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e Ressource en eau thermale de la station d’Avène-les-Bains Etat des lieux Rapport final BRGM/RP-61298-FR juillet 2012

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Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

Etat des lieux Rapport final

BRGM/RP-61298-FR juillet 2012

Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

Etat des lieux Rapport final

BRGM/RP-61298-FR juillet 2012

tude ralise dans le cadre du projet de Service public du BRGM PSP10LRO30

A. Calvet C. Lamotte E. Le Goff

Vrificateur :

Nom : P. Vigouroux

Date :

Approbateur :

Nom : M. Audibert

Date :

En labsence de signature, notamment pour les rapports diffuss en version numrique, loriginal sign est disponible aux Archives du BRGM.

Le systme de management de la qualit du BRGM est certifi AFAQ ISO 9001:2008

I

M 003 - AVRIL 05

Mots cls : Eau thermominrale, source thermale, synthse hydrogologique, gestion ressource eau, qualit eau, primtre protection, Avne-les-Bains. En bibliographie ce rapport sera cit de la faon suivante : Calvet A., Lamotte C., Le Goff E. (2012) Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains Etat des lieux Rapport final Rap BRGM RP-61298-FR, 113p, 34 ill., 9 tab, 9 ann.. BRGM, 2012, ce document ne peut tre reproduit en totalit ou en partie sans lautorisation expresse du BRGM.

Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

BRGM/RP-61298-FR Rapport final 5

Synthse

Lanalyse de la ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains sinscrit dans le cadre du programme intitul Qualit de la ressource en eau thermale des stations du Languedoc-Roussillon . Ce programme, men sur la priode 2010 2013, est cofinanc par l'Union Europenne (FEDER), la Rgion Languedoc-Roussillon, le Conseil Gnral de lHrault et le BRGM. Il est men en partenariat avec la Fdration Thermale et Climatique Languedoc-Roussillon (FTCLR).

Ltat des lieux ralis permet de prciser les points suivants :

- concernant les connaissances du gisement hydrothermal, les contextes globaux sont connus, lamlioration de la connaissance de linfluence de la tectonique rcente dans le secteur dAvne, ainsi que ltude des zones sensibles semble cependant importante pour mieux comprendre le fonctionnement du gisement hydrothermal et pouvoir garantir son intgrit ;

- concernant la connaissance du fluide thermal, la ressource lmergence est bien connue mais la provenance de la minralisation est approfondir. Lapplication de la chimie isotopique aux eaux thermales permettrait den apprendre plus sur les mlanges et lorigine des eaux thermales ;

- concernant la mise en production du site et les quipements, le site dAvne bnficie dinstallations optimales permettant dassurer la qualit de leau thermale ;

- concernant le suivi dexploitation et la maintenance, un dispositif de procdures est dfini et un responsable de la surveillance de la ressource a t dsign. La gestion des donnes du suivi est ralise par un prestataire et par le Laboratoire de lEau, ce qui permet de contrler le gisement ;

- concernant le cadre rglementaire, la source Sainte-Odile bnficie dune dclaration dintrt public et dun primtre de protection cependant une actualisation de ce dernier savre ncessaire car le forage actuellement exploit se trouve en dehors de ses limites.

Les pistes de progrs quil est recommand de suivre pour renforcer la qualit de la ressource thermale dAvne-Les-Bains concernent :

A court terme : - la ralisation dune tude chimique afin de localiser le secteur de limpluvium des

sources thermales, de caractriser le fonctionnement de lhydrosystme et de quantifier les mlanges ;

- la mise en place dun partenariat avec les acteurs locaux pour limiter les activits polluantes.

A moyen terme : - lamlioration des connaissances concernant lincidence de la tectonique rcente

sur la gomtrie des coulements dans le secteur proche dAvne ; - la rflexion sur limplantation dun nouveau forage qui permettrait dassurer

lalimentation des thermes ou de lusine en cas davarie sur un des ouvrages existant.

Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

BRGM/RP-61298-FR Rapport final 7

Sommaire

1. Introduction .......................................................................................................... 11

1.1. CADRE DU PROGRAMME REGIONAL THERMALISME ............................... 11

1.2. MODALITES DINTERVENTION ..................................................................... 11

2. La station thermale dAvne-les-Bains ............................................................... 13

2.1. CONTEXTE GENERAL DU SECTEUR DAVENE ........................................... 13

2.1.1. Contexte gographique .......................................................................... 13

2.1.2. Contexte climatique ................................................................................ 13

2.1.3. Contexte gologique et hydrogologique ............................................... 17

2.2. LACTIVITE THERMALE DE LA STATION ...................................................... 28

2.2.1. Historique de lactivit thermale .............................................................. 28

2.2.2. Nature de lactivit thermale ................................................................... 28

2.2.3. Importance de lactivit thermale ............................................................ 29

3. La ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains ........................ 31

3.1. LE GISEMENT DEAU THERMO-MINERALE ................................................. 31

3.1.1. Approche thorique de la notion de gisement ......................................... 31

3.1.2. Ltat de la connaissance sur le gisement dAvne-les-Bains ................. 33

3.2. LE FLUIDE THERMAL .................................................................................... 38

3.2.1. La ressource exploite ........................................................................... 38

3.2.2. Caractrisation physico-chimique de la ressource .................................. 39

3.2.3. Caractrisation isotopique de la ressource ............................................. 40

3.3. LA MISE EN PRODUCTION LES EQUIPEMENTS ...................................... 42

3.3.1. Les captages existants ........................................................................... 42

3.3.2. Les conditions de transport et de stockage ............................................ 44

3.4. LE SUIVI DEXPLOITATION LA MAINTENANCE ........................................ 45

3.4.1. Le suivi dexploitation de la ressource .................................................... 45

3.4.2. La maintenance des installations ............................................................ 55

3.4.3. La relation ressources / besoins ............................................................. 56

3.5. LE CADRE REGLEMENTAIRE ....................................................................... 57

4. Conclusion ........................................................................................................... 59

Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

8 BRGM/RP-61298-FR Rapport final

5. Elments de bibliographie ................................................................................... 61

Liste des illustrations

Illustration 1 : La station thermale dAvne et les autres stations thermales de la rgion Languedoc-Roussillon ........................................................................................ 12

Illustration 2 : Carte de situation de la commune dAvne ........................................................... 13

Illustration 3 : Carte de situation de la station mtorologique de rfrence (Bdarieux) ........... 14

Illustration 4 : Variation annuelle des tempratures (station de Bdarieux) ................................ 15

Illustration 5 : Cumul annuel des prcipitations du secteur d'Avne-les-Bains .......................... 15

Illustration 6 : Moyenne mensuelle des prcipitation et de la temprature .................................. 16

Illustration 7 : Schma gologique structural de la Montagne Noire (Demange, 1999) .............. 17

Illustration 8 : Coupe gologique schmatique rgionale (Soula, et al., 2000) ........................... 18

Illustration 9 : Coupe des nappes du versant nord modifi daprs (Gze, 1949)....................... 19

Illustration 10 : Schma structural de la rgion d'Avne (Extrait de la carte gologique de Camars) ....................................................................................................... 20

Illustration 11 : Carte et coupe gologique des environs dAvne-les-Bains (TARRABO, 2009) .................................................................................................................. 23

Illustration 12 : Localisation de laquifre d'Avne dans le contexte gologique local ................ 25

Illustration 13 : Coupe transversale des Monts d'Orb .................................................................. 26

Illustration 14 : Inventaire des sources (et tempratures) autour du site thermal (Teissier, 2005) ................................................................................................... 27

Illustration 15 : Evolution de l'activit thermale pour la priode 2002 2011 .............................. 29

Illustration 16 : Schma de principe du circuit hydrominral ....................................................... 32

Illustration 17 : Dlimitation approximative de l'impluvium des eaux thermales dAvne ............ 34

Illustration 18 : Occupation des sols sur l'impluvium d'Avne (Corine Land Cover, 2006).......... 35

Illustration 19 : Bloc strogramme des mergences d'Avne-les-Bains (Teissier, 2005) ......... 36

Illustration 20 : Sources et forages du secteur d'Avne (Vigouroux, et al., 2011) ...................... 37

Illustration 21 : Emplacement des forages d'exploitation de l'eau thermale ................................ 38

Illustration 22 : Position des thermes et de lusine de production par rapport aux forages ......... 44

Illustration 23 : Conductivit et temprature du forage Sainte Odile (Donnes ANTEA) ............ 46

Illustration 24 : Dbit et niveau du forage Sainte Odile (Donnes ANTEA) ................................. 47

Illustration 25 : Conductivit et temprature du forage Valdorb (Donnes ANTEA).................... 48

Illustration 26 : Dbit et niveau du forage Valdorb (Donnes ANTEA) ........................................ 49

Illustration 27 : Conductivit et temprature de la source Sainte Odile (Donnes ANTEA) .............................................................................................................. 50

Illustration 28 : Dbit de la source Sainte Odile (Donnes ANTEA) ............................................ 50

Illustration 29 : Valeurs du contrle rglementaire pour le forage Sainte Odile (ARS)................ 52

file://srvlro01/commun/Projets_en_cours/SGR/PhV_PSP10LRO30_Thermalisme/Avne/2012/RP-61298-FR_Avne.docx%23_Toc334000511file://srvlro01/commun/Projets_en_cours/SGR/PhV_PSP10LRO30_Thermalisme/Avne/2012/RP-61298-FR_Avne.docx%23_Toc334000513file://srvlro01/commun/Projets_en_cours/SGR/PhV_PSP10LRO30_Thermalisme/Avne/2012/RP-61298-FR_Avne.docx%23_Toc334000513

Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

BRGM/RP-61298-FR Rapport final 9

Illustration 30 : Valeurs du contrle rglementaire pour le forage Valdorb (ARS) ....................... 53

Illustration 31 : Stabilit des eaux thermales d'Avne selon la mthodologie de l'AFSSA (Selas, 2012) ...................................................................................................... 55

