la couverture loessique,
la présence d'une série résistante correspondant aux cailloutis
du Sundgau et pouvant avoir de 10 à hO m d'épaisseur.
Les résultats étaient assez encourageants pour enga-
ger une campagne de recherches par forages.
Méthodes et résultats :
Cinq sondages de recherches ont été exécutés. Tous
les cinq ont traversé les alluvions plioquatemaires du Sundgau
sur une épaisseur variant de 11 à 32 m. A l'emplacement reconnu
comme le plus favorable (23 m d1alluvions mouillées), un ouvrage
a été foré afin de rechercher, par pompage d'essai, les para-
mètres hydrodynamiques de la nappe. Les valeurs de T (de 1 à
1,5 . 10~2m2/s) et de k (~ 5 • 10""*m/s ) sont bonnes. Le débit de
pointe demandé par la ville de Delle (10.000 nr/j) doit pouvoir
Être exploité dans ce secteur, avec peut-être une surexploita-
tion très temporaire.
• • • / • • •
-
• « « / • • •
Si l'on veut essayer d'exploiter cette nappe avec un
débit plus important, il faut envisager une étude étendue à la
zone du Sundgau susceptible, à priori, de présenter ces carac-
téristiques intéressantes au point de vue réservoir en eau.
Cette extension pourrait se faire dans le secteur encadré par
RECHESY - FAVLROIS - MOBVILLARS - MONTREUX-LE-JEUNE - RETZVIL-
LER - VALLEE DE LA LARGUE - SEPPOIS (170 km environ).
Ingénieur géologue M.J. LIENHARDT
Ingénieur hydrogéologue J.J. COLLIN
Ingénieur de chantier G. CAMUS
Technicien R. CAMUS
Dessinateur J.F. RIEUX
Secrétaire S. RONGIER
-
SYMBOLES ET INÏTES UTILISES
s - rabattement en rr.
) s pour puits, s1 pour piézomètre
debit fin m*/h
2 2transmisàivi t:6 en m /h et m /s
sm - s mesuro
se -• t> corrigé
Q
T
S -• coefficient cif eîïima/̂ asf inement
S * - coefficient d ' emma^a sinement retardé
k - pertnó&bi) i té or, m / h et m / s
H ~ épaisseur de la tis.ppo en ai
t - temps - heure et seconde
R •- rayon du puits en ni
r -- distance puits piézomètre en m
B' = avec •— cons tante emp i rique
appelle facteur d1égouttement
U1 =
Sr2
Vf t.
F(u') --- ~ Well function = Lu
u
-
TABLE DES MATIERES
1 - REGIONJETUDIEE 4
2 - HISTORIQUE k
3 - SONDAGESM RECONNAISSANCE 6
31 - COUVERTURE SUPERFICIELLE 6
32 - ALLUVIONS PLIOQUATERNAIRES DITES
DU SUNDGAU 9
33 - SUBSTRATUM 10
3k - NIVEAUX PIEZOMETRIQUES 12
35 - CONCLUSION 13
k - FORAGE DE RECHERCHE 13
• s:ss:is»au»«Ba*
41 - POMPAGE D'ESSAI ~\k
k^\ - Courbe caractéristique du puits ^k
k"\ 2 - Caractéristiques hydrodynamiques
de l'aquifère 17
ÍH 3 - Exploitation locale de l'aquifère 2k
kZ - CHIMIE DE L'EAU 27
5 - CONCLUSIONS JET^RECOMMANDATIONS 296 - PERSPECTIVES D'AVENIR 29
-
-2-
Figure
1
3
3
41
41
41
41
a
b
1
1
2
2
a
b
a
b
Pleut de situation 5
Coupes géologiques des sondages S1 et S2 7
Coupes géologiques des sondages S3t S4, S5 8
Forage de recherche : pompage par paliers 15
Forage de recherche : courbe caractéristique 16
Forage de recherche : courbe de descente 18
Piézomètre S4 : courbe de descente, méthodede Jacob 20
412 c Piézomètre Sk : courbe de descente» méthode
de Boulton 21
h 12 d Forage de recherche : courbe de remontée 22
412 e Piézomètre Sk : courbe de remontée 23413 Diverses poèsibilités d'utilisation des
ressources en eau dans -la région de Delle 26
42 Chimie de l'eau 28
-
-3-
Annexe
I - Plan de situation détaillé
II - Sondages de reconnaissance : fiches techniques
III - Forage d'exploitation : coupe géologique et
coupe technique
IV - Relevé limnigraphique au S**
V - Calcul de l'effet de capacité
VI - Schéma d'orientation d'un programme pour la
poursuite des recherches, d'eau dans le Sundgau
VII - Niveaux piézométriques
-
1 - REGION ETUDIEE
II nous a semblé possible que la contrée située à l'Est de
Montbéliard, entre le canal du Rhône au Rhin, les rivières de
l'Allaine, la Coeuvatte et la Largue, présente des ressources
potentielles d'eau exploitable dans les alluvions plioquater-
naires qui recouvrent le secteur.
Afin de vérifier cette hypothèse, une phase de reconnais-
sance (phase de faisabilité) a été entreprise sur un secteur
limité .
Le périmètre retenu, après analyse du problème, est jalonné
par les communes de FAVEROIS - COURTELEVANT - SUARCE (90), soit2
environ 20 km . Il est situé près d'un centre, la ville de Delle,
recherchant de nouvelles ressources en eau (fig. 1, p. 5)
2 -
Une étude hydrogéologique, par prospection électrique (i),
avait montré, sous une couverture limoneuse et loessique, la
présence d'une formation à résistivité relativement élevée, et
que nous avons attribuée aux alluvions plioquaternaires dites
du Sundgau. Cette série résistante semblait présente dans toute
la zone prospectée, et sous une épaisseur variant de 10 à ko m.
