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DIRECTION - LOIRE

ROUTE NATIONALE N° 7

DEVIATION ENTRE "LA FONTAINE" ET "PIN BOUCHAIN" [42]

INVENTAIRE ET PROTECTION DES RESSOURCES EN EAU

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

Service géologique régional RHONE-ALPES

Rapport du B . R . G . M .

81 SGN 387 RHA

B. R. G . \ M . / / S . G- N.

Département^

ENVIRONNEMENT

BIBUTOTHÈOUE

DIRECTION DÉPARTEMENTALE DE L'ÉQUIPEMENT -LOIRE

ARRONDISSEMENT DE ROANNE

22, Rue Mulsant - B.P. 502 - 42328 ROANNE CÉDEX

Téléphone : (77) 72.31.77


DEVIATION ENTRE "LA FONTAINE" ET "PIN ROÜCHAIN" [42]


par

Y. BARTHELEMY

J. PUTALLAZ

B.

22

R. G. IV1\

3EP.1981

BIBLIOTHEQUE



B.P. 6009 ~ 45060 ORLEANS CEDEX - Téléphone (38) 63.80.01 - TELEX : BRGM 780258 F.

Service géologique régional RHONE -ALPES

B.P. 6083 - 69604 VILLEURBANNE CEDEX - Tél. (7) 889.72.02 - TELEX : BRGM 380966 F.

Rapport du B.R.G.M.

81 SGN 387 RHA JUIN 1981

DIRECTION DÉPARTEMENTALE DE L'ÉQUIPEMENT -LOIRE

ARRONDISSEMENT DE ROANNE

22, Rue Mulsant - B.P. 502 - 42328 ROANNE CÉDEX

Téléphone : (77) 72.31.77


DEVIATION ENTRE "LA FONTAINE" ET "PIN ROÜCHAIN" [42]


par

Y. BARTHELEMY

J. PUTALLAZ

B.

22

R. G. IV1\

3EP.1981

BIBLIOTHEQUE



B.P. 6009 ~ 45060 ORLEANS CEDEX - Téléphone (38) 63.80.01 - TELEX : BRGM 780258 F.

Service géologique régional RHONE -ALPES

B.P. 6083 - 69604 VILLEURBANNE CEDEX - Tél. (7) 889.72.02 - TELEX : BRGM 380966 F.

Rapport du B.R.G.M.

81 SGN 387 RHA JUIN 1981

ROUTE [^IATIOmLE N° 7 - DBaATION BÏÏRE

"U\ FOfïïAINE" n "PIN BOUCHAIN" (42)

IIWeiTAIRE EÏ PROTECTION DES RESSOURCES Ei EAU

Par Y. BARTHEEMY et J. PUTALLAZ

81 SGN 387 RHA

RÉSUMÉ

Cette étude a été réalisée par le Service géologique régional Rhône-Alpes du

B.R.G.M. pour le compte de la Direction départementale de l'Equipement, arrondis¬

sement de Roanne (42) .

Le but est la protection des captages d'alimentation en eau potable de Machézal

(42) dans le cadre du projet de la déviation de la RN7 â Pin Bouchain.

L'objet est de définir les risques provoqués par la déviation et de .préconiser

les remedes.

Les résultats des investigations ont démontré que les sources captées Bl et B2

étaient 'intrinsèquement en dehors de toute influence provoquée par la déviation. B3;

par contre, en sera affecté : son bassin versant sera réduit et ne représentera,

après travaux, que le 55 % de sa superficie initiale. Des solutions sont proposées

pour éviter la dégradation de la qualité des eaux (étanchement du fossé nord entre

les profils 67 et 81) et pour la fourniture des ressources de substitution (captage

de la source B5 ou B6 ,ou d'une manière plus globale, alimentation en eau potable

à partir de la combe de Valorges) .

Interlocuteurs de la Direction départementale del'Equipement Loire, arrondissement de Roanne Messieurs URCEL, CHANARD,

et THEVENON

Responsable de l'étude j. PUTALLAZ

Auteurs du rapport : Y . BARTHELEMY etJ. PUTALLAZ

Technicien ... ; G . PONCET

Dessinateur JF. RIEUX

Secrétaire G , BARROUE

Ce rapport contient : 43 pages de texte, 10 figures, 6 annexes de 51 pages.

ROUTE [^IATIOmLE N° 7 - DBaATION BÏÏRE

"U\ FOfïïAINE" n "PIN BOUCHAIN" (42)

IIWeiTAIRE EÏ PROTECTION DES RESSOURCES Ei EAU

Par Y. BARTHEEMY et J. PUTALLAZ

81 SGN 387 RHA

RÉSUMÉ

Cette étude a été réalisée par le Service géologique régional Rhône-Alpes du

B.R.G.M. pour le compte de la Direction départementale de l'Equipement, arrondis¬

sement de Roanne (42) .

Le but est la protection des captages d'alimentation en eau potable de Machézal

(42) dans le cadre du projet de la déviation de la RN7 â Pin Bouchain.

L'objet est de définir les risques provoqués par la déviation et de .préconiser

les remedes.

Les résultats des investigations ont démontré que les sources captées Bl et B2

étaient 'intrinsèquement en dehors de toute influence provoquée par la déviation. B3;

par contre, en sera affecté : son bassin versant sera réduit et ne représentera,

après travaux, que le 55 % de sa superficie initiale. Des solutions sont proposées

pour éviter la dégradation de la qualité des eaux (étanchement du fossé nord entre

les profils 67 et 81) et pour la fourniture des ressources de substitution (captage

de la source B5 ou B6 ,ou d'une manière plus globale, alimentation en eau potable

à partir de la combe de Valorges) .

Interlocuteurs de la Direction départementale del'Equipement Loire, arrondissement de Roanne Messieurs URCEL, CHANARD,

et THEVENON

Responsable de l'étude j. PUTALLAZ

Auteurs du rapport : Y . BARTHELEMY etJ. PUTALLAZ

Technicien ... ; G . PONCET

Dessinateur JF. RIEUX

Secrétaire G , BARROUE

Ce rapport contient : 43 pages de texte, 10 figures, 6 annexes de 51 pages.