Illustration 32 : Primtre de protection de la source Sainte Odile (Vigouroux, 1999) ................ 57

Illustration 33 : Local de protection et primtre sanitaire d'mergence du forage Sainte Odile ................................................................................................................... 58

Illustration 34 : Local et clotre de protection du forage Valdorb................................................. 58

Liste des tableaux

Tableau 1 : Composition physico-chimique des eaux d'Avne ................................................... 39

Tableau 2 : Analyses des eaux du secteur dAvne-les-Bains .................................................... 40

Tableau 3 : Parts de mlanges estimes entre les eaux superficielles et profondes (De Marsily, et al., 2011) ........................................................................................... 41

Tableau 4 : Caractristiques gnrales du forage Sainte Odile .................................................. 43

Tableau 5 : Caractristiques gnrales du forage Valdorb ......................................................... 43

Tableau 6 : Caractristiques gnrales du forage Cresson ........................................................ 43

Tableau 7 : Instrumentation des forages dexploitation et de la source Sainte Odile .................. 45

Tableau 8 : Parts dutilisation approximative de leau thermale issue ......................................... 56

Tableau 9 : Autorisations dexploiter leau minrale .................................................................... 57

Liste des annexes

Annexe 1 : Donnes mtorologiques ......................................................................................... 65

Annexe 2 : Log gologique local .................................................................................................. 69

Annexe 3 : Les sources ................................................................................................................ 75

Annexe 4 : Donnes de fracturation ............................................................................................ 79

Annexe 5 : Relation hydraulique des sources thermales avec lOrb ........................................... 83

Annexe 6 : Donnes isotopiques ................................................................................................. 87

Annexe 7 : Coupes techniques des forages ................................................................................ 91

Annexe 8 : Autorisation dexploitation du forage Valdorb ............................................................ 97

Annexe 9 : Autorisation dexploitation du forage Sainte Odile ................................................... 105

Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

BRGM/RP-61298-FR Rapport final 11 BRGM/RP-61298-FR Rapport final 11

1. Introduction

1.1. CADRE DU PROGRAMME REGIONAL THERMALISME

Lanalyse de la ressource en eau thermale de la station dAvne sinscrit dans le cadre du programme rgional thermalisme intitul Qualit de la ressource en eau thermale des stations du Languedoc-Roussillon . Ce programme, men sur la priode 2010 2013, est cofinanc par l'Union Europenne (FEDER), la Rgion Languedoc-Roussillon, le Conseil Gnral de lHrault et le BRGM. Il est men en partenariat avec la Fdration Thermale et Climatique Languedoc-Roussillon (FTCLR).

Le programme est conduit par le Service Gologique Rgional Languedoc-Roussillon, dans le cadre des missions de service public du BRGM (projet PSP10LRO30). Il concerne les 13 stations thermales de la rgion (Illustration 1). L'quipe de projet BRGM est charge, notamment, dans le cadre du programme, de raliser un tat des lieux sur la ressource thermale des sites qui le souhaitent. Le prsent rapport correspond l'tat des lieux de la ressource en eau thermale dAvne-les-Bains.

Le programme rgional est ax autour des principaux thmes suivants :

- sensibilisation des acteurs du thermalisme la dmarche qualit pour la ressource ;

- caractrisation des situations dexploitation (tat des lieux) ;

- assistance technique la mise en uvre et au soutien des actions qualit.

1.2. MODALITES DINTERVENTION

Le programme rgional thermalisme Languedoc-Roussillon a t initi en 2010, aprs signature des conventions de cofinancement entre le BRGM et l'Union Europenne d'une part (FEDER), et des conventions de partenariat avec la Rgion Languedoc-Roussillon et les Conseils Gnraux des dpartements du Languedoc-Roussillon d'autre part.

Le programme intgre des actions dinformation et de sensibilisation la dmarche qualit sur la ressource thermale. L'quipe de projet BRGM a pour mission, en outre, d'apporter, la demande, l'assistance technique sollicite par les sites thermaux sur les problmatiques lies leur ressource.

La premire tape du programme concerne la ralisation, pour chaque station thermale (Illustration 1), dun tat des lieux critique des connaissances sur les gisements deau minrale et sur leurs exploitations. Les tats des lieux sont tablis dans le cadre dune approche consensuelle avec les stations thermales. Le prsent rapport concerne ltat des lieux ralis pour la station thermale dAvne-les-Bains.

Pour les chroniques de donnes compiles, la priode de rfrence retenue a t tendue, dans toute la mesure du possible, la dernire dcennie soit la priode 2002-2011.

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12 BRGM/RP-61298-FR Rapport final

Au-del de lanalyse critique des donnes, lexpertise apporte chaque site thermal a pour finalit dapprcier, de manire prospective et en cohrence avec lexistant, les pistes de progrs soutenir pour amliorer la qualit de la ressource thermale.

Les moyens mis en uvre pour tablir ltat des lieux de la station thermale dAvne-les-Bains ont t les suivants :

- recherche bibliographique aussi exhaustive que possible partir de nombreuses sources dinformation et de documentation (ARS, BRGM, ingnierie, bibliothques universitaires et scientifiques, etc.) ;

- analyse critique des informations disponibles et exploitation de la documentation existante ;

- visite du site thermal concern, et observations de terrain ;

- runions et discussions avec les responsables du Laboratoire de lEau de Pierre-Fabre Dermo-Cosmtique (PFDC). Le prsent rapport est dit dans le cadre dune approche consensuelle avec ses responsables, qui sont remercis pour leur collaboration avec lquipe de projet BRGM ;

- rdaction dun rapport, incluant la formulation de recommandations et la proposition de pistes de progrs.

Illustration 1 : La station thermale dAvne et les autres stations thermales de la rgion Languedoc-Roussillon

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BRGM/RP-61298-FR Rapport final 13 BRGM/RP-61298-FR Rapport final 13

2. La station thermale dAvne-les-Bains

2.1. CONTEXTE GENERAL DU SECTEUR DAVENE

2.1.1. Contexte gographique

La commune dAvne-les-Bains est situe sur les rives de lOrb, en aval du barrage dit dAvne ou des Monts dOrb, en bordure nord du dpartement de lHrault. Le village se trouve une cinquantaine de kilomtres de Montpellier dans les hauts cantons de lHrault (Illustration 2). Le relief aux environs appartient aux monts de lEst de Lacaune, laltitude de ces massifs varie entre 300 et 800 m.

Illustration 2 : Carte de situation de la commune dAvne

La commune compte 294 habitants (INSEE, 2006) et stend sur une superficie de 62.65km. Les activits lies leau thermale sont situes sur les rives de lOrb, 350 m daltitude au lieu-dit les Bains dAvne . On y trouve les thermes, le Laboratoire de lEau et lusine de produits dermo-cosmtiques du groupe Pierre Fabre.

2.1.2. Contexte climatique

Le climat dAvne-les-Bains est de type mditerranen, caractris par des ts chauds et secs, des hivers doux et dintenses pisodes pluvieux en priode automnale.

En labsence de station mtorologique sur la commune dAvne, les donnes utilises pour caractriser le climat (prcipitations et tempratures) proviennent de la station de

Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

14 BRGM/RP-61298-FR Rapport final

Bdarieux situe 16,8 km des Bains dAvne (Illustration 3). Les donnes mtorologiques de temprature et de pluviomtrie compiles dans le cadre de ltat des lieux sont prsentes en Annexe 1.

Illustration 3 : Carte de situation de la station mtorologique de rfrence (Bdarieux)

Lvolution de la temprature annuelle dans le secteur dAvne est tudie pour la dernire dcennie, sur la priode 2002-2011 (Illustration 4). Les ts sont assez chauds (entre 20 et 25C en moyenne) et les hivers relativement doux (temprature suprieure 5C). La temprature moyenne annuelle est denviron 14C, la temprature estivale oscille autour de 23C et la temprature hivernale varie autour de 6C. Pendant la saison thermale, davril octobre, la temprature moyenne de lair volue entre 12 et 23C.

Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

BRGM/RP-61298-FR Rapport final 15 BRGM/RP-61298-FR Rapport final 15

Illustration 4 : Variation annuelle des tempratures (station de Bdarieux) sur la priode 2002-2011- Donnes Mto-France.

a) Analyse des prcipitations

Les graphiques suivants (Illustration 5 et Illustration 6) permettent dapprcier lvolution de la pluviomtrie dans le secteur dAvne lors de ces dix dernires annes. Les prcipitations sont assez variables dune anne sur lautre : elles oscillent entre 760 et 1300 mm/an. En moyenne, la lame deau prcipite se situe autour de 980 mm/an.

Illustration 5 : Cumul annuel des prcipitations du secteur d'Avne-les-Bains Donnes Mto-France

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16 BRGM/RP-61298-FR Rapport final

La rpartition des pluies au cours de lanne est htrogne. En priode estivale il y a trs peu de prcipitations (< 40 mm) et en automne les pluies sont abondantes et intenses ( 170 mm/octobre). Ces dernires sont dues aux pisodes cvenols, qui sont des vnements typiques de la rgion. Ils doivent leur formation aux masses dair chaud et humide en provenance de la mditerrane qui se heurtent des masses dair plus froides sur les hauteurs des Cvennes.

Illustration 6 : Moyenne mensuelle des prcipitation et de la temprature dans le secteur d'Avne-les-Bains (priode 2002-2011) Donnes Mto-France

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5.0

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Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

BRGM/RP-61298-FR Rapport final 17 BRGM/RP-61298-FR Rapport final 17

2.1.3. Contexte gologique et hydrogologique

a) Gologie rgionale

Avne-les-Bains est situ lextrmit sud du Massif Central, au sein dune entit gologique remarquable : la Montagne Noire. Cette entit, essentiellement affecte par la tectonique hercynienne, a fait lobjet de trs nombreuses publications (Faure, et al., 2009), (Soula, et al., 2000), (Lescuyer, et al., 1987) La Montagne Noire est divise en trois grandes units orientes ENE-WSW : le versant Sud, la zone axiale et le versant Nord o se trouve Avne-les-Bains (Illustration 7).