D'autre part, un inventaire (2) des points d'eau existants
(puits de formes) permettait d'avoir une première notion sur
(1) Rapport 73 SGN 039 «JAL : Etude hydrogéologique dans leSundgau, par prospection électrique ; secteur FAVEROIS -COURTELEVANT - SUARCE (90) - Janvier 1973«
(2) Rapport JAL 73/2 : Inventaire des points d'eau dans leSundgau .secteur FAVEROIS - COURTELEVANT - SUARCE (90) -
FévrierÎ973.
-
SUNDGAU
Situation du secteurétudié
- 5 -
Fig.1
COURS D'ETUDE 20km
Extrait delà feuille de BeLfort au 1/100 000
BRGM/SGR JURA-ALPES/09-73 73 SGN 30¿ JAL
-
-6-
les niveaux piézométriques d'une nappe contenue dans ce réser
voir des alluvions plioquaternaires.
Les résultats de ces deux études étaient assez encoura-
geants pour engager une campagne de recherches par forages.
3 - SONDAGES
Cinq sondages de reconnaissance, en petit diamètre, ont
été exécutés entre le mois d'avril et le mois de juin 1973.
L'implantation en est donnée sur la carte en annexe I. Ces
ouvrages ont été équipés de tubes crépines et de tubes pleins,
et munis d'un bouchon métallique, afin de servir de piézoraè-
tres (1).
Les coupes géologiques des terrains rencontrés lors du fon-
çage sont données en fig. 3 a et b, p. 7 et 8 . On y observe
immédiatement une certaine homogénéité dans la succession des
terrains rencontrés, mais une grande irrégularité de l'épais-
seur des formations alluviales plioquaternaires.
31 - COUVERTURE SUPERFICIELLE : LIMON ET LOESS
En surface, la couverture limoneuse paraît continue
et relativement importante. Elle est formée d'argiles, parfois
sableuses et très légèrement micacées, de couleur jaune-ocre
(i) Les données techniques sont en annexe n*II, consignéesdans les dossiers code minier.
-
S1: LE PAQUIS4U.7X.0027
ComnrvLEPUIX-NEUF
Z= +409,5 i i
9,30-
39,5"
41,3-1
&
•-±1?.. i - .
•'o'.
V- ó-
Limon gris jaune
Ensemble de galets-graviers-sable plus ou moins argileux
w=- Eau à 25,9 m ;Z * + 383,6
Même ensemble, mais légèrementnlus sableux à partir do 15m
S2U4.8X.0001
Comm: RECHESY
Z= +408,51,00
2,90
30,80
32,00
34,00
» •
à
o. .
- • • • ' • . * •
» ; •
Terre végétale
Ar°ile bariolée
Ensemble de galets-graviers-sableDeu arßileux
^•Eau à 21,45 2= + 387,05
Marne jaunâtre, granuleuse ; très nombreusesconcrétions calcaires ; traces ferrugineuses.
Argi le sableuse, rose violacé ou rouge saumon
- 7 -Fig. 3a
SUNDGAU
Coupes géologiquesdes sondages
(S.1-S.2 )
Fin de forage Z - + 374,5
jaune blanchâtre teintée derose ; concrétions calcaires blanches
de forage Z * 368,20 BRGM/SGR JURA-ALPES/09.73
73 SGN 304 JAL
-
S3:ETANG FOURCHUUUU 7X0028
Comm. FLOR IM O NT
Z= +400,5 h^-^j
S5-.LE BAM BOISU4.7X.0030
C o m m . SUARCE
4,155 , Of
17, 7Ç
•ûr-• - ' - *
9 • - ^ ,
;••.• ó ;
ooLimon
Eau à 6,50" 1= +383,70
Ensemble de galets,graviers,sable;peu argileux
Marne ocre jaune sableuseet très finement micacée
Même faciès à aspect molas-sique;quelques passades trèsgréseux
3! ,003 1, 503 2 , 5 0
3 4 , 0 0
• : 9. •
* ° • •
' • ' • *
' • •
.0/ '•• *
9: *:•-•
í?:
S ¿ETANG NEUFU4.7X.0029
Comm.-.FAVEROIS
Argile limoneusejaune et bariolée
Z= +396,5 i
7,00
Ensemble de galets,graviers, sable peu
ileux
Eau à 21,13
Z = +379,37
Marne jaunâtre granuleuse¡trèsnombreuses concrétions calcairesblanchesMême faciès avec passées decouleur saumonMarne gris blanchâtre trèsgréseuse
38,0039, h)
-'#•
-
-9-
ou même grisâtre. L'épaisseur de ce manteau de couverture va-
rie, aux sondages, de ") m h 10 m.
Ces trois caractéristiques, faciès à granulometrie
très fine, épaisseur et continuité probable, font de cette for-
mation un excellent écran, pour la nappe sous-jacente, contre
d'éventuelles pollutions d'origine superficielle.
32 - ALLUVIONS PLIOQUATERNAIRES DITES DU SUNDGAU
Les alluvions du Sundgau ont été reconnues et traver-
sées, sur les cinq points forés, en un faciès assez monotone
dans ses grandes lignes.
- C'est un ensemble de sable-graviers et galets, de
couleur jaune-ocre ; chaque catégorie granulometrique peut
exister en proportions différentes selon les profondeurs ou
les zones étudiées ; il faut noter que le mode de forage uti-
lisé pour l'exécution des sondages (le moins onéreux possible)
ne permet pas toujours un échantillonnage très représentatif des
faciès dans ces terrains. Mais il semble toutefois que le com-
plexe alluvial soit peu argileux dans l'ensemble. Les galets,
dont les diamètres peuvent aller jusqu'à 10 cm, sont toujours
assez abondants, à formes arrondies.
- Les éléments sont en majorité siliceux. L'ensemble
paraît même entièrement décalcifié dans toute la partie supé-
rieure, au-dessus du niveau d'eau. Plus bas, les alluvions
réagissent à l'attaque par l'acide chlorhydrique, montrant
que les éléments calcaires sont présents dans les alluvions
-
-10-
mouillées ( 1 ).