- 1 -

TABLE DES MATIERES

Pages

1 - PREAMBULE 5

11 - MODALITES ADMINISTRATIVES 5

12 - CONTENU DU RAPPORT 5

13 - DOCUMENTATION UTILISEE 5

2 - CADRE^NATUREL 7

21 - APERÇU GEOLOGIQUE 7

22 - CONTEXTE CLIMATOLOGIQUE , 9

23 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE ;, 1^

231 - Principe de circulation des eaux dans les terrains cristallins ^^

et cristallophylliens

2311 - Alteration_des_roches_cristallines_et_cristallo£h2lli^ 14

2312 - Ecoulement dans l£s_roches cristallines_et_cristallophyl- jg

liennes

232 - Inventaire des sources - description - débits 17

233 - Chimie des eaux 21

3 - IMPACT^RgUTIER^SUR^LES^EAUX^SOUTERRAINES 22

31 - IMPACT QUALITATIF 22

311 - Charges polluantes émises par une route à grande circulation 22

3111 - Pollution_chronÍ3ue 23

3112 - Pollution_saisonniere_due_aux_é£andages_hivernau^ 23

3113 - P2llHÍÍ2S_a££ÍEE2ÍEllE 25

- 1 -

TABLE DES MATIERES

Pages

1 - PREAMBULE 5

11 - MODALITES ADMINISTRATIVES 5

12 - CONTENU DU RAPPORT 5

13 - DOCUMENTATION UTILISEE 5

2 - CADRE^NATUREL 7

21 - APERÇU GEOLOGIQUE 7

22 - CONTEXTE CLIMATOLOGIQUE , 9

23 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE ;, 1^

231 - Principe de circulation des eaux dans les terrains cristallins ^^


2311 - Alteration_des_roches_cristallines_et_cristallo£h2lli^ 14

2312 - Ecoulement dans l£s_roches cristallines_et_cristallophyl- jg

liennes

232 - Inventaire des sources - description - débits 17

233 - Chimie des eaux 21

3 - IMPACT^RgUTIER^SUR^LES^EAUX^SOUTERRAINES 22


311 - Charges polluantes émises par une route à grande circulation 22

3111 - Pollution_chronÍ3ue 23

3112 - Pollution_saisonniere_due_aux_é£andages_hivernau^ 23

3113 - P2llHÍÍ2S_a££ÍEE2ÍEllE 25

- 2 -

312 - Transfert en milieu non saturé 25

313 - Transfert en milieu saturé 25

314 - Sensibilité des eaux souterraines 26

32 - IMPACT QUANTITATIF 26

33 - REMEDES PRECONISES 27

331 - Aspect qualitatif 27

332 - Aspect quantitatif 27

4 - IMPACT^ROUTIER^SUR^LES^EAUX^SUPERFICIELLES 29


411 - Charges polluantes émises par une route â grande circulation 29

412 - Transferts sur la chaussée et dans le réseau d'assainissement 29

413 - Rejet dans l'environnement 30

414 - Aspect qualitatif global 31


421 - Réseau hydrographique concerné par l'élargissement de la RN7 32

422 - Réseau d'assainissement routier 34

423 - Estimation des débits en provenance du réseau d'assainissement 35

routier

4231 - Méthode_utilisée 36

4232 - H220thèse_et_formules_de_base 36

42321 - Pluviométrie 36

423211 - Données recherchées 36

423212 - Données brutes de la Météorologie , 37

Nationale

423213 - Données statistiques du Ministère de ^7

l'Equipement

- 2 -

312 - Transfert en milieu non saturé 25

313 - Transfert en milieu saturé 25

314 - Sensibilité des eaux souterraines 26


33 - REMEDES PRECONISES 27

331 - Aspect qualitatif 27

332 - Aspect quantitatif 27

4 - IMPACT^ROUTIER^SUR^LES^EAUX^SUPERFICIELLES 29


411 - Charges polluantes émises par une route â grande circulation 29

412 - Transferts sur la chaussée et dans le réseau d'assainissement 29

413 - Rejet dans l'environnement 30

414 - Aspect qualitatif global 31


421 - Réseau hydrographique concerné par l'élargissement de la RN7 32

422 - Réseau d'assainissement routier 34

423 - Estimation des débits en provenance du réseau d'assainissement 35

routier

4231 - Méthode_utilisée 36

4232 - H220thèse_et_formules_de_base 36

42321 - Pluviométrie 36

423211 - Données recherchées 36

423212 - Données brutes de la Météorologie , 37

Nationale

423213 - Données statistiques du Ministère de ^7

l'Equipement

3 -

423214 - Données statistiques du Ministère de 40

l'Agriculture

42322 - Ruissellement 41

42323 - Calcul des temps de propagation dans les 41

ouvrages linéaires

42324 - Intensité de la pluie 43

4233 - Temps de concentration des bassins versants routiers 43

42331 - Bassin versant N° 1 43

42332 - Bassin versant N° 2 ' 44


42334 - Bassin versant N° 4 '44

42335 - Observations 44

n4234 - Débits_aux_£oints_de_re2et ..; 45

4235 - Comparaison avec "l'état naturel" ~~" 45

43 - DISPOSITIFS A METTRE EN PLACE 46

431 - Principe 46

432 - Dimensionnement des bassins écrêteurs 49

4321 - Caractéristiques genérales 49

4322 - Dimensions des bassins écrêteurs 51

5 - CONCLUSIONS 53

3 -

423214 - Données statistiques du Ministère de 40

l'Agriculture

42322 - Ruissellement 41

42323 - Calcul des temps de propagation dans les 41

ouvrages linéaires

42324 - Intensité de la pluie 43

4233 - Temps de concentration des bassins versants routiers 43


42332 - Bassin versant N° 2 ' 44


42334 - Bassin versant N° 4 '44

42335 - Observations 44

n4234 - Débits_aux_£oints_de_re2et ..; 45

4235 - Comparaison avec "l'état naturel" ~~" 45

43 - DISPOSITIFS A METTRE EN PLACE 46

431 - Principe 46

432 - Dimensionnement des bassins écrêteurs 49

4321 - Caractéristiques genérales 49

4322 - Dimensions des bassins écrêteurs 51

5 - CONCLUSIONS 53

4 -

TABLE DES ANNEXES

Annexe 1 - THORNTHWAITE : EVAPOTRANSPIRATION ET BILAN HYDROLOGIQUE 54 à 74

Annexe 2 - FICHES SIGNALETIQUES DES POINTS D'EAU 75 à 82

Annexe 3 - ANALYSES CHIMIQUES 83 à 90

Annexe 4 - POLLUTIONS ACCIDENTELLES CAUSEES PAR UN DEVERSEMENT DE 91 à 93

MATIERES TOXIQUES SUR UNE CHAUSSEE

Annexe 5 - TRANSFERTS SOUTERRAINS DE SOLUTES EN MILIEU NON SATURE 94 à 99

(CARACTERISTIQUES PRINCIPALES)

Annexe 6 - TRANSFERTS SOUTERRAINS EN MILIEU SATURE (CARACTERISTIQUES 100 à 10

PRINCIPALES)

TABLE DES FIGURES

11 - Plan de situation à 1/50.000 ' 6

21 - Linéation dans le secteur des sources 8

22d - Précipitations et températures - moyennes mensuelles 1971-1980 13

231 1-. Coupe schématique montrant le processus d'altération de roches 15

cristallines

232a- Sources et leurs bassins versants. Plan à 1/25.000 18

232b- Déviation de Pin Bouchain et bassin versant de la source B3. Plan 19

à 1/5000

421 - Réseau hydrographique et bassins versants concernés par l'élargisse- 33

ment de la RN7

422 - Plan de situation â 1/5000 35

423213 - LYON-BRON. Courbe intensité - Durée pour des averses de fréquence 38

décennale (1957-1966)

431 - Conception des décanteurs 47

4 -

TABLE DES ANNEXES

Annexe 1 - THORNTHWAITE : EVAPOTRANSPIRATION ET BILAN HYDROLOGIQUE 54 à 74

Annexe 2 - FICHES SIGNALETIQUES DES POINTS D'EAU 75 à 82

Annexe 3 - ANALYSES CHIMIQUES 83 à 90

Annexe 4 - POLLUTIONS ACCIDENTELLES CAUSEES PAR UN DEVERSEMENT DE 91 à 93

MATIERES TOXIQUES SUR UNE CHAUSSEE

Annexe 5 - TRANSFERTS SOUTERRAINS DE SOLUTES EN MILIEU NON SATURE 94 à 99


Annexe 6 - TRANSFERTS SOUTERRAINS EN MILIEU SATURE (CARACTERISTIQUES 100 à 10

PRINCIPALES)

TABLE DES FIGURES

11 - Plan de situation à 1/50.000 ' 6

21 - Linéation dans le secteur des sources 8

22d - Précipitations et températures - moyennes mensuelles 1971-1980 13

231 1-. Coupe schématique montrant le processus d'altération de roches 15

cristallines

232a- Sources et leurs bassins versants. Plan à 1/25.000 18

232b- Déviation de Pin Bouchain et bassin versant de la source B3. Plan 19

à 1/5000

421 - Réseau hydrographique et bassins versants concernés par l'élargisse- 33

ment de la RN7

422 - Plan de situation â 1/5000 35

423213 - LYON-BRON. Courbe intensité - Durée pour des averses de fréquence 38

décennale (1957-1966)

431 - Conception des décanteurs 47

- 5 -

1 - PREAMBULE

11 - MODALITES ADMINISTRATIVES

La Direction départementale de l'Equipement de la Loire, arrondissement

de Roanne, a confié au Service géologique régional Rhône-Alpes du B.R.G.M. ,une étude

hydrologique et hydrogéologique en vue de limiter et de compenser les effets nui-

sibles sur les eaux souterraines, susceptibles d'être provoqués par la réalisation

de la déviation de la RN7 entre La Fontaine et Pin Bouchain, commune de Machézal

(42) (fig. 11, plan de situation à 1/50.000).

Le problème capital lié à cette étude est d'une part, la protection des

captages d'alimentation en eau potable de Machézal, sis dans le vallon en contrebas

de la déviation, et d'autre part, la recherche de ressources de substitution en

cas de diminution des débits provoquée par les travaux de réalisation.

12 - CONTENU DU RAPPORT ,

On trouvera dans les pages qui suivent :

- une description générale de l'état des lieux ayant trait à la géo¬

morphologie, géologie, pluviométrie, hydrogéologie, avec inventaire

des sources existantes et de la qualité des eaux.

- un aperçu de l'impact routier sur les eaux souterraines.

- l'élaboration du schéma de principe du réseau d'assainissement routier

et dimensionnement des différents ouvrages préconisés.

13 - DOCUMENTATION UTILISEE

La documentation utilisée pour la réalisation de cette étude est la

suivante :

- la Banque des données du sous-sol rassemblées au titre du Code Minier.

- la Géologie de la France par J. DEBELI-IAS.

- le guide géologique régional Lyonnais - Vallée du Rhône de G. DEMARCQ.

- l'analyse de l'eau de J. RODIER.

- les cartes IGN à 1/25.000, feuilles de Roanne 7-8, Amplepuis 5-6,

Feurs 3-4 et Tarare 1-2.

- 5 -

1 - PREAMBULE

11 - MODALITES ADMINISTRATIVES

La Direction départementale de l'Equipement de la Loire, arrondissement

de Roanne, a confié au Service géologique régional Rhône-Alpes du B.R.G.M. ,une étude

hydrologique et hydrogéologique en vue de limiter et de compenser les effets nui-

sibles sur les eaux souterraines, susceptibles d'être provoqués par la réalisation

de la déviation de la RN7 entre La Fontaine et Pin Bouchain, commune de Machézal

(42) (fig. 11, plan de situation à 1/50.000).

Le problème capital lié à cette étude est d'une part, la protection des

captages d'alimentation en eau potable de Machézal, sis dans le vallon en contrebas

de la déviation, et d'autre part, la recherche de ressources de substitution en

cas de diminution des débits provoquée par les travaux de réalisation.

12 - CONTENU DU RAPPORT ,

On trouvera dans les pages qui suivent :

- une description générale de l'état des lieux ayant trait à la géo¬

morphologie, géologie, pluviométrie, hydrogéologie, avec inventaire

des sources existantes et de la qualité des eaux.