Illustration 7 : Schma gologique structural de la Montagne Noire (Demange, 1999)

Le versant Sud est constitu de mtasdiments dge Cambrien infrieur Carbonifre moyen. Ces units empiles les unes sur les autres, peu ou pas mtamorphises sont affectes par une dformation dge Visen suprieur qui se traduit par des plissements et une schistosit subhorizontale. Ces formations ont t redformes lors des phases tectoniques tardi-hercyniennes. On y trouve les units de Fourme, Pardailhan, du Minervois, de Mont Peyroux, des Monts Faugres et les cailles de Cabrires. Les units du versant Sud prsentent une orientation gnrale ENE-WSW vergence Sud.

centrale

priphrique

Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

18 BRGM/RP-61298-FR Rapport final

La zone axiale est dlimite des autres units par la faille de Lacaune au nord et par la faille de Mazamet qui fait contact avec les nappes du versant Sud dans la partie basse. La zone axiale constitue un antiforme allong ENE-WSW ayant subi un mtamorphisme de haut degr. Elle est compose de migmatites, gneiss et granitodes anatectiques dont la mise en place se situe entre 333 et 318 Ma (Visen Carbonifre suprieur) (Faure, et al., 2009).

Le versant Nord est le domaine auquel se rattachent les units dAvne-Mendic et de Mlagues sur lesquelles est concentre cette tude. On y trouve galement les units de Brusques, des Monts Merdelou, de Murasson-Mouns et de Barre. Les sries stratigraphiques du versant Nord sont dates du Cambrien infrieur lOrdovicien. Les units du versant nord de la Montagne noire sont orientes NE-SW avec un pendage nord-ouest. Elles forment des cailles chevauchantes les unes sur les autres, du nord-ouest vers le sud-est. Lunit dAvne-Mendic est intrud par un granite, le granite de Mendic dat 530 Ma (Cocherie, et al., 2005). Il provoque le soulvement local des structures en anticlinal. Quelques intrusions volcaniques (tufs rhyolitiques) sont localises la limite Cambrien infrieur/suprieur dans lunit dAvne-Mendic.

A lchelle rgionale, la gomtrie globale de la Montagne Noire est interprt en trois tapes distinctes selon (Soula, et al., 2000). La collision frontale hercynienne provoque des chevauchements vergence sud (Illustration 8). Les critres de cisaillement issus de cette phase de dformation apparaissent N60 snestres inverses proximit de la zone dtude (Gurang-Lozes, et al., 1991). Ces empilements dunits sont affects par un soulvement d la remonte diapirique centre sur la zone axiale. La dcompression associe cette remonte provoque lapparition de failles dextension sur les versants Nord et Sud de la Montagne Noire.

Illustration 8 : Coupe gologique schmatique rgionale (Soula, et al., 2000)

S N

Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

BRGM/RP-61298-FR Rapport final 19 BRGM/RP-61298-FR Rapport final 19

Dans les environs de la zone dtude, les terrains sont affects par des dcrochements majeurs carbonifres, de direction N120, N20 et N90 ayant rejou en failles normales au Jurassique. Du cot oriental de la rgion dAvne, les phases de la tectonique pyrno-provenale seraient responsables de fractures N160 et N40 ainsi quau rejeux en faille inverse daccidents anciens (Gurang-Lozes, et al., 1991). Ltude de la fracturation rcente (tectonique pyrnenne) du versant Nord reste sommaire et pourrait renseigner sur dhypothtiques ractivations de failles dans la rgion dAvne.

b) Gologie locale

Avne-les-Bains se situe au sein du versant Nord de la Montagne Noire. Dans ce secteur, on rencontre plusieurs types de formations qui sont :

- la nappe de Mlagues, constitue de grs argilo-schisteux au facis grseux et vert (k1) aussi appels formations de Marcory . Il sagit dune srie monoclinale prsentant un fort pendage vers le nord-ouest. Cette unit est en contact avec la nappe dAvne-Mendic par un accident chevauchant qui amne cette srie du Cambrien infrieur au-dessus des dolomies dAvne ;

- la nappe dAvne-Mendic qui forme un anticlinal centr sur le granite de Mendic et qui prsente un pendage relativement important (jusqu 70) de part et dautre de lintrusion. On y trouve :

des dolomies calcaires et massives (k2) du Cambrien infrieur prsentant des niveaux sombres stromatolithes, les dolomies varves ; cinq de ces niveaux sont localiss dans le secteur dtude ;

une formation dtritique compose de schistes bleus, de grs fins et darkoses plus ou moins grossires, au contact de tufs rhyolitiques (roches volcaniques kp), affleurant au sud dAvne ;

des grs argilo-schisteux de la formation de Marcory .

- des sries triasiques (t) constitues dargiles, dolomies et grs. Elles recouvrent en discordance les nappes dAvne-Mendic et de Mlagues vers le nord-est ;

- le sillon houiller de Graissessac dat du Carbonifre suprieur. Il repose en discordance sur les nappes de Mlagues et dAvne-Mendic vers le sud.

Une coupe schmatique des nappes de Mlagues et Avne-Mendic est propose par lIllustration 9.

Unit de Mlagues

Unit dAvne-Mendic

Unit de Brusques

Illustration 9 : Coupe des nappes du versant nord modifi daprs (Gze, 1949)

SE NW

Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

20 BRGM/RP-61298-FR Rapport final

Le schma structural de la zone dtude est propos par lIllustration 10 et la carte gologique dtaille par lIllustration 11.

Illustration 10 : Schma structural de la rgion d'Avne (Extrait de la carte gologique de Camars)

Le dtail des milieux de dpt de lensemble dolomitique qui forme laquifre dAvne est prsent en Annexe 2. La reconstitution de leur environnement dorigine montre quune sdimentation dtritique sest mise en place il y a 540 Ma menant la formation grso-schisteuse de Marcory (k1). Celle-ci a subi une rupture de son bassin de sdimentation suite un rifting qui a simultanment donn lieu des passes volcano-sdimentaires (tufs rhyolitiques kp). Les formations dtritiques de Marcory ont ensuite t ennoyes par une plateforme carbonate (dolomies calcaires k2a) avec localement des zones dmersion menant ltablissement dune plateforme interne peu profonde et la formation des bancs de dolomies stromatolithes. Ensuite, il y a eu une nouvelle transgression marine avec dpt dune plateforme carbonate profonde (dolomies massives du Cambrien moyen). Ces formations du versant Nord de la Montagne Noire ont ultrieurement merg ds le Stphanien, provoquant la karstification de la srie calcaro-dolomitique (De Marsily, et al., 2011). Lensemble des formations est affect par une dformation htrogne importante, lie lhistoire tectonique hercynienne de la rgion comme on la vu au paragraphe prcdent. Elle fait en particulier chevaucher lunit de Mlagues sur lunit dAvne-Mendic au Carbonifre (Illustration 9 et Illustration 10). Cette dformation se caractrise cependant par une schistosit peu marque. Elle est suivie par lintrusion dun granite tardi-hercynien (Faulat ~ 304 Ma) accompagn de son cortge filonien (rhyolithes). La mise en place de ces intrusions a probablement particip la brchification des roches aux pontes, permettant leur altration hydrothermale. Ainsi,

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ces brches ont jou, ou jouent encore le rle de drains qui favoriseraient la circulation de fluides minraliss (Vigouroux, et al., 2011). Des dpts minraliss mtallifres dans ces zones brchiques sont principalement composs de blende, galne, pyrite, cuivre argentifre, chalcopyrite et mispickel. Une tude complte de ces minralisations de la srie cambrienne a t ralise par (Lescuyer, et al., 1986). Une tude minralogique (Vigouroux, et al., 2011) de lames minces des formations cambriennes a montr la variabilit granulomtrique, de texture et de composition des roches. Dans certains niveaux, des microcavits et des fissures (vides et colmates) ont t repres au microscope, elles reprsentent donc potentiellement des lieux dinfiltration prfrentielle des fluides.

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Illustration 11 : Carte et coupe gologique des environs dAvne-les-Bains (TARRABO, 2009)

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c) Hydrogologie rgionale

Les dolomies du Cambrien infrieur sur lesquelles est situe la commune dAvne-les-Bains, constituent un aquifre de type fissur et karstique denviron 900 m dpaisseur stendant sur une vingtaine de km2. Latralement, cet aquifre est limit par des formations impermables dcrites prcdemment au chapitre 2.1.3 (Illustration 12) :

- au nord-ouest les formations grso-schisteuses de lunit de Mlagues (k1) ;

- au nord-est les niveaux argileux de la formation triasique (t) ;

- au sud par les tufs rhyolitiques et les formations volcano-dtritiques (kL et k).

Illustration 12 : Localisation de laquifre d'Avne dans le contexte gologique local

Laquifre est aliment par linfiltration des prcipitations ainsi que par les pertes des cours deau. Par exemple, le rieu sec (affluent en rive droite de lOrb) scoule sur les schistes (k1) et les formations volcano-dtritiques (kp) puis disparait lors du passage sur les formations dolomitiques (k2) dans le secteur de Servis. A son arrive sur les formations mtamorphiques (k1), il coule nouveau, aliment par le ruisseau du Frayssinet.

En amont du site thermominral se trouve la retenue du barrage dAvne, barrage en voute bton qui sappuie sur les formations de Marcory . En amont du barrage, on retrouve les dolomies cambriennes (k2) de la nappe de Mlagues, identiques celles de laquifre thermal dAvne. Ces deux domaines hydrogologiques sont isols par les formations grso-schisteuses des grs de Marcory (k1) paisses de plusieurs centaines de mtres ce niveau (Illustration 13).