- L'épaisseur de la formation est très variable puis-
que les sondages ont traversé de 11,6 m à 32,1 m dfalluvions.
Ceci n'est pas une surprise. En effet, la prospection géophy-
sique avait déjà décelé des zones hautes et des dépressions,
bien que les mesures données par les sondages électriques
n'avaient pas pu être étalonnées grâce à des coupes géologiques
lors de la première interprétation. Nous avions alors insisté
sur le caractère relatif de ces données, sans éléments de réfé-
rence. Une réinterprétation des données géophysiques est main-
tenant possible et permettra d'aller plus avant dans l'étude du
Sundgau.
L'épaisseur des alluvions dépend en partie de la to-
pographie de surface mais essentiellement, aussi, de la f?>*—•"
du substratum. A la forme générale en cuvette du substratum du
piioquaternaire, liée à la structure synclinale du bassin de
Dannemarie, se superposent des ondulations tectoniques ante-
pliocènes ou pliocenes et des surcreusements locaux dus aux
ravinements des anciens cours d'eau. Les dépressions ainsi
créées ont été ensuite comblées par les alluvions de l'Aar-
Doubs.
33 - SUBSTRATUM
A la base des alluvions graveleuses, les sondages ont
touché des horizons marneux, ou argileux, qui se présentent
sous trois faciès :
(i) Ces détails pétrographiques confirment l'identité du Sund-gau avec une autre formation aquifère de Prancne-Comté,"la Forêt de Chaux".
-
-11-
- Faciès de marnes ou d'argiles de couleur rosée ou
saumon. Le faciès rosé est souvent caractéristique de l'Oligo-
cène. Bien que azolques (i) nous attribuons donc les marnes
trouvées au S2 et au S1 , et également au S3, à l'Oligocène,
probablement aux niveaux inférieurs du système de Bourogne ;
elles se rattacheraient aux quelques affleurements de conglo-
mérats et de marnes rosées de Rechesy et Florimont.
- Faciès de marne jaunâtre, parfois noirâtre, grume-
leuse, comprenant de très nombreuses inclusions de concrétions
blanches formées d'un calcaire crayeux tendre. Ce faciès n'é-
tant pas caractéristique, des analyses de microfaunes ont été
réalisées par le département Géologie du BRGM, afin d'essayer
de le dater. Malheureusement les microfaunes sont très mal
conservées, remaniées, composées d'un mélange d'éléments créta-
cés et paléogènes : "Aucune datation n'est possible à partir
d'un tel matériel". Il doit néanmoins s'agir d'un Oligocène
très fortement remanié, à la base des alluvions, par les cou-
rants fluviátiles du fleuve Aar-Doubs qui a déposé les allu-
vions du Sundgau. Cette hypothèse est appuyée par le fait
que, au S2, un faciès rosé se trouve sous-jacent à cette for-
mation .
- Faciès de marne très finement sableuse et micacée,
(1) Echantillons donnés à analyser aux laboratoires du dépar-tement Géologie du SGN, BRGM, Orléans.
-
-12-
jaune pâle, à aspect molassique (S5). Ce faciès pourrait être
comparé soit à un niveau sableux des alluvions, soit à une
molasse se rapprochant de celles qui forment le substratum
des alluvions du Sundgau, au nord-est, au centre du bassin.
Ce niveau a été traversé sur 3,5 ni afin de s'assurer, au mieux
possible dans l'enveloppe budgétaire, qu'il n'existait pas de
cailloutis en dessous. Le faciès a été continu, monotone et
sans apparition de galets.
•}k - NIVEAUX PIEZOMETRIQUES
Les niveaux d'eau, mesurés dans les 5 sondages équipés
en piézomètres, ont complété les données fournies par le relevé
en février 1973» des niveaux piézométriques dans les puits fer-
miers (carte en annexe Vil). La cote du sol des piézomètres,
ainsi que celle des principaux puits fermiers, a été estimée à
l'aide d'un altimètre à la précision de _+ 1 mètre (l'altitude
de référence étant un point coté 4î1 sur la carte topographique
au carrefour de la N 463 et de la D 13).
Nous avons ainsi une connaissance approchée de la po-
sition de la surface piézométrique et des indications précises,
aux piézomètres, sur l'épaisseur des alluvions mouillées. Tou-
tefois le nombre et la disposition des points d'observation
n'autorisent pas le tracé d'une carte des hydrohypses (cf an-
nexe VI).
Un limnigraphe enregistreur, posé sur le S4, a permis
également de suivre l'évolution du niveau piézométrique depuis
le 5/6/1973 (planche en annexe IV). Cet appareil a été laissé
sur place, par le BRGM, et sera relevé par le personnel de la
GC3Ë de Delle. En effet, les renseignements sur les fluctua-
tions saisonnières de la nappe seront très utiles dans le cadre.. •/• • •
-
-13-
et de la vérification détaillée de l'aquifère dans le secteur
étudié, pour une exploitation par la ville de Delle, et d'une
extension de la recherche hydrogéologique à une plus grande
surface du Sundgau.
35 - CONCLUSION
Un forage en diamètre assez important pour y effectuer
des pompages d'essai a été implanté à l'emplacement jugé le plus
favorable, près du Sk (Etang neuf). Ces essais ont permis de re-
connaître localement les paramètres hydrodynamiques des allu-
vions plioquatemaires.
Un forage, en vue d'exécuter des pompages d'essai, a été
implanté à proximité du S4 (carte en annexe i), en tenant
compte des conditions qui seront nécessaires à l'établissement
d'un éventuel périmètre de protection, si une exploitation de-
vait se faire à cet emplacement.