- un aperçu de l'impact routier sur les eaux souterraines.

- l'élaboration du schéma de principe du réseau d'assainissement routier

et dimensionnement des différents ouvrages préconisés.

13 - DOCUMENTATION UTILISEE

La documentation utilisée pour la réalisation de cette étude est la

suivante :

- la Banque des données du sous-sol rassemblées au titre du Code Minier.

- la Géologie de la France par J. DEBELI-IAS.

- le guide géologique régional Lyonnais - Vallée du Rhône de G. DEMARCQ.

- l'analyse de l'eau de J. RODIER.

- les cartes IGN à 1/25.000, feuilles de Roanne 7-8, Amplepuis 5-6,

Feurs 3-4 et Tarare 1-2.

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¿rh^^v^:'; . ;^'^

Plan de situation à 1/50.

- 7 -

- la carte géologique à 1/80.000, feuille de Roanne.

- "Protection de la nappe du DOGGER contre les risques de pollution en

provenance de l'autoroute B 31. Etudes d'impact des autoroutes sur

la qualité des eaux souterraines". Rapport COYNE et BELLIER - janvier

1977.

- "Pollutions chroniques autoroutiëres", par F. ABRASSART. Rapport SETAME

Juin 1980.

- "Les eaux résiduaires industrielles", par F. I4EINCK, M. STOOFF et M.

KOHLSCHUTTER. 1970.

- "Méthode de Calcul des Réseaux de collecte et d'évacuation des eaux su¬

perficielles sur autoroute". Additif 1969 au dossier type PF - DR 64.

Rapport SETRA.

- "Synthèse nationale sur les crues des petis bassins-versants". Ministère

de l'Agriculture.

CADRE NATUREL

21 - APERÇU GEOLOGIQUE

La déviation de la RN7 â Pin Bouchain s'inscrit dans l'entité géologique

du grand synclinorium dinantien du Roannais, dont les roches sont constituées par

des tufs rhyolitiques consolidés par silicification. Ceux-ci sont d'âge Viseen(Carbonifère inférieur) .

Dans ce synclinorium, apparaissent également des microgranites sous

forme de nombreux filons et petits massifs. Leurs contours ne sont toutefois pas

exactement cartographiables en raison de l'altération superficielle avancée etdes phénomènes de solifluxion afférents qui masquent trës généralement la confi¬guration et la nature exacte des roches.

L'examen des photos aériennes du secteur des sources montrent des line-I

ations de direction subméridienne et NW-SE (cf. fîg. 21).

- 7 -

- la carte géologique à 1/80.000, feuille de Roanne.

- "Protection de la nappe du DOGGER contre les risques de pollution en

provenance de l'autoroute B 31. Etudes d'impact des autoroutes sur

la qualité des eaux souterraines". Rapport COYNE et BELLIER - janvier

1977.

- "Pollutions chroniques autoroutiëres", par F. ABRASSART. Rapport SETAME

Juin 1980.

- "Les eaux résiduaires industrielles", par F. I4EINCK, M. STOOFF et M.

KOHLSCHUTTER. 1970.

- "Méthode de Calcul des Réseaux de collecte et d'évacuation des eaux su¬

perficielles sur autoroute". Additif 1969 au dossier type PF - DR 64.

Rapport SETRA.

- "Synthèse nationale sur les crues des petis bassins-versants". Ministère

de l'Agriculture.

CADRE NATUREL

21 - APERÇU GEOLOGIQUE

La déviation de la RN7 â Pin Bouchain s'inscrit dans l'entité géologique

du grand synclinorium dinantien du Roannais, dont les roches sont constituées par

des tufs rhyolitiques consolidés par silicification. Ceux-ci sont d'âge Viseen(Carbonifère inférieur) .

Dans ce synclinorium, apparaissent également des microgranites sous

forme de nombreux filons et petits massifs. Leurs contours ne sont toutefois pas

exactement cartographiables en raison de l'altération superficielle avancée etdes phénomènes de solifluxion afférents qui masquent trës généralement la confi¬guration et la nature exacte des roches.

L'examen des photos aériennes du secteur des sources montrent des line-I

ations de direction subméridienne et NW-SE (cf. fîg. 21).

/ w < K / U | P ' ? Í " ¡ C V A U i P . ' r

mswii;:r/ / \ 'Sü'N^'c&>

- 9 -

22 - CONTEXTE CLIMATOLOGIQUE

Machézal se situe à mi-chemin entre les stations climatologiques de

Fourneaux (42) au Nord-Ouest et Les Sauvages (69) â l'Est. La distance aux deux

stations est respectivement de 4,5 km. Par contre, l'^altitude, moyenne des bassins

versants des sources alimentant Machézal se rapproche davantage de Les Sauvages

(720 m) que de Fourneaux . (530 m). Bien qu'il y ait corrélation entre al¬

titude et pluviométrie, le nombre de stations analysées n'est pas suffisant pour

en établir la loi (il en faudrait au minimum une dizaine), c'est pourquoi les

valeurs des débits spécifiques calculés, pris en compte pour comparaison avec

les débits spécifiques mesurés, seront respectivement la moyenne entre les deux

stations précitées (valeurs légèrement pessimistes) et celles données par la

station Les Sauvages (valeurs probablement légèrement optimistes).

On retrouvera sur les tableaux 22 a, 22 b, 22 c et sur le graphique 22 d,

les valeurs suivantes établies sur une période de 10 ans (1971-1980) :

- pluviométrie, moyennes mensuelles et annuelles en mm.

- pluviométrie, valeurs annuelles minimales et maximales en mm.

- température, moyennes mensuelles et annuelles, en dixièmes de °C.

- température, valeurs annuelles minimales et maximales, en dixièmes de °C.

- pluviométrie efficace, moyennes mensuelles et annuelles en mm (1).

- pluviométrie efficace, valeurs mensuelles minimales et maximales en mm(l)

- débit spécifique, moyennes mensuelles et annuelles en 1/s/ha.

- débit spécifique, valeurs annuelles minimales et maximales en 1/s/ha.

Les graphiques 22 d, donnent immédiatement une image de la répartition

des moyennes mensuelles des températures, des précipitations et des précipitations

efficaces. On remarquera que : ^

- le pluviométrie est plus élevée durant les mois d'été (de mai à octobre)

qu'en hiver et au printemps.

- l'écart entre les moyennes mensuelles maximales et minimales est rela¬

tivement peu important : 37,3 mm pour les Sauvages et 50,5 mm pour

Fourneaux, la répartition des pluies étant assez régulière sur l'ensemble

de 1 ' année .

(1) - On trouvera â l'annexe 1 le détail des calculs effectués par la méthode deTHORNTHWAITE. ' -

- 9 -

22 - CONTEXTE CLIMATOLOGIQUE

Machézal se situe à mi-chemin entre les stations climatologiques de

Fourneaux (42) au Nord-Ouest et Les Sauvages (69) â l'Est. La distance aux deux

stations est respectivement de 4,5 km. Par contre, l'^altitude, moyenne des bassins

versants des sources alimentant Machézal se rapproche davantage de Les Sauvages

(720 m) que de Fourneaux . (530 m). Bien qu'il y ait corrélation entre al¬

titude et pluviométrie, le nombre de stations analysées n'est pas suffisant pour

en établir la loi (il en faudrait au minimum une dizaine), c'est pourquoi les

valeurs des débits spécifiques calculés, pris en compte pour comparaison avec

les débits spécifiques mesurés, seront respectivement la moyenne entre les deux

stations précitées (valeurs légèrement pessimistes) et celles données par la

station Les Sauvages (valeurs probablement légèrement optimistes).

On retrouvera sur les tableaux 22 a, 22 b, 22 c et sur le graphique 22 d,

les valeurs suivantes établies sur une période de 10 ans (1971-1980) :

- pluviométrie, moyennes mensuelles et annuelles en mm.

- pluviométrie, valeurs annuelles minimales et maximales en mm.

- température, moyennes mensuelles et annuelles, en dixièmes de °C.

- température, valeurs annuelles minimales et maximales, en dixièmes de °C.

- pluviométrie efficace, moyennes mensuelles et annuelles en mm (1).

- pluviométrie efficace, valeurs mensuelles minimales et maximales en mm(l)

- débit spécifique, moyennes mensuelles et annuelles en 1/s/ha.

- débit spécifique, valeurs annuelles minimales et maximales en 1/s/ha.

Les graphiques 22 d, donnent immédiatement une image de la répartition

des moyennes mensuelles des températures, des précipitations et des précipitations

efficaces. On remarquera que : ^

- le pluviométrie est plus élevée durant les mois d'été (de mai à octobre)

qu'en hiver et au printemps.

- l'écart entre les moyennes mensuelles maximales et minimales est rela¬

tivement peu important : 37,3 mm pour les Sauvages et 50,5 mm pour

Fourneaux, la répartition des pluies étant assez régulière sur l'ensemble

de 1 ' année .

(1) - On trouvera â l'annexe 1 le détail des calculs effectués par la méthode deTHORNTHWAITE. ' -

V

STATIONS

LES SAUVAGES

(69)

FOURNEAUX

(42)

PLUVIOMF.TRIEnin

TEMPERATURE EN

DIXIEME DE C°.