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Limpermabilit de cette puissante formation est atteste par lexistence dune source dite des Douze-Fontaines (aujourdhui noye sous la retenue) dont le dbit dtiage

tait trs lev, 1440 m3

/h (Teissier-2004). Cette source tait la preuve de lisolement hydraulique des deux systmes dolomitiques, et donc de limpermabilit de la formation k1. Les tests hydrauliques effectus lors de la construction du barrage corroborent la mauvaise permabilit de ces grs argileux (De Marsily, et al., 2011).

Il nexiste donc pas de relation hydraulique entre la retenue et les mergences thermales.

Illustration 13 : Coupe transversale des Monts d'Orb (extrait de la carte gologique de Camars)

d) Hydrogologie locale

La srie calcaro-dolomitique cambrienne a t soumise une rosion et une karstification depuis le Stphanien, phnomnes favoriss par la fracturation issue de lhistoire tectonique rgionale. La nappe dAvne-Mendic est donc constitue dun milieu trs permable, organis en aquifre karstique prsentant des fissures et des traces de dissolution jusqu 200 m de profondeur (De Marsily, et al., 2011). Cet aquifre est aliment par les prcipitations et les pertes des cours deau, et prsente comme exutoire les sources situes sur son pourtour ainsi que le drainage par les rivires. Les mergences se font au contact des dolomies varves, niveaux moins permables, dans les alluvions de lOrb.

Laquifre karstique dAvne est le sige de deux types de circulations (Berga-Sud, 1997) :

- Des circulations superficielles menant lmergence de sources froides (sources du Fraisier, les Douze, de Beau Dsert, Gravezou, Lavoir, Moulin). Ces eaux sont captes pour lalimentation en eau potable des communes aux alentours : captages des Douze (Les Courtials), captage Beau Dsert (Avne) ;

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- Des circulations profondes participant lmergence de sources thermales Avne qui se mlangent en diffrentes proportions avec des eaux plus superficielles.

Un plan de localisation de lensemble des sources mergentes autour du site est fourni par lIllustration 14. LAnnexe 3 indique lensemble des sources mergentes de laquifre karstique.

Illustration 14 : Inventaire des sources (et tempratures) autour du site thermal (Teissier, 2005)

Des traages effectus dans des pertes situes au contact grs-schisteux/dolomies ont montr des circulations rapides (de lordre de 30 m/h) dans la partie suprieure de laquifre (Valat en dcembre 1969 et mars 1997) ce qui caractrise un milieu fractur. Le sud du massif dolomitique est drain vers Saint Gnis de Varensal via les sources de Font Caude, Gravezou et Lavoir (Annexe 3) tandis que la partie nord est draine vers la valle de lOrb, proximit dAvne via les sources du Fraisier et des Douze. Les traceurs nont pas t dtects dans la source thermale de Sainte Odile, ce qui ne lexclut pas du systme (seul un rsultat positif a t obtenu).

Lmergence des eaux thermales dans le secteur des Bains dAvne semble tre lie la prsence simultane des bancs de dolomies varves avec lintersection de failles N45 ; N130 et N80 (Annexe 4).

Une tude dtaille de la gologie lchelle locale et microscopique ainsi que lamlioration des connaissances sur linfluence de la tectonique rcente vis--vis de la fracturation proximit dAvne constituent une piste de progrs au titre dune dmarche qualit pour la ressource thermale afin de comprendre le rle de ces dformations rcentes dans la remonte deaux profondes thermales.

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2.2. LACTIVITE THERMALE DE LA STATION

2.2.1. Historique de lactivit thermale

Les sources thermales dAvne-les-bains ont t dcouvertes en 1736 et le premier tablissement thermal y tre difi a vu le jour en 1743. La source Sainte Odile a ensuite t reconnue dutilit publique en 1874 pour ses proprits dans le traitement des maladies de peau.

En 1990, un nouvel tablissement thermal et une usine de production sont construits au lieu-dit les bains dAvne par le groupe PFDC. Lexploitation des eaux de la source est arrte en 2002 et est remplace par deux forages (Valdorb et Sainte Odile) qui captent en profondeur les eaux thermales afin dassurer lalimentation des thermes et de lusine. Le dbit de prlvement total slve 100 m3/h. En 2008, une nouvelle structure, le Laboratoire de lEau, est cre sur le site et a notamment pour mission damliorer la connaissance de lhydrosystme minral et de surveiller la qualit de la ressource en eau.

2.2.2. Nature de lactivit thermale

Ltablissement thermal dAvne-les-Bains est orient dans le traitement des maladies de peau. La station est entirement ddie la dermatologie avec le traitement de la dermatite atopique comme premire indication de cure. Les autres indications thrapeutiques sont :

- eczmas ;

- psoriasis ;

- prurits et prurigos ;

- ichtyoses ;

- dermites sborrhiques ;

- troubles de la cicatrisation et squelles de brlures ;

- affections des muqueuses bucco-linguales.

Les eaux dAvne sont faiblement minralises (266 mg/l pour le captage Valdorb) et sont de type bicarbonat calcique et magnsien, avec une forte teneur en silicates. Elles contiennent trs peu de sodium mais une grande diversit doligo-lments. Elles ont comme principales caractristiques de diminuer les inflammations, attnuer les irritations et acclrer le processus de cicatrisation. Les deux tiers des patients de la station sont des enfants de moins de 15 ans, mais des adultes et seniors y sont galement traits.

Les soins proposs sont des bains leau thermale et des douches ainsi que des pulvrisations gnrales. Dans le cadre des affections des muqueuses bucco-linguales, des bains de bouche leau thermale dAvne ainsi que des pulvrisations buccales sont prescrites et des compresses sont appliques sur les lsions.

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En parallle de lactivit thermale, le groupe PFDC a cr une gamme de produits de soins dermatologiques de la marque Avne base de leau thermale qui est commercialise dans le monde entier.

2.2.3. Importance de lactivit thermale

La station thermale est ouverte depuis le mois davril jusquau mois doctobre. Elle reoit autour de 2000 curistes par an et emploie une trentaine de personnes dans le centre de cure.

Illustration 15 : Evolution de l'activit thermale pour la priode 2002 2011

LIllustration 15 permet de comparer limportance de lactivit thermale de la station dAvne-les-Bains par rapport lactivit thermale de la rgion Languedoc-Roussillon dune part, et de lensemble du territoire national dautre part. La station thermale dAvne-les-Bains se trouve en 61me position des stations thermales les plus frquentes de France.

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Frquentation nationale Frquentation Languedoc-Roussillon

Frquentation Avne-les-Bains

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3. La ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

3.1. LE GISEMENT DEAU THERMO-MINERALE

3.1.1. Approche thorique de la notion de gisement

Le gisement d'eau minrale est dfini comme tant l'ensemble de la structure gologique souterraine dans laquelle scoule le fluide thermal, depuis la zone d'alimentation jusqu' la zone d'mergence, situe au droit d'une zone gographique bien dtermine.

Dans un gisement deau thermale, on peut distinguer ainsi (Illustration 16) :

- une aire d'alimentation o sinfiltrent les eaux de pluie : il est maintenant reconnu que toutes les eaux minrales franaises ont une origine mtorique et non juvnile (Blavoux, 1995) ;

- un rseau d'infiltration et un rservoir en profondeur : le rseau au travers duquel l'eau sinfiltre est gnralement vaste en volume, mais la vitesse de circulation de leau y est lente. La Terre produisant de la chaleur selon un flux correspondant la dsintgration des radionuclides prsents dans la crote terrestre, elle contribue rchauffer leau qui sinfiltre en profondeur. Ce flux de chaleur (de 1 2 microcalories par seconde et par centimtre carr en moyenne pour le globe) peut tre localement plus fort dans les secteurs ou se produit de l'activit magmatique en profondeur. Le gradient gothermique qui traduit ce flux est de l'ordre de +3C/100 m en moyenne, ce qui permet destimer grossirement la profondeur de leau qui sinfiltre depuis laire dalimentation, en fonction de sa temprature. Lors de son transit en profondeur, l'eau acquiert galement sa minralisation, qui va dpendre de multiples paramtres affectant les interactions entre leau et la roche : conditions de temprature et de pression, nature des roches traverses, temps de contact, tat d'quilibre de l'eau vis--vis des minraux (sous-saturation, quilibre, sursaturation, etc...) ;

- un axe de collecte et de drainage permettant la remonte de l'eau minrale : selon la vitesse de remonte, les changes avec le terrain encaissant sont variables. Cependant, lexprience ayant montr que les pertes sont gnralement faibles et que le rgime est stationnaire, le lgislateur a instaur la stabilit en temprature comme une caractristique essentielle des eaux minrales naturelles (Pouchan, 1995).

- Durant la phase de remonte, l'eau minrale est le sige de phnomnes physico-chimiques qui vont modifier son tat initial (Gadalia, 1995) :

baisse de la pression qui va conduire la dtente des gaz prsents dans leau, certains inertes du point de vue chimique (gaz rares, azote N2) et d'autres, comme le gaz carbonique (CO2) ou le sulfure d'hydrogne (H2S), qui vont modifier les quilibres acido-basiques et/ou d'oxydorduction ;

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32 BRGM/RP-61298-FR Rapport final

oxydation, lors du contact avec l'atmosphre l'mergence, ou par mlange avec des eaux superficielles plus riches en oxygne dissous ;

variation de temprature, qui affecte les quilibres chimiques ;

dissolution/prcipitation de phases minrales, avec plusieurs origines possibles : l'eau profonde peut rencontrer en ascension des associations minrales nouvelles vis--vis desquelles elle peut-tre sur ou sous-sature, le dgazage de CO2 peut entraner une prcipitation de carbonates, la baisse de temprature peut favoriser les dpts de silice, etc ;

mlange avec des eaux plus superficielles.

Pour tre complte, la connaissance d'un gisement d'eau minrale doit donc englober la connaissance de l'origine de l'eau et de sa minralisation en profondeur, ainsi que de son parcours depuis les parties profondes jusqu' l'mergence (Illustration 16).