En effet, primitivement prévu comme un simple forage de
recherche en diamètre suffisant pour y faire des essais, cet
ouvrage a été équipé et développé en vue de pouvoir être trans
formé en forage d'exploitation, à la demande de la ville de
Delle et à la suite des perspectives encourageantes que lais-
sait prévoir la géologie du magasin. Pour ce faire le forage
a été équipé d'une crépine en acier semi-inox, APS 20 A ; les
opérations de développement ont duré plus longtemps que lors-
qu'il s'agit d'un simple forage de recherche et ont comporté
deux traitements au polyphosphate.
-
-14-
Les caractéristiques de ce forage, coupe géologique et
coupe technique, sont données sur la planche en annexe III.
41 - POMPAGE D'ESSAI
Le forage a été soumis à deux pompages d*essais dif-
férents. Le premier a pour but de déterminer les éléments né-
cessaires à la connaissance hydrodynamique de l'ouvrage, le
second sert à connaître les paramètres locaux de l'aquifère.
411 - Courbe caractéristique du puits
Après les opérations de développement, un essai
de débit à 4 paliers 35, 70, 105 et 14O nrh a permis de con-
naître pour des temps de pompage de l'ordre de deux heures, les
dénivellations enregistrées (cf fig. 411 a, p.15).
Ces éléments permettent de tracer la courbe ca-
ractéristique s = f ( Q ) , (i), (cf fig. 411 b, p.i6). Cette
courbe montre une augmentation brutale de sa pente entre 105
et 14O m^/h, ce qui traduit l'existence d'un point critique au-
delà duquel tout gain de débit ne s'acquiert qu'au prix d'une
grosse augmentation du rabattement. Sous réserve d'amélioration
peu probable de l'ouvrage par développement du filtre, il est
donc recommandât»le de ne pas dépasser un débit d'exploitation
de 150 mJ/h environ (2).
(1) Les symboles et unités sont donnés en ttte du rapport.
(2) Le diamètre de 250 mm du tubage est un frein à une exploi-tation à plus fort débit... mais la transformation en coursde chantier d'un ouvrage de reconnaissance en ouvrage d'ex-ploitation, est une opération économiquement avantageusequi justifie certaines imperfections techniques.
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bRGM/SGR JURA-ALPES/09.73 73 SGN 304 JAL
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¿H 2 - Caractéristiques hydrodynamiques de l'aquifère
Gr&ce à un pompage à 1^5 mJ/h (débit maintenu
constant pendant ko h.), on a pu étudier les réactions de la
nappe par les méthodes de non-équilibre.
Les observations ont été pratiquées dans le fo-
rage 444-7X-OO31 (mesures à la sonde électrique) et dans le
piézomètre 444-7X-OO29 équipant le sondage de reconnaissance
distant de 42 m ; ce sondage a été muni d'un 1imnigraphe.
L'important effet de capacité du puits équipé
de gravillons sur un diamètre de 1,16 m, rend ininterprétables
les premiers instants du pompage (cf annexe V ) , par contre la
fin montre, après une accalmie dans le rabattement, une recru-
descence de ce dernier ; (compte tenu de l'importance des ra-
battements dans le puits, les valeurs de s ont été corrigées2
par la formule : se = sa - aM2H
Nous pensons ,compte tenu du schéma local,que
c'est cette dernière partie de la courbe qui est à prendre en
considération pour le calcul de la transmissivité T. En effet,
la nappe est libre et présente des conditions favorables à un
"égouttement" des graviers, ce qui fournit un débit retardé
qui vient momentanément ralentir la baisse du niveau dynamique.
Lorsque cet égouttement a pris fin, le rabattement reprend un
rythme plus rapide. C'est donc sur cette partie du diagramme
que nous calculerons,par la méthode de Jacob (i) la valeur deT
*••/•••
(i) L'effet de capacité d'une part et l'absence de palier destabilisation provisoire rendent impossibles les interpré-tations du début du pompage par la méthode de Berkaloff. Demême la méthode bilog de Bou1ton ne peut être appliquéequ'à la dernière partie de la courbe, ce qui ne permet pasd'obtenir S mais seulement S' .
-
-18-
Fig.¿12a
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T = kk m2/h = 1,2 10~2 m2/s (fig. 412 a, p.18).
Les observations effectuées sur le piézomètre
(fig. k^2 b, p.20) permettent également d'obtenir en fin de
descente : T = 40 m /h ~ 1 11 .10""2m2/s S' = 2,5 10~2.
Grâce à la méthode d'interprétation de Boulton
s'appliquant au phénomène d'égouttement, méthode fondée sur la
comparaison des courbes bilogarithmiques s = f (t) avec les
abaques des fonctions P (u1 r) et F., (u* r ) on obtient égale-
ment pour le piézomètre les valeurs de l'aquifère (fig. k'\2 c,
P.21).
2 2 2On a en particulier : T = 32 m /h = 1 . 1 0 m / s
S' = 6,6.10~2.
Cette dernière valeur qui est celle de l'emma-
gasinement retardé permet d'apprécier l'importance de ce phéno-
mène d1 égout temen t qui. ,pendant les premières heures du pompage,
vient contribuer à ralentir provisoirement la baisse des ni-
veaux .
Ces observations sont donc importantes, car il
faut bien pour l'exploitation tabler sur les résultats obtenus
lorsque 1'égouttement a cessé, soit les valeurs les plus pes-
simistes de T obtenues en fin de pompage.
La remontée des niveaux après le pompage permet
également de calculer T par la méthode de Jacob qui nous donne
O 9 9
T = k5 m /h ou 1,2.10 m /s sur le puits (fig. *»12 d,p.22)
et 1 ,5.10~2m2/s sur le piézomètre (fig. 412 e,p.23)
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Nous retiendrons donc en définitive que T est
—2 2compris dans la fourchette 1 - 1,5 10 m /s. Cette transraissi-
vité correspond à une perméabilité moyenne équivalente de l'or-
T = 1 t2.10"2n
H 23 mdre de : k = T = 1 t2.10~
2m2/s soit 0,50 10~3IB/S = 5.10 m/s .