PLUVIOMETRIE

TEMPERATURE EN

DIXIEME DE C'. -

Alti¬tude

m

720

720

530

530

Janv

71.5

11.4

53.5

28.2

Fév.

76.7

24.4

60.1

45.5

Mars

82.5

51.6

60.6

58.6

Avril

62.7

66.1

52.3

81.1

Mai

100

114.5

90

123.9

Juin

83.2

149.2

96

158.2

Juil.

82.1

172.4

79.5

182.1

Août

99.1

165.1

102.8

183.8

Sept.

88.6

142.2

86.6

151.6

Oct.

99

92.4

90.9

106.5

Nov.

80.6

43.3

65.1

56.9

Dec.

73.8

24

57.1

36.3

ANNEE

moyenne

1004.3

86.25

894.5

101 .06

extrêmes

maxi: 1275(1977)

mini:834(1973)

maxi; 98(1971)

mini:83(1980)

maxi : 1096(1977)

mini:639(1973)

maxi: 107

(1976)mini:96

(1980)

O

I

TABLEAU 22 a - Pluviométrie et température, moyennes mensuelles et annuelles 1971 - 1980.

H

cr

mtuc

N3to

V

STATIONS

LES SAUVAGES

(69)

FOURNEAUX

(42)

PLUVIOMF.TRIEnin

TEMPERATURE EN

DIXIEME DE C°.

PLUVIOMETRIE

TEMPERATURE EN

DIXIEME DE C'. -

Alti¬tude

m

720

720

530

530

Janv

71.5

11.4

53.5

28.2

Fév.

76.7

24.4

60.1

45.5

Mars

82.5

51.6

60.6

58.6

Avril

62.7

66.1

52.3

81.1

Mai

100

114.5

90

123.9

Juin

83.2

149.2

96

158.2

Juil.

82.1

172.4

79.5

182.1

Août

99.1

165.1

102.8

183.8

Sept.

88.6

142.2

86.6

151.6

Oct.

99

92.4

90.9

106.5

Nov.

80.6

43.3

65.1

56.9

Dec.

73.8

24

57.1

36.3

ANNEE

moyenne

1004.3

86.25

894.5

101 .06

extrêmes

maxi: 1275(1977)

mini:834(1973)

maxi; 98(1971)

mini:83(1980)

maxi : 1096(1977)

mini:639(1973)

maxi: 107

(1976)mini:96

(1980)

O

I

TABLEAU 22 a - Pluviométrie et température, moyennes mensuelles et annuelles 1971 - 1980.

H

cr

mtuc

N3to

LES SAUVAGES

(69)

FOURNEAUX

(42)

PLUVIOMETRIE EFFICACE

mm

DEBIT SPECIFIQUE1/s/ha

PLUVIOMETRIE EFFICACEmm


Alti¬tude

m

720

720

530

530

Janv

66.3

0.248

44.5

0.166

Fév.

66.6

0.275

44.7

0.185

Mars

57.1

0.214

39

0.146

Avril

26.1

0.101

13.3

0.051

Mai

33.9

0.127

21.1

0.079

Juin

10.6

0.041

20.9

0.08

Juil.

5.3

0.020

3.6

0.013

Août

6.2

0.023

1.6

0.006

Sept.

4.2

0.016

2.4

0.009

Oct.

34.1

0.127

16.5

0.062

Nov.

52.7

D.203

35.1

Dec.

56.4

0.211

36.6

3.1353.137

a.n:;ee

moyenne

419.2

0.133

279

0.088

extrêmes

maxi-670 .

(1977)mini:240

(1971)

maxi:0,21.(1977)mini:

0.076(1971)

maxi; 449(1977)

mini: 125(1973)

m,ixi:0.142U977)

mini:0.04(1973)

TABLEAU 22 b - Pluviométrie efficace et débits spécifiques : moyennes mensuelles et annuelles 1971 - 1980.

H

MrosaC

LES SAUVAGES

(69)

FOURNEAUX

(42)

PLUVIOMETRIE EFFICACE

mm




Alti¬tude

m

720

720

530

530

Janv

66.3

0.248

44.5

0.166

Fév.

66.6

0.275

44.7

0.185

Mars

57.1

0.214

39

0.146

Avril

26.1

0.101

13.3

0.051

Mai

33.9

0.127

21.1

0.079

Juin

10.6

0.041

20.9

0.08

Juil.

5.3

0.020

3.6

0.013

Août

6.2

0.023

1.6

0.006

Sept.

4.2

0.016

2.4

0.009

Oct.

34.1

0.127

16.5

0.062

Nov.

52.7

D.203

35.1

Dec.

56.4

0.211

36.6

3.1353.137

a.n:;ee

moyenne

419.2

0.133

279

0.088

extrêmes

maxi-670 .

(1977)mini:240

(1971)

maxi:0,21.(1977)mini:

0.076(1971)

maxi; 449(1977)

mini: 125(1973)

m,ixi:0.142U977)

mini:0.04(1973)

TABLEAU 22 b - Pluviométrie efficace et débits spécifiques : moyennes mensuelles et annuelles 1971 - 1980.

H

MrosaC

STATIONS

nOYENNE FOURNEAUX

LES SAIJ.'A'ES

.

PLUVIOMETRIEmm

TEMPERATURE EN

DIXIEME DE C°


DEBIT SPECIFIQUE

1/s/ha

J.inv

62.5

19.8

55.4

0.207

F.'v.

68.4

34.95

55.65

0.23

fl.irs

71.55

55.1

48.05

0.18

Avril

57.5

73.6

19.7

0.076

Mai

'85

119.2

27.5

0.103

Juin

89.6

153.7

15.75

0.061

.Illil.

80.8

177.2

4.45

0.017

Août

100.9

174.4

3.9

0.015

Sept.

87.6

146.9

3.3

0.013

Oct.

94.95

99.45

25.3

0.09

Nov.

72.8;

50.1

43.9

Dec.

65.'

30.1

46.5

O.I690.17¿

ANNE!.

moycnn'?

949.4

93.66

349.1

O.lll

pxtrriips

rraxi:l 1855(1977)

mini: 736.5(1973)

maxi: 559, 5(1977)

mini: 182,5(1973)

maxi:0. 177

(1977)mini:0,058

(1973)

N3

I

ï.'îbleau 22 c - Moyennes des valeurs obtenues aux stations Fourneaux et Les Sauvages pour la période 1971-1980. HP)crI-"roP)C

NJM

STATIONS

nOYENNE FOURNEAUX

LES SAIJ.'A'ES

.

PLUVIOMETRIEmm

TEMPERATURE EN

DIXIEME DE C°


DEBIT SPECIFIQUE

1/s/ha

J.inv

62.5

19.8

55.4

0.207

F.'v.

68.4

34.95

55.65

0.23

fl.irs

71.55

55.1

48.05

0.18

Avril

57.5

73.6

19.7

0.076

Mai

'85

119.2

27.5

0.103

Juin

89.6

153.7

15.75

0.061

.Illil.

80.8

177.2

4.45

0.017

Août

100.9

174.4

3.9

0.015

Sept.

87.6

146.9

3.3

0.013

Oct.

94.95

99.45

25.3

0.09

Nov.

72.8;

50.1

43.9

Dec.

65.'

30.1

46.5

O.I690.17¿

ANNE!.

moycnn'?

949.4

93.66

349.1

O.lll

pxtrriips

rraxi:l 1855(1977)

mini: 736.5(1973)

maxi: 559, 5(1977)

mini: 182,5(1973)

maxi:0. 177

(1977)mini:0,058

(1973)

N3

I

ï.'îbleau 22 c - Moyennes des valeurs obtenues aux stations Fourneaux et Les Sauvages pour la période 1971-1980. HP)crI-"roP)C

NJM

PRECIPITATIONS ET TEMPERATURES - moyennes mensuelles ::/S7/-/9eo¡J

L£S SAUVAGES (72Û m) 1971-1980 FOURNEAUX (530m) /B7/-/980 M0y£A/A/e FOURNEAUX 'LES SAUVAGES

200

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100

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J FMAMJ JASOND

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I

PRECIPITATIONS ET TEMPERATURES - moyennes mensuelles ::/S7/-/9eo¡J

L£S SAUVAGES (72Û m) 1971-1980 FOURNEAUX (530m) /B7/-/980 M0y£A/A/e FOURNEAUX 'LES SAUVAGES

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I

- 14 -

- la pluviométrie efficace moyenne est voisine de zéro pour, les mois de

juin, juillet, août et septembre

23 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE

231 - Principe de circulation des eaux dans les terrains cristallins


Pour mieux comprendre les écoulements en milieu cristallin et

cristallophyllien, il est utile au préalable, de s'attarder sur le principe d'al¬

tération de ce type de roche, car c'est dans la partie altérée seulement que se

produisent les écoulements.

231 1 - Altération_des_roches çristallines_et_cristallo£hYliennes .

Sous l'action du climat, ces roches subissent une altération

météorique qui va les transformer» au stade final, en un mélange plus ou moins hété¬

rogène de sables et d'argiles (arènes), connues dans la région sous le terme de

gore.