Illustration 16 : Schma de principe du circuit hydrominral

Associs la notion de gisement, un certain nombre de concepts apparaissent quil est utile de dfinir :

l'ge de l'eau est dfini comme le temps de rsidence entre la zone d'infiltration des pluies et l'mergence ;

lmergence est le point sur la surface du sol correspondant au prolongement de laxe de circulation de leau, mettant en relation les horizons gologiques profonds et la surface. Soumises de fortes tempratures et pressions dans le rservoir gothermal, les eaux remontent des profondeurs la faveur de cet

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axe, par un phnomne dadvection sous conditions thermo-artsiennes (Rayamahashay, 1996). La possibilit dune monte rapide et dmergence de leau implique cependant que laxe corresponde une zone de fracturation ouverte, le plus souvent li lintersection dau moins deux plans de faille ;

la temprature de leau lorigine, correspond celle de laquifre profond faisant office de rservoir gothermal. Sa dtermination a fait lobjet de recherches pousses ces dernires annes, notamment dans le domaine de la gochimie, dbouchant sur la caractrisation de gothermomtres (Pouchan, 1995). Un gothermomtre est un minral ou une association de minraux, permettant de dterminer la temprature ayant rgn lors de leur formation. Le comportement dun gothermomtre (dont la teneur au sein de leau thermale en son point dmergence peut tre dtermine par analyse), est contrl par le fait que la solubilit des minraux et, par extension, les quilibres chimiques entre leau et sa roche encaissante, varient avec la temprature.

3.1.2. Ltat de la connaissance sur le gisement dAvne-les-Bains

a) La zone de limpluvium

La localisation de limpluvium est dduite partir de la gologie, de lhydrogologie (cf. 2.1.3), de la topographie ainsi que du facis chimique de leau. Les fortes teneurs en bicarbonates, calcium et magnsium de leau thermale permettent daffirmer que sa zone dinfiltration est situe sur les dolomies cambriennes de lunit Avne-Mendic. Limpluvium est dlimit par des traages dans la partie superficielle de laquifre, et le reste du pourtour, par les lignes de crtes entourant le contact avec des formations gologiques impermables. Une distinction peut tre faite lextrmit sud-ouest de limpluvium : les circulations superficielles suivent une direction oppose celle des sources thermales, prouve par des traages. Ces eaux sont cependant susceptibles de sinfiltrer vers la zone profonde de laquifre dolomitique, dtre draines vers le Nord et participer lalimentation des sources thermales (Illustration 17). En considrant la totalit de limpluvium suppos, ce dernier reprsente une superficie proche dune quarantaine de km.

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Illustration 17 : Dlimitation approximative de l'impluvium des eaux thermales dAvne

Loccupation des sols sur limpluvium est prsente dans lIllustration 18. Les surfaces boises occupent une superficie importante (environ 35 km) qui crent une protection naturelle. Il existe peu dactivits potentiellement polluantes sur la surface dinfiltration des eaux thermales. Une petite activit agricole et quelques levages sont cependant rpartis sur le bassin. Les zones concernes par ces activits sont susceptibles de favoriser linfiltration de polluants dans laquifre. Au mme titre, la localisation des rejets des stations dpuration dAvne-Brs (70 EH1) dAvne (3500 EH1) et de Servis, du rseau routier, des habitations non raccordes au rseau dassainissement et des quelques dcharges sauvages sur limpluvium des eaux thermales, peuvent tre une source de pollution potentielle et ncessiteraient une surveillance afin de protger, au mieux, la qualit de la ressource thermale.

1 EH = Equivalent Habitants

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Illustration 18 : Occupation des sols sur l'impluvium d'Avne (Corine Land Cover, 2006)

Les contours de limpluvium des eaux thermales dAvne sont affiner afin dassurer la prennisation de la qualit de la ressource thermale. Cette dfinition constitue une piste de progrs au titre de la dmarche qualit pour la ressource thermale dAvne-les-Bains.

b) La zone de transit

La zone de transit a t caractrise par plusieurs tudes chimiques (Berga-Sud, 2001), isotopiques (Teissier, 1989), (Aigha, 2004) et hydrogologiques (Teissier, 2005).

Par comparaison avec les eaux froides des dolomies cambriennes (par exemple les eaux prleves Courtials Cf. Tableau 2), le fluide thermal prsente des eaux plus minralises avec des concentrations suprieures notamment en silice, sodium, potassium, fluor, baryum, lithium et arsenic. Il semble quau cours de sa descente, leau se trouve en contact avec le substratum des dolomies cambriennes, savoir : des formations dtritiques composes dune alternance de schistes, de grs feldspathiques et darkoses ainsi que de tufs rhyolitiques riches en quartz et feldspaths, qui vont lui procurer sa signature gochimique particulire. Cest ce contact qui expliquerait lenrichissement des eaux pour les lments cits prcdemment (De Marsily, et al., 2011). Cependant cette hypothse reste vrifier, dautant plus que les concentrations de ces lments sont relativement faibles au regard de ce qui serait attendu pour ce type de contact.

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Les bancs de dolomies varves, considrs comme impermables, agissent comme une barrire hydraulique au sein de laquifre dolomitique, permettant la remonte du fluide profond vers la surface (Illustration 19). Au niveau des Bains dAvne, les circulations hydrominrales empruntent probablement les cavits karstiques situes la base de ces bancs stromatolithiques. Cependant, des bancs de dolomies varves rencontres lors des forages des deux ouvrages thermaux ont t dcrits comme fissurs. Ce schma reste donc valider.

Les profondeurs de circulation estimes partir du gothermomtre de la silice seraient comprises en 700 et 850 m et atteindraient une temprature de 45 55C. Cependant, la prsence de mlange entre des eaux thermales et superficielles est une limite lutilisation de ces gothermomtres. Les rsultats obtenus partir de cette mthode doivent tre vraisemblablement remis en cause.

Le rservoir thermal est qualifi de thermiquement homogne (Renac, 2001). Des analyses isotopiques ont montr que les eaux du gisement hydrothermal avaient une origine mtorique rcente (plus jeune que la dernire priode froide dil y a 20 000 ans), dinfiltration locale (Chry, 1994).

Illustration 19 : Bloc strogramme des mergences d'Avne-les-Bains (Teissier, 2005)

De nombreuses incertitudes persistent quant la connaissance des modalits dacquisition de la minralisation du fluide thermal, de la profondeur du gisement, du temps de rsidence en profondeur et de la vitesse de remonte des eaux.

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c) La zone des mergences

Une vingtaine de sources naturelles ou de forages ont t rpertories dans le secteur des Bains dAvne. Parmi ces points, on distingue des mergences thermales, des mergences froides ainsi que des mlanges entre eau superficielle et fluide thermal (Illustration 20). Leur localisation est prcise dans lAnnexe 3. La nappe thermale des eaux minrales dAvne est artsienne. Des problmes de contamination ne sont pas craindre immdiatement lexutoire mais une variation du niveau pizomtrique de la nappe pourrait avoir des consquences nfastes sur la qualit de leau thermale. Il est donc ncessaire de rester vigilant sur ce point sensible.

Nom X (L3) Y (L3) Tp (C)

Source thermale

Source Sainte Odile 662.26 161.98 27

Sources secondaires

Source Cresson 662.26 161.85 19

Forage Cresson 662.25 161.84 17.6

Source Galabru 662.3 161.84 17.5

Source du pont 662.28 161.84 15.2

Source Marronnier 662.35 162.01 20

Source Modock 662.55 162.06 19

Source Cerisier 662.64 162.04 18

Source Beau Dsert Amont 662.19 161.13 14.7

Sources phratiques

Source Charbonnier 662.72 161.61 12

Source Beau Dsert Aval 662.19 161.13 12.2

Source Font Caude 653.25 153.9 15.9

Source Des Douzes 660.75 162.06 11

Source Le fraisier 661.28 162.2 9.8

Forages thermaux (agres)

Forage Sainte Odile 662.4 161.94 25.9

Forage Valdorb 662.62 161.9 21.3

Illustration 20 : Sources et forages du secteur d'Avne (Vigouroux, et al., 2011)

Lanalyse des variations daltitude du plan deau de la retenue du barrage dAvne, du dbit sortant du barrage, du dbit de la source Sainte Odile et du niveau pizomtrique du forage Valdorb na pas conduit la mise en vidence dune relation hydraulique entre les deux domaines du secteur du barrage et du site thermal (Berga-Sud, 2001). De ce fait, laltitude du plan deau du barrage naurait aucune rpercussion sur le dbit naturel des sources thermales.

Une relation hydraulique a cependant t mise en vidence (Berga-Sud, 2001) entre le niveau de lOrb et le dbit des sources thermales (Annexe 5). En effet le dbit des sources Sainte Odile et du Cresson augmentent alors que le niveau de lOrb slve (Berga-Sud, 2001). La monte du niveau de lOrb provoque laugmentation de la charge lexutoire des sources situes dans la rivire, ce qui entrane une diminution de leur dbit : la conservation du flux ascendant total va alors provoquer une augmentation du dbit des deux sources thermales Sainte Odile et Cresson.

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La relation des eaux thermales avec des eaux superficielles au niveau de la zone dmergence peut reprsenter un point sensible car il sagit dun secteur o la ressource peut tre vulnrable, il faudra donc tre vigilant sur les activits se dveloppant dans cette zone. Pour assurer la protection de la qualit de la nappe, le maintien de lartsianisme constitue galement un point de vigilance important. Il faut donc veiller ne pas provoquer des inversions de gradients hydrauliques afin de prserver laquifre thermal des infiltrations deaux superficielles.