413 - Exploitation locale de l'aquifère
Bien que non parvenu à la stabilisation (ce qui
aurait probablement desande un temps de pompage prohibitif) le
pompage d'essai montre que l'aquifère est exploitable dans des
conditions satisfaisantes :
1• - Parce que des processus de réalimentation
soit par drainance, soit par effets laté-
raux interviendront probablement rapidement.
2* - Parce que la consommation de pointe demandée
est en fait très différente de la consomma-
tion moyenne. On peut donc se permettre un
peu de surexploitation temporaire pourvu
qu'en hautes eaux on laisse la nappe se re-
charger.
3* - Parce que la consommation journalière n'est
en fait prélevée que sur 15-18» voire 20 h,
et non sur 2k h, ce qui ramène à un débit
équivalent diminué de près de 25 $ pour
18 h de pompage effectif.
Les résultats obtenus sont donc prometteurs pour
la ville de Delle, et on peut envisager la création d'un champ
de captage.
Toutefois des précautions doivent être prises :
-
-25-
1• - Vérification détaillée des qualités de
l'aquifère dans le périmètre que l'on se
propose d'exploiter (géophysique - forages
de reconnaissance).
2* - Etude des influences réciproques des fo-
rages (i ) .
On peut donc penser en toute première analyse
et sous réserve des vérifications indispensables que 3 forages
espacés de 200 m pourraient fournir 150 m /h pendant 18 h soit
X 18 = 8100 m-*/j.
Dans les mêmes conditions k forages pourraient
fournir les 10.000 m souhaités comme débit de pointe par les
services techniques de la ville de Delle, indépendamment des
fournitures actuelles.
Si nous considérons uniquement la gestion du
capital "eau", nous pouvons globalement raisonner à l'échelle
annuelle et calculer un débit équivalent Journalier (cf fig.
kij, p.26) : à l'heure actuelle il est de 1 .000 .OOO vt? s365 J -
2750 m-VJ. Le débit de pointe actuel étant de 5500 nr/j, le
rapport Q (pointe) - 5500 = 2 . Cela revient à dire que le pré-Q (moyen.) 2750
levement moyen en 1985» étalé sur le "capital eau" , basé sur
le rapport de 2 précédemment calculé et sur le débit de
pointe de 10.000 m^/j envisagé, serait de 5000 mJ/¿. Donc, en
(1) Nous avons observé à 40 m un rabattement de 1,24 m ce quicorrespondrait probablement à un rabattement de l'ordre de0,5 m à 200 m (valeurs minimales non stabilisées).
(2) Un programme d'optimisation tenant compte du coût des ou-vrages, des consommations, des transports etc.. peut êtremis en oeuvre par nos soins à cet effet.
-
DIVERSES POSSIBILITES D'UTILISATION DES RESSOURCES EN EAU DE LAREGION DE DELLE
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-
-27-
• • •/ • • •
fait, une grande partie de l'année,2 forages fourniraient ai-
sèment ce débit. Mais ce débit de 5OOO m /j est peut-être encore
sur-évalué : Les moyens actuels d'alimentation de Delle ne sont
pas supprimés pour autant... cela revient à dire que les
1.OOP.000 mr/an ou 275O • /j sont toujours disponibles,
II y a là un choix à effectuer en fonction des
critères de qualité et de rentabilité :
Soit abandonner les captages actuels, et il faut
bien alors 5000 m /j avec des pointes de 10.000 m /j (horizon
1985).
Soit garder tout ou partie des puits en service,
peut-être simplement au profit des industries (qui représentent
actuellement 62 % du débit distribué). Ceci peut faire évoluer
le besoin journalier moyen demandé au Sundgau entre la valeur
maximale de 5OOO nr/j et la valeur minimale de 5000 - 2750 -•i
2250 m . Dans ces conditions, le volant régulateur du Sundgau
permet d'écrêter les pointes et de surmonter plus aisément les
étiages.
k2 - CHIMIE DE L'EAU
En fin de pompage, des prélèvements d'eau ont été
réalisés. Nous donnons (fig. k2, p.28) les résultats de l'ana-
lyse chimique dont nous avions confié l'exécution à l'Institut
Pasteur de Lyon, en reprenant ci-dessous la conclusions :
" Eau moyennement minéralisée, bicarbonatée calcique, conforme
à la réglementation des eaux de distribution publique" .
• • •/ • • •
-
FORAGE DE FAVEROISAU.7X.0031
- 2 8 -Fig.¿2
B R . G . MHVDAOCËOLOGIC
DIAGRAMMEANALYSE D' EAU
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S 04"
- O. I 1 - •
- Température de l'eau
- Résistivité à 20°(en OHMS/cm)
- Extrait sec
N O 3"
à 110à 500
9'
2650
255219
mg/Lmg/L
- Oxygène cédé par ONO 0,25 mg/L
- Dureté totale TH - 21,2° franc./L
- TAC =20,75° franc./L
- Silice (en SiO2) 15,5 mg/L
BRGM/S&R JURA ALPES/09-7373SGN 30¿ JAL
t
3,2
-
-29-
5 - CONCLUSIONS
II paraît donc raisonnable de conseiller l'exploitation
locale d'un débit compris entre 2250 et 5000 m /j en moyenne
dans le Sundgau. Toutefois, des vérifications de détail en vue
de l'optimisation du dispositif sont nécessaires (choix des
meilleurs emplacements, espacement entre puits, e t c . )
6 -
Nous conseillons,dans un premier temps,d'exploiter le
"Sundgau" sans détruire pour autant les anciens captages, ce
qui permettra,par l'observation de la nappe,de vérifier le
bien-fondé des hypothèses concernant les ressources.