Schématiquement, on peut dire que l'altération consiste en

une hydrolyse profonde des minéraux dont l'importance et les vitesses vont dépendre

de nombreux facteurs : composition minéralogique de la roche mère, taille des mi¬

néraux, conditions chimiques du milieu, conditions de drainage, hauteur de pluie,

durée des saisons pluvieuses, nature du couvert végétal, présence ou absence de

fractures ou de fissures de retrait, etc ...

Entre le stade de la roche saine et le gore, on retrouve

tous les stades d'évolution de l'altération. C'est ainsi que l'on observe de

bas en haut (cf. fig. 2311) : ,

- au-dessus de la roche intégralement saine et en contact

irrégulier avec elle, une zone de roche saine, mais avec des

fissures altérées.

- 14 -

- la pluviométrie efficace moyenne est voisine de zéro pour, les mois de

juin, juillet, août et septembre

23 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE

231 - Principe de circulation des eaux dans les terrains cristallins


Pour mieux comprendre les écoulements en milieu cristallin et

cristallophyllien, il est utile au préalable, de s'attarder sur le principe d'al¬

tération de ce type de roche, car c'est dans la partie altérée seulement que se

produisent les écoulements.

231 1 - Altération_des_roches çristallines_et_cristallo£hYliennes .

Sous l'action du climat, ces roches subissent une altération

météorique qui va les transformer» au stade final, en un mélange plus ou moins hété¬

rogène de sables et d'argiles (arènes), connues dans la région sous le terme de

gore.

Schématiquement, on peut dire que l'altération consiste en

une hydrolyse profonde des minéraux dont l'importance et les vitesses vont dépendre

de nombreux facteurs : composition minéralogique de la roche mère, taille des mi¬

néraux, conditions chimiques du milieu, conditions de drainage, hauteur de pluie,

durée des saisons pluvieuses, nature du couvert végétal, présence ou absence de

fractures ou de fissures de retrait, etc ...

Entre le stade de la roche saine et le gore, on retrouve

tous les stades d'évolution de l'altération. C'est ainsi que l'on observe de

bas en haut (cf. fig. 2311) : ,

- au-dessus de la roche intégralement saine et en contact

irrégulier avec elle, une zone de roche saine, mais avec des

fissures altérées.

- 15 -

- une zone d'altération sensu stricto, friable, ou la fis¬suration se poursuit jusqu'aux plans de clivage des felds¬

paths et du quartz, aboutissant à un véritable délitementde la roche. Des parties de roche saine (nucleus) subsistentau milieu de la masse altérée.

- une zone d'arènes grenues où la structure de la roche est

détruite, sans que les minéraux essentiels, quartz et micas

soient cependant altérés, si ce n'est à la surface des grains,

- une zone d'altération argileuse, où tous les minéraux, à

l'exception d'une partie des grains de quartz sont altéréset transformés en argile.

Fig. 2311 - ^-Pe^-hématique montrant le processus d'altération de roche.

- 15 -

- une zone d'altération sensu stricto, friable, ou la fis¬suration se poursuit jusqu'aux plans de clivage des felds¬

paths et du quartz, aboutissant à un véritable délitementde la roche. Des parties de roche saine (nucleus) subsistentau milieu de la masse altérée.

- une zone d'arènes grenues où la structure de la roche est

détruite, sans que les minéraux essentiels, quartz et micas

soient cependant altérés, si ce n'est à la surface des grains,

- une zone d'altération argileuse, où tous les minéraux, à

l'exception d'une partie des grains de quartz sont altéréset transformés en argile.

Fig. 2311 - ^-Pe^-hématique montrant le processus d'altération de roche.

16 -

2312 - Ecoulement_dans_les £2£t]t££_£i^istallines et_cristallo£h2l-

liennes

Les roches cristallines ou métamorphiques à l'état sain,

présentent une porosité nulle ou négligeable. On dit même que ce sont dés roches

imperméables, sans aquifère. Il y a donc un niveau au-dessous duquel il serait

vain de persister à rechercher de l'eau. La limite, on le voit sur la coupe, est

située à la base de la zone formée de roches fraiches à fractures altérées. Au-

dessus, les roches sont plus ou moins perméables: perméabilité de fissures dans la

zone de roche fraîche,' à fractures altérées, perméabilité d'interstice dans la zone

de roche altérée et dans les arènes.

Des lors, une partie des eaux pluviales constituant la pluie

efficace ou l'excédent non évapotranspiré, va pouvoir s'infiltrer et s'écouler

lentement, selon la ligne de plus grande pente, vers le fond des vallées qui cons¬

titue le niveau de base de l'appareil aquifère. A partir d'une certaine surface de

drainage, la section perméable du fond de vallée ne peut plus absorber le volume

d'eau drainé et apparaissent les écoulements de surface qui iront grandissant avec

l'augmentation du bassin-versant. Ceux-ci peuvent apparaître, soit d'une manière

diffuse, sur une surface donnée (aire d'émergence), formant un marécage d'où sort

un petit ruisseau dont le débit augmente imperceptiblement avec la distance du

point de départ, soit d'un point précis (source proprement dite), en raison d'une

brusque diminution de la tranche altérée (présence de roches filoniennes par exemple

ou dans le cas de Machézal selon carte géologique à 1/80.000, contact tufs, rhyo¬

litiques microgranites) . Quoi qu'il en soit, les émergences, qu'elles soient dif¬

fuses ou ponctuelles, ne représentent généralement dans les petits bassins versants,

qu'une partie des eaux infiltrées, le surplus d'un écoulement souterrain limite.

Ce schéma d'écoulement, et cela a été contrôlé en maintes oc¬

casions, permet de définir d'une manière correcte la superficie du bassin versant.

On peut à l'aide de mesures de débit et par comparaison avec les débits spécifiques

calculés à partir de la pluie efficace (bilan hydrologique), juger de la validité

du bassin versant dessiné ou, a contrario, présumer d'une liaison entre bassins

versants voisins par fractures importantes, jouant le rôle de drains privilégiéset qui pourront par ailleurs itre détectées â l'aide de la photo-interprétation.

16 -

2312 - Ecoulement_dans_les £2£t]t££_£i^istallines et_cristallo£h2l-

liennes

Les roches cristallines ou métamorphiques à l'état sain,

présentent une porosité nulle ou négligeable. On dit même que ce sont dés roches

imperméables, sans aquifère. Il y a donc un niveau au-dessous duquel il serait

vain de persister à rechercher de l'eau. La limite, on le voit sur la coupe, est

située à la base de la zone formée de roches fraiches à fractures altérées. Au-

dessus, les roches sont plus ou moins perméables: perméabilité de fissures dans la

zone de roche fraîche,' à fractures altérées, perméabilité d'interstice dans la zone

de roche altérée et dans les arènes.

Des lors, une partie des eaux pluviales constituant la pluie

efficace ou l'excédent non évapotranspiré, va pouvoir s'infiltrer et s'écouler

lentement, selon la ligne de plus grande pente, vers le fond des vallées qui cons¬

titue le niveau de base de l'appareil aquifère. A partir d'une certaine surface de

drainage, la section perméable du fond de vallée ne peut plus absorber le volume

d'eau drainé et apparaissent les écoulements de surface qui iront grandissant avec

l'augmentation du bassin-versant. Ceux-ci peuvent apparaître, soit d'une manière

diffuse, sur une surface donnée (aire d'émergence), formant un marécage d'où sort

un petit ruisseau dont le débit augmente imperceptiblement avec la distance du

point de départ, soit d'un point précis (source proprement dite), en raison d'une

brusque diminution de la tranche altérée (présence de roches filoniennes par exemple

ou dans le cas de Machézal selon carte géologique à 1/80.000, contact tufs, rhyo¬

litiques microgranites) . Quoi qu'il en soit, les émergences, qu'elles soient dif¬

fuses ou ponctuelles, ne représentent généralement dans les petits bassins versants,

qu'une partie des eaux infiltrées, le surplus d'un écoulement souterrain limite.

Ce schéma d'écoulement, et cela a été contrôlé en maintes oc¬

casions, permet de définir d'une manière correcte la superficie du bassin versant.

On peut à l'aide de mesures de débit et par comparaison avec les débits spécifiques

calculés à partir de la pluie efficace (bilan hydrologique), juger de la validité

du bassin versant dessiné ou, a contrario, présumer d'une liaison entre bassins

versants voisins par fractures importantes, jouant le rôle de drains privilégiéset qui pourront par ailleurs itre détectées â l'aide de la photo-interprétation.

- 17

232 - Inventaire des sources - description - débits

L'inventaire des sources a été réalisé les 25 et 26 mars 1981 et

les observations et mesures de débits reportées sur les fiches signalétiques de

1 ' annexe 2 .

Il ressort (voir également fig. 232 a, sources et leurs bassins

versants, plan à 1/25.000) que :

- trois sources dénommées Bl, B2 et B3 sont captées pour l'alimenta¬

tion en eau potable de Machézal.

- la déviation ne produira aucune incidence qualitative ou quanti¬

tative sur les sources Bl et B2 dont les bassins versants sont situés en dehors

de toute zone d'influence de ce projet. Par contre, le bassin versant de B3 est

affecté, puisque 60 % du bassin versant sera perturbé par la construction de la

déviation (voir fig. 232 b, plan à 1/5000).