3.2. LE FLUIDE THERMAL

3.2.1. La ressource exploite

Historiquement, les eaux thermales dAvne taient exploites depuis la source Sainte Odile dclare dintrt public le 23 novembre 1864. Celle-ci a t abandonne en 2002 afin dviter des problmes de qualit. Dsormais leau thermale, exploite par PFDC pour ses vertus curatives, est issue des forages Valdorb ralis en 1993 et Sainte Odile ralis en 2004 (Illustration 21). Ces deux ouvrages bnficient dune autorisation dexploitation de leau minrale datant du 04 septembre 1998 et du 20 aot 2007. Un troisime forage capte les eaux thermales mais na pas dautorisation, il sagit du forage Cresson utilis pour des travaux dentretien (ralis en 1990).

Illustration 21 : Emplacement des forages d'exploitation de l'eau thermale

Le forage Sainte Odile fourni des eaux considres comme les plus reprsentatives du gisement thermal car il produit les eaux les plus chaudes et qui se rapprochent le plus des caractristiques de la source Sainte Odile, quil recapte.

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BRGM/RP-61298-FR Rapport final 39

3.2.2. Caractrisation physico-chimique de la ressource

Le tableau suivant prsente la composition physico-chimique de rfrence pour les eaux des deux forages en exploitation, ainsi que pour la source Saint Odile.

Tableau 1 : Composition physico-chimique des eaux d'Avne (extrait des analyses de rfrence)

Les eaux thermales dAvne ont un facis bicarbonat calcique et magnsien. Elles prsentent une faible minralisation (260 mg/l), une conductivit autour de 400 S/cm et une bonne stabilit des paramtres physico-chimiques dans le temps. Les paramtres physico-chimiques sont suivis sur le long terme par le Laboratoire de lEau afin de contrler limpact des prlvements sur le fonctionnement de laquifre. Ce suivi permet galement de dfinir des limites dalerte pour les lments (Selas, 2012). Un bilan analytique des diffrents cours deau, forages et source sur la priode 2010/2012 ont t raliss afin de dterminer la stabilit de la ressource. Les rsultats sont exposs dans la partie 3.4.1.

Le Tableau 2 est issu de ltude de (De Marsily, et al., 2011), il regroupe les analyses deau du secteur ralises en 2010 et met en vidence la minralisation des sources thermales. Ces dernires sont plus riches notamment en silice et arsenic que les eaux du forage Courtials qui appartiennent au mme aquifre mais qui ne subit pas dinfluence thermale.

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40 BRGM/RP-61298-FR Rapport final

Tableau 2 : Analyses des eaux du secteur dAvne-les-Bains En jaune : Valeurs max ; En bleu : Valeurs min

Les eaux des sources thermales sont donc issues dun tronc hydrothermal commun vhiculant des eaux anciennes puis dune divergence en subsurface o lon retrouve des intrusions deaux superficielles ou phratiques froides (Teissier , 2001). Lanalyse des corrlations hydrochimiques des sources thermales a montr que toutes les eaux ont le mme facis chimique mais que lon peut distinguer parmi les mergences, deux groupes aux spcificits propres (Berga-Sud, 2001) :

- Le groupe Valdorb et la source Beau Dsert amont ;

- Le groupe Source Sainte Odile et Cresson.

Ces spcificits et variabilits au niveau des sources sexpliquent par un mlange des deux groupes entre eux, ainsi quavec dautres eaux. La modification des paramtres physiques de surface (pompage, niveau de lOrb, mares terrestres, pression atmosphrique) pouvant accentuer ces mlanges. La qualification de ces deux groupes spcifiques ainsi que la quantification des mlanges entre les eaux thermales profondes et les eaux superficielles froides ncessite cependant dtre approndie. Cette caractrisation permettra dapporter des lments de comprhension sur le schma conceptuel de fonctionnement hydro-gochimique du site thermal.

3.2.3. Caractrisation isotopique de la ressource

Plusieurs rapports (Chry, 1994), (De Marsily, et al., 2011), (Tarrabo, 2009) prsentent des interprtations et synthses des mesures isotopiques ralises sur les eaux dAvne. Les analyses disponibles concernent les isotopes stables (oxygne 18 et

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deutrium), le carbone 14 et le carbone 13, le soufre 34 et une chronique du tritium. Une compilation de toutes les donnes est propose en Annexe 6.

a) Les donnes Tritium

Le tritium est un isotope rare ltat naturel qui a envahi latmosphre suite aux premiers essais nuclaires en 1952. Larrt de ces essais nuclaires ariens en 1963 a marqu le dbut de son dclin atmosphrique. Leau, par contact avec lair ambiant acquiert la composition en tritium de latmosphre lors de son infiltration, ce qui permet par la suite destimer le temps de sjour des eaux thermales. Dans le cas dAvne, la chronique des mesures tritium stend de 1989 2004 pour la source Sainte Odile. La difficult dinterprtation des donnes du tritium rsulte ici du mlange entre des eaux anciennes et rcentes.

Dans le rapport de (De Marsily, et al., 2011), la possibilit dune infiltration entre 1952 et 1963, pour les eaux mergentes en 2004 est exclue car elles ne prsentent pas le pic de concentration caractristique de cette priode. Lhypothse retenue serait donc que les eaux anciennes se soient infiltres avant 1952 et ne contenaient donc pas de tritium. A partir de ces rflexion, (De Marsily, et al., 2011) a construit un modle simple, afin de mieux comprendre le fonctionnement du systme dAvne et destimer les parts de mlange entre les deux ples deaux pour chaque mergence.

Source Sainte Odile Source Cresson Forage Valdorb

Eau profonde antrieure 1951

66% 49% 76%

Eau superficielle jeune (mlange sur 20 ans)

34% 51% 24%

Tableau 3 : Parts de mlanges estimes entre les eaux superficielles et profondes (De Marsily, et al., 2011)

b) Le carbone 14 et le carbone 13

Le carbone 14 dissous dans les eaux souterraines, permet de dater leur temps de transit dans certaines conditions. Il sagit dun isotope radioactif ayant une priode de demi-vie de 5730 ans. A partir de sa dcroissance radioactive, lpoque dinfiltration des eaux peut tre dtermine, condition quune mesure de carbone 13 prcise le mode dintroduction du carbone dans leau.

Dans le rapport sur linterprtation des analyses du carbone 14 et du carbone 13 (Chry, 1994) des eaux thermales dAvne, la prsence de mlange entre deux ples deau est certifie. La datation partir du couple 13C-14C est dlicate car la prsence, dans le sud de la France, de remonte de CO2 dorigine profonde perturbe la signature isotopique naturelle des eaux. Il existe de plus, des phnomnes de dissolution de carbonate solide qui provoque des changes isotopiques entre le carbone inorganique total dissous, les carbonates des dolomies et le CO2 du sol.

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c) Loxygne 18 et le deutrium

Ces isotopes stables permettent gnralement de prciser laltitude de laire dalimentation, ainsi que la nature et lorigine de leau. Dans le cas dAvne, les donnes en 18O et 2H des eaux thermales sont proches de la composition isotopique des pluies sur laire dalimentation. Les eaux thermales sont donc dorigine mtorique certaine. Les donnes des isotopes stables nont cependant pas permis de dterminer laltitude de recharge de limpluvium.

d) Le Soufre 34

Les analyses des isotopes 34S permettent gnralement de connatre lorigine des sulfates dans les eaux. Les eaux thermales dAvne nont ts analyses quune seule fois pour cet lment. Les rsultats ont conduit mettre lhypothse dune origine vaporitique permienne pour les sulfates. Cependant, vu linsuffisance des donnes, cette hypothse est mise avec prcautions.

Les analyses isotopiques disponibles permettent daffirmer la prsence dun mlange des eaux thermales entre une composante ancienne profonde et une composante rcente superficielle. Cependant, dans la perspective dune amlioration de la connaissance de la structure et le fonctionnement du gisement thermal dAvne, une ractualisation des donnes isotopiques semble ncessaire. La connaissance du mode dacquisition de la physico-chimie du fluide exploit en regard du contexte gologique local est galement perfectible.

La mise en uvre de nouveaux moyens de caractrisation (chimie isotopique notamment) pour perfectionner la connaissance du fonctionnement hydrothermal reprsente une piste de progrs au titre de la dmarche qualit pour la ressource thermale dAvne-les-Bains.

3.3. LA MISE EN PRODUCTION LES EQUIPEMENTS

3.3.1. Les captages existants

Leau thermale dAvne est exploite par deux forages (Valdorb et Sainte Odile) ayant chacun reu une dclaration dautorisation dexploiter leau minrale. On trouve sur le site un autre forage, Cresson, et deux sources thermales, Sainte Odile et Cresson, qui ne sont pas utiliss pour leurs proprits thermales. Les trois principaux ouvrages sont :

- le forage Sainte Odile, ralis en 2004, recapte les eaux de la source historique portant le mme nom. Il atteint 87 m et recoupe les dolomies varves de 51.5 70.3 m de profondeur. Le forage Sainte Odile est prvu pour alimenter les thermes, cependant il est surdimensionn afin de pouvoir alimenter lusine de production si

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BRGM/RP-61298-FR Rapport final 43

un problme intervient sur le forage Valdorb. Le dbit prlev au niveau du forage Sainte Odile est dtaill dans la partie 4.3.5. Ce forage nest pas artsien.

BSS 0961-7X-0243/FS01

X (L2e) 662 341

Y (L2e) 1 861 830

Z mNGF (IGN) 361.8

Tableau 4 : Caractristiques gnrales du forage Sainte Odile

- le forage Valdorb, ralis en 1993, alimente lunit dermo-cosmtique et la buvette des thermes. Il atteint 179.80 m et recoupe les dolomies varves de 100.75 168.80 m de profondeur, les venues deau thermale se font principalement entre 158 et 175 m (De Marsily, et al., 2011). Il est neutralis jusqu 157 m par tubage et cimentation, puis crpin au-del. Le forage Valdorb un dbit de prlvement autoris de 80 m3/h, il est surdimensionn vis--vis des besoins de la chane de production et de la buvette afin de pouvoir alimenter les thermes en parallle si un problme intervient sur le forage Sainte Odile. Il est quip dune pompe de type GRUNDFOS SP-77-4N immerge 39 m de profondeur. La nappe alimentant ce forage est artsienne.