Si les résultats sont, comme nous le pensons, satisfai-
sants sur le plan quantitatif, alors la ville de Delle pourra
s'affranchir de ressources par trop aléatoires ou vulnérables
à la pollution.
Simultanément, l'exploitation par Delle constituera une
"maquette au 1/10" pour l'agglomération belfortaine qui de-
mande 10O.000 m /j en pointe. Dans les mêmes conditions qu'à
Delle le débit moyen étalé sur l'année serait bien inférieur
et les captages actuels pourraient également continuer à fonc
tionner.
Ainsi, pendant que les études générales concernant l'ex-
tension du gisement au sens large seront poursuivies, une ex-
ploitation pilote permettra de juger des réactions de l'aqui-
fère. Un schéma d'orientation pour ces études générales est
-
-30-
• •«/ •• •
donné en annexe VT ; les recherches ultérieures porteraient surn
un périmètre de 170 ka environ, bordé par les rivières Largue,
Allaine, Coeuvatte et par le canal du Rhftne au Rhin.
L'exploitation pilote par Delle -qui ne comporte pas
de risque pour cette ville- apporterait alors de précieux ren-
seignements pour l'étude de l'alimentation en eau du grand
Belfort.
-
Rapport 73 SGN 30*1 JAL
Annexe II
Dossiers "code minier"
-
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1/80 .000
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DESCRIPTION
K/ V /EAU. BATTAGS-âOUPAPE-âOEAU. BATTAGS-âOUPAPEACCES, MESURE« PRELEV, TUBE-PLASTI-QUE, NON-EXPLOITEDDE, COMMUNE/OELLEj DEPARTEMENT
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RECHERCHE-EAU
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CARACTÉRISTIQUES DE L'OUVRAGECOUPE TECHNIQUE F O M E E
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COUPE TECHNIQUE TUBAGE D'ÉQUIPEMENT
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tube acier coiffant le tubage plastiquen n 11 « n w
tube plastique pleinn n n
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OBSERVATIONS(dispasitif de pompage - kuttriqw du fongt)
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SUNDGAUTERRITOIRE DE BELPORTRECHESY
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BELFORT
FERRETTE
1/25-0001/1/80.000
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INTRAFOR-COFOR
RECHERCHE-EAU
1» 0959.17 »»»• 291 .50 *
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10 : 0408.50l£PJLi aKm'
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SGR/JAL LyoN (portoirs n* :ECHANT 1 1 2 . • I
: LOG-SOM, PROF-EAU
COUPE-DETAIL, COUPE TECH, DECLAR
INFORMATIONS
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CAMUS RAYMOND
GEOLOGIE
H/06/1973
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cf. M I I I IM EAUX SOUTERRAINES Pièce: 2
I REPÈRE AITWÉTRIQUE
DATE
/O5/73/ // // // // /
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Sommet du tube 0 150
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CARACTÉRISTIQUES OE L'OUVRAGECOUPE TECHNIQUE F0U6E
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COUPE TECHNIQUE TUBAGE D'ÉQUIPEMENT
-0001 ,000000,00-0000,700000,00
-0018,00-0030,00
0000,00-0001 ,000000,00
.0018,00-0030,00-0034,00
1501m1501m
80nn80ml80nn80mt
1 tube acier coiffant le tubage plastiquen n n n w n
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OBSERVATIONS(dispositif de pompag« - hirtarique du fange)
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S ÊtabéliÊMien prttwr*: T non tobi/rntron oùmtvét. O tt—nc» fobmcmtien. ' m*mgn*mnt douma.
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IDENTIFICATION
Depárteme«
Cwwuflt
Designttien
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SÜNDGAUTERRITOIRE DE HELFORT I - Q O IFLORIMONT Lû4£JS3 près de la "Ferme de l'Etang Fourchu"
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FERRETTE
1/25-0001 /1 / 8 0 . 0 0 0 »* aatre écMie l©4_1_5_
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INTRAFOR-COFOR
RECHERCHE-EAU
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SGR/JAL (portoirs 1171,1172,1173) •**» : ECHANT *wtmw*m
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: COUPE-DETAIL, COUPE TECH, DECLAR (1)
INFORMATIONS
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REPÈRE ALTIMÉTRIQUEDATE
00/05/73/ // // // // /
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Sommet du tube acierÇf 1 50 mm
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CROQUIS DÉTAILLE OU REPERE
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CARACTÉRISTIQUES DE L'OUVRAGECOUPE TECHNIQUE FOMGE
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COUPE TECHNIQUE TUBAGE D'ÉQUIPEMENT
+0000,900000,00
+0000,750000,00
-0018,00-0030,00
0000,00•0001 ,100000,000018,000030,00•0034,00
1 50mn1 50mn
80mn80mn80mn80mn
Tube acier coiffant le tubage plastiquen n « 11 n it
Tube plastique plein•1 n n
" " crépine•' " plein
OBSERVATIONS(dispoíítif ite pompage - historique du forage)
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DIJ /TAL 173 10016 I| D I I mttm*tm.t*k\*I I
IDENTIFICATION
RégiM
Oepntmwt
CKMMK
BeágubtR
Ciri« tepe.
SUNDGAUTERRITOIRE DE BELPORTFAVEROISS4 près de "L»ETANG-NEUF"
BELPORT
FERRETTE
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VDESCRIPTION
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FORAGE41 . 00 m ç>
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INTRAFOR-COFOR
RECHERCHE-EAU
x, 0953.60 to :„ 292.02 Yl* IÍJ im L J. t : K M » : . .