- la source B5, sur la crête située à l'Ouest de la combe dans

laquelle se trouvent les sources Bl et B2, est à une altimétrie plus élevée que

la station de départ des eaux vers le réservoir. Etant donné la superficie de

son bassin versant, elle pourrait éventuellement se substituer à B3.

- le bassin versant de B4, non capté, sera traversé en son centre

par la déviation.

- la source B6 est, quant à elle, éloignéede la station de départ

des eaux et un nivellement est nécessaire pour définir son niveau NGF par rapport

à cette dernière. Elle a l'avantage sur B5 d'avoir un bassin versant plus important.

- si l'on compare les débits spécifiques obtenus par les mesures

des 25-26 mars et du 23 avril 1981 aux débits spécifiques de la station Les Sau¬

vages calculés par bilan hydrologique (voir tableaux 22 b et 232 c) , on constate,

sans attribuer trop de rigueur à l'opération, une bonne concordance des valeurs

pour Bl et B3 qui doivent être relativement bien captées, tandis que B2 donne un

rapport beaucoup plus faible. Le captage réalisé ne draine qu'une faible partie

des eaux du bassin versant, qu'une émergence B2 bis restitue à l'aval de la station

de départ des eaux. La somme des débits de B2 et B2 bis donne par ailleurs un

- 17

232 - Inventaire des sources - description - débits

L'inventaire des sources a été réalisé les 25 et 26 mars 1981 et

les observations et mesures de débits reportées sur les fiches signalétiques de

1 ' annexe 2 .

Il ressort (voir également fig. 232 a, sources et leurs bassins

versants, plan à 1/25.000) que :

- trois sources dénommées Bl, B2 et B3 sont captées pour l'alimenta¬

tion en eau potable de Machézal.

- la déviation ne produira aucune incidence qualitative ou quanti¬

tative sur les sources Bl et B2 dont les bassins versants sont situés en dehors

de toute zone d'influence de ce projet. Par contre, le bassin versant de B3 est

affecté, puisque 60 % du bassin versant sera perturbé par la construction de la

déviation (voir fig. 232 b, plan à 1/5000).

- la source B5, sur la crête située à l'Ouest de la combe dans

laquelle se trouvent les sources Bl et B2, est à une altimétrie plus élevée que

la station de départ des eaux vers le réservoir. Etant donné la superficie de

son bassin versant, elle pourrait éventuellement se substituer à B3.

- le bassin versant de B4, non capté, sera traversé en son centre

par la déviation.

- la source B6 est, quant à elle, éloignéede la station de départ

des eaux et un nivellement est nécessaire pour définir son niveau NGF par rapport

à cette dernière. Elle a l'avantage sur B5 d'avoir un bassin versant plus important.

- si l'on compare les débits spécifiques obtenus par les mesures

des 25-26 mars et du 23 avril 1981 aux débits spécifiques de la station Les Sau¬

vages calculés par bilan hydrologique (voir tableaux 22 b et 232 c) , on constate,

sans attribuer trop de rigueur à l'opération, une bonne concordance des valeurs

pour Bl et B3 qui doivent être relativement bien captées, tandis que B2 donne un

rapport beaucoup plus faible. Le captage réalisé ne draine qu'une faible partie

des eaux du bassin versant, qu'une émergence B2 bis restitue à l'aval de la station

de départ des eaux. La somme des débits de B2 et B2 bis donne par ailleurs un

a&7T-\(¿%/2.\>te

source

• station de départ des eaux

bassin et numéro de la source

JMacháfál'i

^ ' V ^ C ^ - V J O

v^- ,a^

t& ^T±~\ N i 1^ ' « VttúgniiJttiv

Fig. 232 a - Sources et leurs bassins versants.Plan à 1/25.000

«JY/f/v-1

\ - 19 -

LE PIN BOUCHAIN

r^>. \ _J>¿

-, \ \ \ V

Fig. 232 b - Deviation de Pin Bouchain et bassin versant de la source B3.

Plan a 1/5000.

IDENTIFICA¬TION.

BV.

B 1

B 2

B 3

B 4

B 5

B 6

B 2 bis

Trop pleinB1+B2+B3

Valorges

B2+B2 bis

B3 bis

B3+B3 bis

SUPERFICIE

ha

18

4,7

3,9

13,3

4,7

11

109,3

6,25

11,7

25-26 - 03 - 1981

Q 1/s

3,3

0,36

0,73

1,43

0,33

1,43

0,65

4,0

1,01

Q. 1/s/ha

0,183

0,077

0,187

0,108

0,07

0,13

0,162

TC"

7,6

6,6

7,2

24-04-1981

Q 1/s

1,80

0,19

0,34

0,09

0,14

0,44

0,31

1,80

0,5

0,5

0,84

Q 1/s/ha

0,101

0,039

0,087

0,007

0,029

0,04

0,079

0,072

TC"

21-05-1981

Q 1/s

3,3

0,33

0,8

1

0,15

0,67

0,69

4,17

1,02

1,92

2,72

Q 1/s/ha

0,183

0,071

0,205

0,075

0,032

0,061

0,163

TC°

8,6

8,5

8,7

12,2

10,1

9,7

9,5

8,6

10,2

10,5

Tab. 232 c - Mesures de débit des sources et débits spécifiques en 1/s/ha. ro

e

IDENTIFICA¬TION.

BV.

B 1

B 2

B 3

B 4

B 5

B 6

B 2 bis

Trop pleinB1+B2+B3

Valorges

B2+B2 bis

B3 bis

B3+B3 bis

SUPERFICIE

ha

18

4,7

3,9

13,3

4,7

11

109,3

6,25

11,7

25-26 - 03 - 1981

Q 1/s

3,3

0,36

0,73

1,43

0,33

1,43

0,65

4,0

1,01

Q. 1/s/ha

0,183

0,077

0,187

0,108

0,07

0,13

0,162

TC"

7,6

6,6

7,2

24-04-1981

Q 1/s

1,80

0,19

0,34

0,09

0,14

0,44

0,31

1,80

0,5

0,5

0,84

Q 1/s/ha

0,101

0,039

0,087

0,007

0,029

0,04

0,079

0,072

TC"

21-05-1981

Q 1/s

3,3

0,33

0,8

1

0,15

0,67

0,69

4,17

1,02

1,92

2,72

Q 1/s/ha

0,183

0,071

0,205

0,075

0,032

0,061

0,163

TC°

8,6

8,5

8,7

12,2

10,1

9,7

9,5

8,6

10,2

10,5

Tab. 232 c - Mesures de débit des sources et débits spécifiques en 1/s/ha. ro

e

- 21

débit spécifique qui s'approche des valeurs obtenues sur Bl et.B3. B4, B5 et B6

ont des valeurs plus faibles, mais n'étant pas capté, le débit d'émergence ne

représente que le surplus ou le trop-plein de l'écoulement souterrain admissible.

- les valeurs des débits spécifiques mesurés se rapprochent davan¬

tage des débits spécifiques calculés, moyennes mensuelles décennales, de la sta¬

tion Les Sauvages que celle de Fourneaux.

- les valeurs des débits spécifiques mesurées le 21 mai, sont sur

Bl, B2 + B2 bis et B3 nettement supérieures à la moyenne décennale de mai, la

pluviométrie étant élevée_(91,9 mm pour les deux premières, décades du mois).

- aucun drainage parasite par structure faillée n'a pu être dé-- -^ ,

celé . .

233 - Chimie des eaux

Une première série de prélèvements d'eau pour analyses chimiques a

été réalisée le 25 mars 1981 sur les sources Bl, B2 et B3. B4 n'étant pas capté

et condamné à ne jamais l'être en raison de sa position par rapport à la déviation,

n'a pas fait l'objet d'un prélèvement, d'autant plus que l'aire d'émergence faisait

à l'époque office de stationnement privilégié du bétail paissant dans les pacages

environnants. '

Les analyses ont été réalisées par le Laboratoire des eaux du

Bureau d'Hygiène de la ville de Lyon. Les résultats figurent en annexe 3 , et

portent sur :

- analyses de type I : odeur, pH à 20°C, conductivité à 20°C, ré¬

sistivité à 20''C, DCO, DBO , résidu sec â 110°C, oxygène cédé

par KMnO, (â chaud 10 mn en milieu alcalin), Th, Tac, Ta, Ca ,

Mg"^"*", NH^"^, Na"^, k"^, Fe"*"^, Mn"^"^, C0~ , HCO~ , S0~ , Cl~, N0~ ,

N0~ , PO,H~ .3 4

6+- les toxiques et indésirables : Pb, C , Cu, Zn, Cd, Ni, Sr , com¬

posés phénoliques, détergents anioniques, hydrocarbures.

- 21

débit spécifique qui s'approche des valeurs obtenues sur Bl et.B3. B4, B5 et B6

ont des valeurs plus faibles, mais n'étant pas capté, le débit d'émergence ne

représente que le surplus ou le trop-plein de l'écoulement souterrain admissible.

- les valeurs des débits spécifiques mesurés se rapprochent davan¬

tage des débits spécifiques calculés, moyennes mensuelles décennales, de la sta¬

tion Les Sauvages que celle de Fourneaux.