BSS 0961-7X-0235/ISTPE

X (L2e) 662 695

Y (L2e) 1 861 707

Z mNGF 355

Tableau 5 : Caractristiques gnrales du forage Valdorb

- le forage du Cresson qui capte les eaux de la source portant le mme nom a t ralis en 1990 et na pas fait lobjet dune demande dautorisation dexploiter leau thermale car il est localis dans une zone susceptible dtre inonde. Il est utilis pour larrosage lintrieur du primtre de protection de la source Sainte Odile. Le forage est ciment jusqu 20 m pour assurer une bonne consolidation et tub en diamtre 309/324. De mme entre 45 et 60 m, il est ciment et tub en diamtre 260/273 pour isoler la couche productrice des terrains suprieurs. Le niveau producteur deau thermale est situ entre 66 et 69 m o se trouve un conduit karstique.

BSS 0961-7X-0230/CRESSO

X (L2e) 662 335

Y (L2e) 1 861 657

Z mNGF 357

Tableau 6 : Caractristiques gnrales du forage Cresson

Les coupes techniques des ouvrages sont prsentes en Annexe 7.

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3.3.2. Les conditions de transport et de stockage

En sortie de tte de forage, les eaux thermales du forage Sainte Odile sont amenes en surpression vers ltablissement thermal via une conduite en acier Inox (Z2CND17-12) rsistante loxydation. Cette canalisation non calorifuge est installe dans un caniveau afin de faciliter son accessibilit. Il existe une conduite de secours vers lunit de production si un problme survient sur le forage Valdorb.

Le captage Valdorb est quip dune canalisation reliant ltablissement thermal. Cette canalisation est en acier inoxydable (88.9 mm de diamtre) et parcours une distance de 389.6 mtres dans un caniveau sous le chemin. La reprise deau pour lalimentation de lusine se fait via une conduite en inox (60.3 mm de diamtre) de 95 m. Cette canalisation est calorifuge.

Une image satellite des bains dAvne prsente en Illustration 22 permet de situer les thermes et lusine de production par rapport aux forages.

Une boucle de sanitation par la canalisation de secours est prvue pour effectuer un nettoyage en place en cas de contamination bactrienne. Pour chaque forage, les eaux transitent par des cuves de disconnexion hydraulique pour viter toute rtro-contamination. Il nexiste pas de cuves de stockage de leau thermale sur le site dAvne. Aucun des forages nest quip dun dispositif de nettoyage en place de la pompe et de la colonne dexhaure.

Illustration 22 : Position des thermes et de lusine de production par rapport aux forages

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BRGM/RP-61298-FR Rapport final 45

3.4. LE SUIVI DEXPLOITATION LA MAINTENANCE

3.4.1. Le suivi dexploitation de la ressource

Les forages sont quips dune instrumentation permettant le suivi des paramtres physico-chimiques de la ressource. On trouve comme dispositif de mesure en tte de forage des conductimtres, dbitmtres, capteurs de pression et des sondes de temprature relis des centrales dacquisition (Tableau 7).

Forage Sainte Odile Forage Valdorb Source Sainte Odile

Conductimtre-thermomtre Yokogawa avec sonde torodale

Transmetteur de pression immergeable Endress + Hauser 0-40m

Dbitmtre KROHNE variflux DN 100

Capteur de pression Endress+ Hauser

Centrale dacquisition phnix (NAPAC)

Dbitmtre KROHNE Optiflux 2000

Conductimtre-thermomtre CLS21

Conductimtre thermomtre Endress + Hauser Liquisys CLM 223

Capteur de pression Endress + Hauser FMX 167 0-50m H2O (18 m de profondeur)

Centrale dacquisition IRIO (NAPAC) (pas de temps horaire)

Sonde ENDRESS + Hauser CLS 21

Analyseur de temprature PT 100

Conductimtre Endress + Hauser Liquisys

Cellule Endress Hauser CPS 11D Memosens

Centrale dacquisition TBC Minirack (NAPAC)

Tableau 7 : Instrumentation des forages dexploitation et de la source Sainte Odile

a) Donnes du suivi dexploitation

Le suivi dexploitation des forages Valdorb et Sainte Odile, ainsi que le suivi de la source Sainte Odile est assur par ANTEA. Ce prestataire assure une surveillance des paramtres et vrifie ltat de fonctionnement du matriel. Les rapports de suivi annuels sont disponibles au Laboratoire de lEau et un historique en a t ralis par (Tarrabo, 2009).

Le forage Sainte Odile :

Le suivi des paramtres dexploitation du forage Sainte Odile est disponible sur la priode 2005-2011. La conductivit du forage (Illustration 23) oscille aux alentours de 400 S/cm et reste stable depuis le dbut de sa mise en exploitation. Cependant on observe une lgre chute (de 400 370 S/cm) de ce paramtre pour lanne 2007 qui ft lune des plus sches de la dernire dcennie (Annexe 1). Ces deux informations sont contradictoires car les conditions climatologiques auraient d favoriser lapport deau profonde, plus minralise. Cette baisse annuelle est sans doute relative un

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46 BRGM/RP-61298-FR Rapport final

mauvais talonnage de la sonde de mesure. Laugmentation ponctuelle de la conductivit en fin 2009 est relative un changement de linstrumentation du forage.

La temprature du forage Sainte Odile (Illustration 23) est galement disponible sur la priode 2005-2011. Comme la conductivit, elle reste stable, et prsente une lgre augmentation lors des priodes estivales de lordre dun degr pour lanne 2010 qui est la plus marque. Cela peut traduire lapport deau profonde prsentant un caractre thermal plus prononc. Ces trs lgres variations se retrouvent aux mmes priodes dans le suivi de la conductivit et confortent lhypothse de diminution des apports deau superficielle, en priode dtiage, au niveau du forage Sainte-Odile. Les chutes de temprature en 2006 et 2008 sont relatives un arrt du pompage sur le forage tandis que laugmentation, en janvier 2009, est certainement due un dysfonctionnement de la sonde de mesure.

Illustration 23 : Conductivit et temprature du forage Sainte Odile (Donnes ANTEA)

Le forage Sainte-Odile est de plus en plus sollicit par les thermes depuis son accrditation en eau thermale. Le dbit dexploitation en dbut 2006 oscillait aux alentours de 45 m3/h et varie dsormais aux alentours de 55 m3/h (Illustration 24). Malgr cette hausse de la sollicitation de laquifre, le niveau de la nappe reste stable, entre 8 et 11 m de profondeur. On observe depuis 2009, la volont accrue du groupe PFDC de prserver la ressource thermale. Le dbit dexploitation de laquifre lors de la priode de fermeture des thermes est diminu : entre les mois de novembre et fvrier, le dbit extrait nest plus que dune trentaine de mtres cubes. Ce ralentissement de production concide avec la priode de recharge de la nappe (Illustration 24).

Les mesures de profondeur du niveau (entre 14 et 16 m) en fin danne 2011 sont dues des problmes de sonde. En effet lappareillage a t doubl avec une sonde autonome qui na pas montr ce genre de dcrochements.

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Tem

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C)

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S/cm

)

Conductivit Temprature

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BRGM/RP-61298-FR Rapport final 47

Illustration 24 : Dbit et niveau du forage Sainte Odile (Donnes ANTEA)

Le forage Valdorb :

La conductivit de ce forage (Illustration 25) est proche de 480 S/cm et prsente une lgre augmentation constante depuis 2005. Sur cette anne-l en particulier, la conductivit prsente une hausse importante qui peut tre relative la mise en exploitation du forage Sainte Odile. Cela peut avoir eu pour consquence de remobiliser les eaux profondes, plus minralises qui expliqueraient cette lgre perturbation de la conductivit.

Concernant la temprature du forage Valdorb, on peut voir dans lIllustration 25 sa parfaite stabilit, autour de 21C. Ce forage est soumis de trs faibles variations saisonnires qui font osciller la temprature de 0.3C entre les priodes estivales et hivernales. Lobservation de ce phnomne sur les deux forages dexploitation semble confirmer la participation plus importante de la composante profonde des eaux thermales en priode dtiage.

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janv.-05 janv.-06 janv.-07 janv.-08 janv.-09 janv.-10 janv.-11

Db

it (

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Pro

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Niveau Dbit

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48 BRGM/RP-61298-FR Rapport final

Illustration 25 : Conductivit et temprature du forage Valdorb (Donnes ANTEA)

Le forage Valdorb est exploit au dbit moyen de 55 m3/h, avec une lgre diminution depuis le dbut de lanne 2011 (Illustration 26). Comme pour le forage Sainte-Odile, il y a une diminution de la sollicitation du gisement thermal en priode de fermeture avec un dbit infrieur 50 m3/h. Le niveau du forage varie entre 10 et 15 m de profondeur et prsente une hausse denviron 1 m en 2011. Cette amlioration est certainement la cause dune diminution du dbit dexploitation, conjugue galement avec une forte pluviosit cette anne-l (Annexe 1).

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(

S/cm

)

Conductivit Temprature

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BRGM/RP-61298-FR Rapport final 49

Illustration 26 : Dbit et niveau du forage Valdorb (Donnes ANTEA)

La source Sainte-Odile:

Les tudes antrieures sur le fonctionnement de la source Sainte-Odile ont montr sa relation avec les eaux de surface et lapparition dune pollution bactrienne aprs de fortes pluies. Les donnes du suivi de la source ont t rcupres pour la priode 2003-2011. Dans lIllustration 27, la conductivit varie autour de 400 S/cm mais prsente deux fortes augmentations ponctuelles relatives au changement des sondes.

La temprature de la source Sainte Odile est assez stable depuis 2003, autour de 25C, mais prsente quelques variations importantes au dbut de la chronique. Cette baisse des tempratures est due un dysfonctionnement probable de la sonde car on ne retrouve pas cette perturbation pour les autres paramtres (conductivit notamment). La temprature de la source Sainte-Odile est proche de 25 et lon nobserve pas dincidence de la mise en exploitation du forage Sainte Odile sur son fonctionnement thermique.