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I . . . I . . I . • • I - 1 I" HBEE
: SGR/JAL LYON (portoirs 1174 à 1177j •*« rECHANT I CiCikCi
INFORMATIONSMmrism : L O G - S O M , PROF-EAU
*«t«tewmMiM : COUPE DETAIL» COUPE-TECH, DECLAR
(MfèrtK«.iM(nititM: (1) dans d o s s i e r
r ¡Mtwi w. : C A M U S - R A Y M O N D
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14/06/1973A#rtsétadt Ifilfil
f P D »5f/in#
-
I i i I 1 i 1 i i i 1 EAUX SOUTERRAINES Pièce: 2
REPÈRE AITIMÉTRIQUE
DATE
0 0 JÖ5 >73/ // // // // /
NATURE OU REPÈRE
Sommet du tube acier0 150 mm
*COTE OU REPÈRE
+ 397.50
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CROQUS DETAILLE OU REPÈRE
NIVEAUX D'EAU OCCASIONNELS
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+ 0380,22
PROOUCTWITÉ DE LTWVRA6E
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CARACTÉRISTIQUES DE L'OUVRAGECOUPE TECHNIQUE FORAGE
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COUPE TECHNIQUE TUBAGE D'ÉQUIPEMENT
'+0001 ,00; 0000,00+0000,65• 0000,00Í-0015,00j-0039,00
0000,000001,000000,00-0015,00-0039,00-0041,00
150mmI 50mm80mm80mm80mm80mm
Tube acier coiffant le tubage plastiquen 11 n n 11 «
Tubage plastique pleinn « n
Tube crépine plastiqueTube plein plastique
OBSERVATIONS(dispositif de pampige - histariqw du forage)
natur* iwtêu mmurê: NAT" ntunl. DYN~ aynsmqat; IMF- influencé (mvau mmuré Jpfàr pomptgt).
CPO mimé d'ëprtl un pt*> dinetmu; RNG nccordê ëv nntttlimnt fénétH; £NG mtimé (ftpU un nhmUm
S tubiliutien prêwmêa; T non ttabiti»Mûon otmném: D aâMne* fobmtmban. ' nn—egnrnmnt dem»
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SUNDGAUTERRITOIRE DE BELPORT I. 901SUARCE IQQftlS5 Lieu dit "LE BAMBOIS" près de 1»étang"SIMONET" IBELPORT 1/25.000
1/PERRETTE 1/80.000
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FORAGE0 0 1 7 . 7 0 m (¡IMStipti«)
/ O 6 / 7 3 * . / . / • - •EAU, BATTAGE-SOUPAPEACCES, MESURE» PRELEV, TUBE-PLASTI-QUE, NON EXPLOITEDDE, COMMUNE/DELLE, DEPARTEMENT
INTRAFOR-COFOR
RECHERCHE-EAU
x. 0956.64T. : 294.^5
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. . / . . / • • • •
cMtrm : SGR/JAL LYON (portoirs 1178-1179; •«« :ECHANT [QQlèJ
Aflittitt
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INFORMATIONS: LOG-SOM, PROF-EAU
: COUPE TECH, DECLAR (i)
; (1) in 44-8-1001
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CAMUS RAYMOND
: GEOLOGIE
., 14/06/1973 1AJ
f /»O tourné
-
7X 0030 I S5
• — I »I » I I I I I EAUX SOUTERRAINES Pièce . 2
REPÈRE ALTiMÉTRIQUE
DATE
00 >05 >73
NATURE DU REPERE
Somme t du tubage
*COTE OU REPERE
+ 0391 ,20
EPDEISM«
EPD
CROQUIS DÉTAftlE OU REPERE
»VEAUX D'EAU OCCASOfelELS
DATE
00 -06 -73
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7,50 NAT
RATURE•VEAUH 3 M E
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CARACTÉRISTIQUES DE '.'OUVRAGECOUPE TECHNIQUE F0M6E
PKfMEUSK A •ET MEWATM
COUPE TECHNIQUE TUBAGE D'ÉQUIPEMENT
+0001,000000,00
+0000,500000,00
-0008,00-0014,00
0000,00-0001,000000,00
-0008,00-0014,00-0016,00
150mm150mm80mm80mm80mm80mm
Tube acier coiffant le tubage plastiquen 11 n u « 11
Tube plastique PVC pleinn 11 n n
" " " crépinen n n plein
OBSERVATIONS(dispositif de pompage - bistariqw du forage)
nttun niv—u amure : MAT'•> nturti; O V W - &tn*nqu* INF'- influencé (nrv—u mmuré »prtt pamptgt).
CPO tsomé a"tpté$ un p/ên dtnctwt: RNG raccordé au mvHmmmnl général: ENG rnUmé fapitt un ntytMê/r
S tubilttttion préêumét: T non MUWtion olmné»; D éôêann (Tot—nmàon ' ' doutmu.
tgénén
-
-1-
A N N E X E
CALCUL DE L'EFFET OB CAPACITEsssrssssBsssrrsssssssrssssssr
L'effet de capacité, par le volume d'eau contenue dans le
puits, ralentit la baisse du niveau et fausse les calculs pour
l'interprétation du début du pompase. Il dépend du volume au
metre linéaire, donc de la section du puits. Comme dans le
cas présent, il y a un anneau de gravillon calibré de porosité
voisine de 25 %, on admettra que l'aire est égale au 1/4 de la
section, ce qui revient à un rayon équivalent à celui d'un fo-
rage tel que :
S = 2 + S 1F"
avec R = 0,125
R = 0,58 m
S 1 = - 0,0156 = 0,05 m
»2 TTP2
s 2 - 2_ 1 = 1.06 - 0,05 ~ 0,25 m'
S = S2 + S1 = 0,30 m2
R équivalent = \¡ s ^ 1/ 0,09 = 0,3 mV T" " V
L'effet de capacité produit est donc identique à celui que
présenterait un forage de rayon 0,3 m non gravilloxmé à l'ex-
trados .