- les valeurs des débits spécifiques mesurées le 21 mai, sont sur

Bl, B2 + B2 bis et B3 nettement supérieures à la moyenne décennale de mai, la

pluviométrie étant élevée_(91,9 mm pour les deux premières, décades du mois).

- aucun drainage parasite par structure faillée n'a pu être dé-- -^ ,

celé . .

233 - Chimie des eaux

Une première série de prélèvements d'eau pour analyses chimiques a

été réalisée le 25 mars 1981 sur les sources Bl, B2 et B3. B4 n'étant pas capté

et condamné à ne jamais l'être en raison de sa position par rapport à la déviation,

n'a pas fait l'objet d'un prélèvement, d'autant plus que l'aire d'émergence faisait

à l'époque office de stationnement privilégié du bétail paissant dans les pacages

environnants. '

Les analyses ont été réalisées par le Laboratoire des eaux du

Bureau d'Hygiène de la ville de Lyon. Les résultats figurent en annexe 3 , et

portent sur :

- analyses de type I : odeur, pH à 20°C, conductivité à 20°C, ré¬

sistivité à 20''C, DCO, DBO , résidu sec â 110°C, oxygène cédé

par KMnO, (â chaud 10 mn en milieu alcalin), Th, Tac, Ta, Ca ,

Mg"^"*", NH^"^, Na"^, k"^, Fe"*"^, Mn"^"^, C0~ , HCO~ , S0~ , Cl~, N0~ ,

N0~ , PO,H~ .3 4

6+- les toxiques et indésirables : Pb, C , Cu, Zn, Cd, Ni, Sr , com¬

posés phénoliques, détergents anioniques, hydrocarbures.

- 22 -

Ce sont des eaux de minéralisation faible, de type chloruré-cal-

cique, avec présence non négligeable de nitrates, en particulier sur Bl où la

valeur (17,5 mg/l) est nettement plus élevée que sur B2 et B3 (respectivement

11 et 9 mg/l). Si l'apport sur ces deux dernières sources est essentiellement

d'origine agricole, on peut également suspecter sur Bl une origine domestique.

Relevons également la teneur en chlorures sur B3 (32,62 mg/l).

Celle-ci est nettement plus élevée que sur Bl et B2 (14,18 et 13,48 mg/l). Est-ce

une incidence de l'utilisation du sel pour la lutte contre le gel sur la RN7 ?.

Cette hypothèse peut paraître une explication plausible.

En ce qui concerne les toxiques et indésirables, les analyses n'en

révèlent aucune trace, à l'exception du strontium, dont l'origine est visiblement

minérale.

Selon l'indice de RYZNAR, calculé à partir du pHs (pH de saturation .vai

de LANCELIER), obtenu par lectures d'abaques à partir des valeurs de la tempéra- . vrt

ture, du calcium, du Tac (carbonates + bicarbonates), du résidu sec et du pH où : v:.^

IR = 2 pHs - pH mesuré,

on obtient des valeurs élevées, comprises entre 12,73 et 14,28, qui en font des .y.-z

eaux fortement corrosives. -¡v

3 - iMPACT^ROUTIER^SUR^LES^EAUX^SgUTERRAINES

. 31 - IMPACT QUALITATIF

311 - Charges polluantes émises par une route â grande circulation

On a l'habitude de distinguer trois grandes catégories de pollution :

- 22 -

Ce sont des eaux de minéralisation faible, de type chloruré-cal-

cique, avec présence non négligeable de nitrates, en particulier sur Bl où la

valeur (17,5 mg/l) est nettement plus élevée que sur B2 et B3 (respectivement

11 et 9 mg/l). Si l'apport sur ces deux dernières sources est essentiellement

d'origine agricole, on peut également suspecter sur Bl une origine domestique.

Relevons également la teneur en chlorures sur B3 (32,62 mg/l).

Celle-ci est nettement plus élevée que sur Bl et B2 (14,18 et 13,48 mg/l). Est-ce

une incidence de l'utilisation du sel pour la lutte contre le gel sur la RN7 ?.

Cette hypothèse peut paraître une explication plausible.

En ce qui concerne les toxiques et indésirables, les analyses n'en

révèlent aucune trace, à l'exception du strontium, dont l'origine est visiblement

minérale.

Selon l'indice de RYZNAR, calculé à partir du pHs (pH de saturation .vai

de LANCELIER), obtenu par lectures d'abaques à partir des valeurs de la tempéra- . vrt

ture, du calcium, du Tac (carbonates + bicarbonates), du résidu sec et du pH où : v:.^

IR = 2 pHs - pH mesuré,

on obtient des valeurs élevées, comprises entre 12,73 et 14,28, qui en font des .y.-z

eaux fortement corrosives. -¡v

3 - iMPACT^ROUTIER^SUR^LES^EAUX^SgUTERRAINES

. 31 - IMPACT QUALITATIF

311 - Charges polluantes émises par une route â grande circulation

On a l'habitude de distinguer trois grandes catégories de pollution :

- 23

3111 - Pol lut ion_ chronique

Matières dont l'émission est liée essentiellement au trafic :

usure réciproque du revêtement et des pneumatiques, émissions par les gaz d'échap¬

pement, corrosion des véhicules, ...; toutes ces poussières sont entraînées vers

le milieu naturel par le ruissellement des pluies sur la chaussée.

Depuis quelques années, de nombreuses études (1) se sont

attachées à déterminer et à quantifier les produits incriminés. Les données moyenne

relatives à ces principaux éléments sont présentées au tableau 3111.

I

3112 - Pollution saisonniere_due_aux_e£andages_hivernaux_de_sels_de_

déverglaçage sur la chaussée

Pour assurer la viabilité hivernale des chaussées, la méthode

la plus employée à l'heure actuelle est celle de l'épandage de fondants chimiques:

chlorures de sodium ou de calcium essentiellement.

Le S. E.T.R. A., à l'aide de données météorologiques globales,

a classé les différents départements de France selon 4 classes, suivant que les

hivers rencontrés y sont "très rigoureux, assez rigoureux, peu rigoureux, ou

cléments". La Loire figure dans la première catégorie, et la quantité moyenne

potentielle de sel épandue en hiver s'y établirait â 29,4 T/an/km sur autoroute.

Sur une route à grande circulation où les salages préventifs sont beaucoup moins

développés que sur une autoroute, il est probable que cette valeur est nettement

surévaluée. Nous tablerons sur une base plus vraisemblable de 20T/ an/km.

(1) - Parmi les plus générales, nous citerons :

- "Protection de la nappe du DOGGER contre les risques de pollution en prove¬nance de l'autoroute B 31. Etudes d'impact des autoroutes sur la qualité deseaux souterraines". Rapport COYNE et BELLIER - janvier 1977.

- "Pollutions chroniques autoroutières", par F. ABRASSART. Rapport SETAME -juin 1980.

- 23

3111 - Pol lut ion_ chronique

Matières dont l'émission est liée essentiellement au trafic :

usure réciproque du revêtement et des pneumatiques, émissions par les gaz d'échap¬

pement, corrosion des véhicules, ...; toutes ces poussières sont entraînées vers

le milieu naturel par le ruissellement des pluies sur la chaussée.

Depuis quelques années, de nombreuses études (1) se sont

attachées à déterminer et à quantifier les produits incriminés. Les données moyenne

relatives à ces principaux éléments sont présentées au tableau 3111.

I

3112 - Pollution saisonniere_due_aux_e£andages_hivernaux_de_sels_de_

déverglaçage sur la chaussée

Pour assurer la viabilité hivernale des chaussées, la méthode

la plus employée à l'heure actuelle est celle de l'épandage de fondants chimiques:

chlorures de sodium ou de calcium essentiellement.

Le S. E.T.R. A., à l'aide de données météorologiques globales,

a classé les différents départements de France selon 4 classes, suivant que les

hivers rencontrés y sont "très rigoureux, assez rigoureux, peu rigoureux, ou

cléments". La Loire figure dans la première catégorie, et la quantité moyenne

potentielle de sel épandue en hiver s'y établirait â 29,4 T/an/km sur autoroute.

Sur une route à grande circulation où les salages préventifs sont beaucoup moins

développés que sur une autoroute, il est probable que cette valeur est nettement

surévaluée. Nous tablerons sur une base plus vraisemblable de 20T/ an/km.

(1) - Parmi les plus générales, nous citerons :

- "Protection de la nappe du DOGGER contre les risques de pollution en prove¬nance de l'autoroute B 31. Etudes d'impact des autoroutes sur la qualité deseaux souterraines". Rapport COYNE et BELLIER - janvier 1977.

- "Pollutions chroniques autoroutières", par F. ABRASSART. Rapport SETAME -juin 1980.

- 24 -

POLLUTION CHRONIQUE EN PROVENANCE D'UNE ROUTE

A GRANDE CIRCULATION OU LE TPJ^FIC JOURNALIER

ATTEINT 5000 A 6000 VEHICULES PAR JOUR (1).

Tableau 3111 -

PARAMETRE

DB05

DCO

Pb

Zn

Hydrocarbures etgraisses .