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Niveau Dbit

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Illustration 27 : Conductivit et temprature de la source Sainte Odile (Donnes ANTEA)

Concernant le dbit naturel de la source Sainte Odile, celui-ci varie entre 18 et 22 m3/h en conditions climatiques et dexploitation normales. Lors de fortes prcipitations, le dbit de la source peut atteindre 140 m3/h (Illustration 28).

Illustration 28 : Dbit de la source Sainte Odile (Donnes ANTEA)

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janv.-03 janv.-05 janv.-07 janv.-09 janv.-11

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Conductivit Temprature

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D

bit

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3/h

)

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BRGM/RP-61298-FR Rapport final 51

b) Donnes du contrle rglementaire :

Un contrle rglementaire sur la qualit physico-chimique des eaux thermales dAvne est effectu par lAgence Rgionale de Sant (ARS) quatre fois par an. Les principaux paramtres mesurs sont la temprature, le pH, la conductivit, les bicarbonates, le magnsium, le calcium, les nitrates et les paramtres microbiologiques.

Les donnes de ces analyses ont ts rcupres pour les dix dernires annes pour le forage Valdorb (Illustration 30). Le forage Sainte Odile ayant reu lautorisation dexploiter plus tard, ses donnes danalyses ne sont disponibles que depuis 2009 (Illustration 29).

Pour les quatre dernires annes, les paramtres du forage Saine Odile sont parfaitement stables et ne sortent quexceptionnellement des limites imposes par larrt dautorisation dexploiter (10%).

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Illustration 29 : Valeurs du contrle rglementaire pour le forage Sainte Odile (ARS)2

2 Les valeurs min et max correspondent 10 % de la valeur du paramtre concern figurant dans

lautorisation dexploiter leau thermale.

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Tem

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ratu

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Valeurs de temprature mesures en tte de forage Sainte Odile (2008-2011)

Temprature Valeur min

Valeur max Valeur de l'arrt

6.56.76.97.17.37.57.77.98.18.38.5

pH

Valeurs de pH mesures en tte de forage Sainte Odile (2008-2011)

pH Valeur minValeur max Valeur de l'arrt

300

350

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450

Co

nd

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C (

S/

cm)

Valeurs de conductivit mesures en tte de forage Sainte Odile (2008-2011)

Conductivit Valeur minValeur max Valeur de l'arrt

200

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240

260

280

HC

O3

- (m

g/l)

Valeurs de HCO3- mesures en tte de

forage Sainte Odile (2008-2011)

HCO3- Valeur min

Valeur max Valeur de l'arrt

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Mag

n

siu

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mg/

l)

Valeurs de magnsium mesures en tte de forage Sainte Odile (2008-2011)

Magnsium Valeur min

Valeur max Valeur de l'arrt

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Cal

ciu

m (

mg/

l)

Valeurs de calcium mesures en tte de forage Sainte Odile (2008-2011)

Calcium Valeur min

Valeur max Valeur de l'arrt

Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

BRGM/RP-61298-FR Rapport final 53

Pour le forage Valdorb le constat est identique que pour Sainte Odile : les paramtres prsentent une excellente stabilit. Les valeurs ne dpassent les limites imposes par larrt que ponctuellement. On remarque que les teneurs en magnsium et calcium ont tendance se situer au-dessus de la valeur de rfrence.

Illustration 30 : Valeurs du contrle rglementaire pour le forage Valdorb (ARS)

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Tem

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C)

Valeurs des tempratures mesures en tte de forage Valdorb (2002-2011)

Temprature Valeur min

Valeur max Valeur de l'arrt

6

6.5

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7.5

8

8.5

9

pH

Valeurs de pH mesures en tte de forage Valdorb (2002-2011)

pH Valeur min

Valeur max Valeur de l'arrt

400

450

500

550

Co

nd

uct

ivit

25

C (

S/

cm)

Valeurs de conductivit mesures en tte de forage Valdorb (2002-2011)

Conductivit Valeur min

Valeur max Valeur de l'arrt

230

280

330

380

HC

O3

- (m

g/l)

Valeurs de HCO3- mesures en tte de forage Valdorb (2002-2011)

Srie1 Valeur min

Valeur max Valeur de l'arrt

20

25

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35

40

Mag

n

siu

m (

mg/

l)

Valeurs de magnsium mesures en tte de forage Valdorb (2002-2011)

Magnsium Valeur min

Valeur max Valeur de l'arrt

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70

Cal

ciu

m (

mg/

l)

Valeurs de calcium mesures en tte de forage Valdorb (2002-2011)

Calcium Valeur min

Valeur max Valeur de l'arrt

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54 BRGM/RP-61298-FR Rapport final

En plus des contrles ponctuels raliss par lARS, le Laboratoire de lEau analyse quotidiennement les eaux du forage Sainte Odile et Valdorb, et hebdomadairement les eaux de la source Sainte Odile et du forage Cresson. Il dite chaque semestre un rapport sur le suivi de la ressource thermale indiquant les coefficients de variation de chaque paramtre de la ressource. Cette tude mene depuis deux ans sur le site dAvne montre pour le forage Sainte Odile une stabilit correcte des lments majeurs (CVr < 5 %) et une faible disparit au niveau des oligo-lments (CVr compris entre 2 et 10%). Le forage Valdorb prsente les mmes coefficients que la source Sainte Odile, qui sont trs faibles, les oligo-lments comme larsenic et les fluorures se trouvant proches de la limite de quantification, cela entraine une plus forte variabilit analytique (CVr compris entre 9 et 10%). Dans le cas du forage Cresson, les coefficients de variation sont faibles, mme dans le cas des oligo-lments.

En complment de la mthode traditionnelle destimation de la stabilit ( 10 % de variation par rapport aux caractristiques mentionnes dans larrt dexploitation), une mthodologie dcrite par (AFSSA, 2008) est appliques aux eaux thermales dAvne. Cette mthode voque des recommandations sur la considration de lincertitude des paramtres analyss, afin de ne pas incriminer une variation lhydrosystme qui serait en fait lie la mthode danalyse. Les rsultats exposs dans lIllustration 31 sont issus des travaux raliss au Laboratoire de lEau (Selas, 2012).

La stabilit est calcule partir de la formule :

Avec : - Cv = coefficient de variation exprim en % - Ip = coefficient dincertitude analytique du laboratoire pour le paramtre

considr au niveau de concentration mesure

Si le critre S > 2, alors le paramtre tudi prsente une instabilit marque, ou une drive au cours du temps. Dans le cas contraire, le paramtre est stable, ce qui signifie que lincertitude analytique explique au moins la moiti de la variation observe.

Lincertitude analytique des paramtres mesurs au Laboratoire de lEau doit tre certifie prochainement par un laboratoire daccrditation. La certification de ces donnes pourra conforter la prcision de ces rsultats. Nanmoins, la ressource thermale apparat parfaitement stable car la grande majorit des paramtres ont un critre S calcul infrieur 2.

Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

BRGM/RP-61298-FR Rapport final 55

Illustration 31 : Stabilit des eaux thermales d'Avne selon la mthodologie de l'AFSSA (Selas, 2012)

3

c) La bactriologie des eaux

Selon le contrle rglementaire (analyses ARS), les forages dexploitation sont exempts de toute contamination bactrienne par des germes pathognes, except les eaux de la source Sainte Odile. Celles-ci ne sont plus utilises depuis 2005 cause de contaminations pisodiques provenant dune relation avec des eaux dorigine superficielle lors de fortes pluies (> 4 mm/h).

3.4.2. La maintenance des installations

La maintenance des installations est gnralement effectue durant les priodes de fermeture de lusine ou des thermes. Il existe un plan de maintenance pour lusine (instruction EVE/T27/301/019.63) et pour les thermes (carnet sanitaire des thermes). De plus un document qualit (COS 003072) permet danticiper les oprations de maintenance raliser. Les comptes rendus sont disponibles au service technique. Pour les oprations ncessitant une intervention sur les ouvrages dexploitation, la responsabilit des oprations est gnralement attribue un prestataire (ANTEA).

Le cycle de changement des pompes est programm tous les six ans. Le forage Valdorb a fait lobjet dune maintenance en 2011 (Anta, 2012) avec la mise en place dune nouvelle pompe. Les observations faites lors des dernires maintenances sur les

3 VO = Forage Valdorb ; FSO = Forage Sainte Odile ; SSO = Source Sainte Odile ; CR = Forage Cresson

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5S

tab

ilt

S

VO FSO SSO CR

5% 5%

5% 5%

5%

20

45

2015

5%

5%

50

5% 15

Ressource en eau thermale de la station dAvne-les-Bains

56 BRGM/RP-61298-FR Rapport final

deux forages dexploitation sont le dpt dun biofilm de couleur ocre sur les colonnes dexhaure du forage Sainte-Odile et Valdorb. Les tubes de forage sont rgulirement contrls et ne prsentent pas de traces de corrosion ou dincrustation.

Les procdures de maintenance semblent correctement appliques sur le site thermal dAvne. Cette politique de maintenance de la qualit de la ressource couple avec la valorisation du suivi des paramtres dexploitation est un atout majeur pour sassurer de la prennit de la ressource thermale dAvne.

3.4.3. La relation ressources / besoins

Les besoins en eau thermale ont volu depuis le dbut de lexploitation des Bains-dAvne. Laccroissement du nombre de curistes et le dveloppement de lunit dermo-cosmtique ont amen les thermes consommer davantage deau thermale. Les deux ouvrages dexploitation sont surdimensionns afin de pouvoir alimenter les deux units en cas de problme sur lun deux. Ce surdimensionnement provoque la ncessit dexploiter en permanence (dbit 50 m3/h) chaque forage afin de limiter le dveloppement de bio