Calcul du temps limite à l'issue duquel l'effet de capacité
devient négligeable : te = 25 R
• • •/ • • •
-
-2-
• *•/•**
1° Pour le puits pompé
te = 25 x O.32
1 . 10"2m2/s
soit te = 225 secondes
2* Pour le piézomètre
te = 12,5 R2 . (s + s')T s«
avec s = rabattement au puits = 3»46
s'= rabattement au piézomètre= 0,^5
( pris à l'instant t = 1000 secondes)
te = 963 secondes
Ces valeurs limites sont reportées sur les graphiques.
-
RAPPORT 73 SGN 304JAL
ANNEXE VI
SCHEMA D'ORIENTATION DU PROGRAtME
DES RECHERCHES D'EAU DANS LE SUNDGAU
La phase d'étude de "faisabilité" du projet "SUNDGAU" est
achevée. Les résultats sont localement bons et encourageants ; en
effet, les recherches poursuivies en 1973 ont permis de mettre en
évidence, dans un secteur limité, une couche de graviers aquifères
intéressante dans les formations piioquaternaires dites du Sundgau.
A la suite des prospections géophysique et géologique un essai de
pompage dans un forage de gros diamètre nous a permis de vérifier
le bien fondé de nos hypothèses ; à savoir que les cailloutis pré-
sentaient une bonne perméabilité. En effet, nous avons pu,aux essais,
pomper au débit de 145 m /h pour un rabattement de 4 m 50 alors que-2 2
la couche mouillée atteint 23 m d'épaisseur (Tes 1,5.10 m / s ) .
Nous pouvons donc fonder des espoirs raisonnables sur cet
aquifère et en particulier conseiller d'ores et déjà à la Ville de
DELLE sa mise en exploitation ; cette dernière nécessiterait la créa-
tion de 2 ou 3 ouvrages de pompages (1). Le prélèvement par la Ville
de DELLE, soit d'un débit couvrant la totalité de ses besoins, soit
d'un débit de complément, nous parait donc tout à fait possible et
même souhaitable. Cette exploitation qui ne fait au demeurant pas
courir de bien grands risques d'épuisement des réserves par la Ville
de DELLE présente le gros avantage de constituer un essai pilote ou
"maquette au 1/10" pour l'exploitation que pourrait envisager l'agglo-
mération belfortaine (BELFORT : 100 000 m3/j, DELLE : 10 000 m3/j en
débit de pointe différent du débit journalier moyen et ne tenant pas
compte des ressources actuelles conservées).
(1) Le forage de reconnaissance a été prévu pour pouvoir être utiliséen ouvrage d'exploitation.
-
L'observation du comportement de la nappe et des influences
mesurées nous permettra plus facilement de faire une projection dans
l'avenir de ce que serait l'effet de captages bien supérieurs.
Toutefois, cette seule observation est bien insuffisante
dans le cadre de cantages importants pouvant éventuellement alimenter
la ville de BELFORT. Il faudrait alors envisager une étude du même
type, mais étendue à la zone du Sundgau susceptible de présenter de
bonnes caractéristiques en tant one réservoir aquifère. Le secteur â
envisager pourrait être celui limité par la vallée de la Largue, celles
de l'Allaine et de la Coeuvatte et le canal du Rhône au Rhin (carte
jointe).
Les investigations ¿ faire peuvent se résumer ainsi :
- Observation et étude des possibilités d'alimentation de
la nappe. Il faut en effet connaître les relations qui existent entre
les eaux superficielles et les eaux souterraines. Pour ce faire, une
minutieuse prospection du réseau hydrographique (l),un inventaire de
tous les points d'eau du Sundgau et des alluvions quaternaires, la réa-
lisation d'une carte piézométrique rattachée au N.G.F. sont les démar-
ches indispensables.
Il importe essentiellement de connaître les phénomènes qui
existent aux limites de la naope (relations de potentiels hydrauliques
entre les eaux du Sundgau et les drains d'alluvions modernes parcourus
Dar les ruisseaux).
En effet, les possibilités de relations sont nombreuses ; en
voici quelques exemples qui peuvent se trouver juxtaposés selon les
cotes topographiques et piézométriques.
1" Drainage par le¿ alluvions et le ruisseau
quaternaire
• sundgauW m
s////////////////////*,
(1) II sera orobablement nécessaire de faire des jaugeages échelonnés lelong des trajets des cours d'eau bordant le périmètre d'étude ou issus desformation« géologiques contenues dans ce périmètre, ceci à deux ou troiséoooues caractéristiques au point de vue climatologique.
-
2- Alimentation par les ruisseaux
quoternoire
surf.piézosundgau
3- Sappe du Sundgau "perchée" par rapport aux alluvions
¿mergences (?]quaternaire
- Parallèlement a ce travail, il faudrait également étudier
par prospection géoohvsioue après réinterprétation des mesures obtenues
en Octobre 1972 et à l'aide de quelques sondages mécaniques de vérifi-
cation, la géométrie du magasin, c'est-à-dire l'extension horizontale
et l'épaisseur des cailtevtis déjà connues dans la région de DELLE.
- Grace à ces deux premiers éléments de connaissance on pour-
ra imolanter des forages d'«*sai oui nous fourniront les caractéristiques
phvsiaues (perméabilité) de l'aquifère.
- Des vérifications de la qualité chimique des eaux seront
nécessaires.
Ainsi on pourra porter un jugement sur l'exploitabilité du
Sundgau dans sa totalité et surtout, grâce à un modèle de simulation,
prévoir les répercussions de sa mise en exploitation sur la nappe.
Il est bien évident que c'est seulement sur les bases de
cette connaissance que l'on pourra affirmer que le prélèvement néces-
sité Dour l'alimentation de l'agglomération belfortaine ne tarira pas
les réserves, mais qu'au contraire une harmonieuse régulation entre
les apoorts et les prélèvements pourra être trouvée.
-
SUNDGAU
SECTEUR ACTUELLEMENTEN COURS D'ETUDE 2
EXTRAIT DE LA FEUILLE DE BELFORT
ECHELLE 1/100 000
• • t ]• / - -A-
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