Usure du revêtement

Charges moyennes accumulées sur laaprès 5 jourssec. (kg/km)

0,75 â

7,5 à

0,25 â

0,025 à

0,25 â

250

chausséede temps

2

17,5

0,75

0,18

2,5

Charges moyennes annuelles lessivées par

les eaux pluviales;

54 à 144

540 à 1260

18 à 54

1,8 à 13

18 à 180

18250

Charges moyennes journalières lessivées parles eaux pluviales (2)

0,15 à 0,4

1,5 à 3,5

0,05 â' 0,15

0,005 à 0,04

0,05 à 0,5

50

Une synthèse des différentes études menées sur les pollutions chroniques

émises par les voies à grande circulation montre que les données quantitatives dis¬

ponibles sont susceptibles de variations importantes suivant les auteurs. .

Il apparaît en outre que la majeure partie de la pollution est absorbée a

la surface de fines particules issues de l'usure des pneumatiques ou de celle des

matériaux de chaussée : .

- 78 % des particules (en poids) auraient un diamètre supérieur à 100 y et

seraient donc facilement dêcantables.

- les particules de taille inférieure à 100 y contiendraient 48 % de la

DBO 5,66 % de la DCO et 28 % des métaux lourds. Seul 1 %, en poids, des

métaux lourds, notamment le plomb, se trouverait en solution.

- quant aux hydrocarbures, une forte proportion (> 70 %) en serait fixée

sur des particules assez grosses (200 â 400 y), et seuls 25 % (en poids)

se trouveraient en solution.

(1) - Nous avons admis que les charges polluantes émises par une route â grande cir¬culation étaient proportionnelles au trafic. Celui-ci se situe actuellement aux alen¬tours de 6500 véhicules, dont J5 à 20 % de poids lourds, sur la section routièreconcernée.(2) - Charge moyenne journalière évacuée par les eaux pluviales en supposant quecelles-ci soient rejetées â débit constant dans le milieu environnant.

- 24 -

POLLUTION CHRONIQUE EN PROVENANCE D'UNE ROUTE

A GRANDE CIRCULATION OU LE TPJ^FIC JOURNALIER

ATTEINT 5000 A 6000 VEHICULES PAR JOUR (1).

Tableau 3111 -

PARAMETRE

DB05

DCO

Pb

Zn

Hydrocarbures etgraisses .

Usure du revêtement

Charges moyennes accumulées sur laaprès 5 jourssec. (kg/km)

0,75 â

7,5 à

0,25 â

0,025 à

0,25 â

250

chausséede temps

2

17,5

0,75

0,18

2,5

Charges moyennes annuelles lessivées par

les eaux pluviales;

54 à 144

540 à 1260

18 à 54

1,8 à 13

18 à 180

18250

Charges moyennes journalières lessivées parles eaux pluviales (2)

0,15 à 0,4

1,5 à 3,5

0,05 â' 0,15

0,005 à 0,04

0,05 à 0,5

50

Une synthèse des différentes études menées sur les pollutions chroniques

émises par les voies à grande circulation montre que les données quantitatives dis¬

ponibles sont susceptibles de variations importantes suivant les auteurs. .

Il apparaît en outre que la majeure partie de la pollution est absorbée a

la surface de fines particules issues de l'usure des pneumatiques ou de celle des

matériaux de chaussée : .

- 78 % des particules (en poids) auraient un diamètre supérieur à 100 y et

seraient donc facilement dêcantables.

- les particules de taille inférieure à 100 y contiendraient 48 % de la

DBO 5,66 % de la DCO et 28 % des métaux lourds. Seul 1 %, en poids, des

métaux lourds, notamment le plomb, se trouverait en solution.

- quant aux hydrocarbures, une forte proportion (> 70 %) en serait fixée

sur des particules assez grosses (200 â 400 y), et seuls 25 % (en poids)

se trouveraient en solution.

(1) - Nous avons admis que les charges polluantes émises par une route â grande cir¬culation étaient proportionnelles au trafic. Celui-ci se situe actuellement aux alen¬tours de 6500 véhicules, dont J5 à 20 % de poids lourds, sur la section routièreconcernée.(2) - Charge moyenne journalière évacuée par les eaux pluviales en supposant quecelles-ci soient rejetées â débit constant dans le milieu environnant.

- 25 -

3113 - Pollution_acciden telle

Pollution causée par le déversement de matières polluantes

à la suite d'accidents de circulation.

A l'annexe 4 figurent les données statistiques relatives

aux déversements polluants observés en France durant ces dernières années, ainsi

que l'approche mathématique retenue pour évaluer la probabilité d'occurrence

d'un accident avec déversement sur une section de route donnée.

Il en ressort que la probabilité d'un déversement accidentel

de produit liquide dangereux sur les 2 km de la déviation de la RN7 au Pin Bouchai

est extrêmement faible, de l'ordre d'un accident tous les 80 ans en moyenne.

312 - Transfert en milieu non saturé

Première étape du trajet souterrain, il correspond à l'infiltration

des eaux dans le sol avant de rejoindre la nappe. C'est un régime d'écoulement

essentiellement transitoire, puisque par nature les apports sont discontinus,

qui fait intervenir trois états physiques différents (solide : matrice poreuse,

liquide : eau, gazeux : air et vapeur d'eau).

Les nombreuses études entreprises depuis plusieurs années ont mis

en évidence la complexité du phénomène, influence qu'il est par de nombreux fac¬

teurs perturbateurs, facteurs dont les caractéristiques principales sont décrites

à 1 ' annexe 5 .

313 - Transfert en milieu saturé

Une fois traversé le milieu non saturé, les eaux pluviales at¬

teignent la nappe pour y suivre le mouvement général, régi cette fois par des

phénomènes physiques bien connus, au moins dans leur effet global, et traduits

mathématiquement sous forme de lois hydrodynamiques (dont celle de DARCY qui lie

la vitesse d'avancement de la nappe à sa pente piézomètrique et â la perméabilité

de 1' aquifère) .

- 25 -

3113 - Pollution_acciden telle

Pollution causée par le déversement de matières polluantes

à la suite d'accidents de circulation.

A l'annexe 4 figurent les données statistiques relatives

aux déversements polluants observés en France durant ces dernières années, ainsi

que l'approche mathématique retenue pour évaluer la probabilité d'occurrence

d'un accident avec déversement sur une section de route donnée.

Il en ressort que la probabilité d'un déversement accidentel

de produit liquide dangereux sur les 2 km de la déviation de la RN7 au Pin Bouchai

est extrêmement faible, de l'ordre d'un accident tous les 80 ans en moyenne.

312 - Transfert en milieu non saturé

Première étape du trajet souterrain, il correspond à l'infiltration

des eaux dans le sol avant de rejoindre la nappe. C'est un régime d'écoulement

essentiellement transitoire, puisque par nature les apports sont discontinus,

qui fait intervenir trois états physiques différents (solide : matrice poreuse,

liquide : eau, gazeux : air et vapeur d'eau).

Les nombreuses études entreprises depuis plusieurs années ont mis

en évidence la complexité du phénomène, influence qu'il est par de nombreux fac¬

teurs perturbateurs, facteurs dont les caractéristiques principales sont décrites

à 1 ' annexe 5 .

313 - Transfert en milieu saturé

Une fois traversé le milieu non saturé, les eaux pluviales at¬

teignent la nappe pour y suivre le mouvement général, régi cette fois par des

phénomènes physiques bien connus, au moins dans leur effet global, et traduits

mathématiquement sous forme de lois hydrodynamiques (dont celle de DARCY qui lie

la vitesse d'avancement de la nappe à sa pente piézomètrique et â la perméabilité

de 1' aquifère) .

- 26 -

En fait les expériences de traçage montrent qu'au sein du mouvement

général de la nappe, . plusieurs phénomènes parasites viennent quelque peu compliquer

le schéma théorique. La description détaillée de ces différents phénomènes est

donnée à l'annexe 6.

314 - Sensibilité des eaux souterraines

La sensibilité des eaux souterraines est essentiellement liée â

l'usage qui est fait de ces eaux : suivant qu'elles sont utilisées à des fins

agricoles, industrielles, ou bien qu'elles servent à l'alimentation en eau potable

du bétail ou des populations humaines, elles doivent respecter des normes physico¬

chimiques plus ou moins sévères.

Nous avons vu précédemment (cf. § 232) qu'une grande partie (60%)

du bassin versant de la source B3 sera toucliée par la construction de la déviation

Les eaux éçant utilisées à des fins alimentaires, elles sont, de ce fait , soumises

aux conditions de qualités les plus rigoureuses, dont les normes ont été fixées

par décrets . v-:

Il convient donc d'adapter, tout au long du t^ tracé figurant à l'in¬

térieur du bassin versant de la source, des aménagements tels que les concentra¬

tions résultant des charges induites par la déviation, cumulées aux concentrations

actuelles en nappe, ne dépassent pas les seuils de potabilité.

Pratiquement, compte tenu du manque de données chiffrées sur les

caractéristiques des écoulements souterrains â l'aval hydraulique de la déviation

de la RN7, il serait hasardeux d'effectuer des calculs rigoureux sur les charges

toxiques émises par la circulation et susceptibles de parvenir aux sources captées.

Il semble beaucoup plus sage de supprimer -ou au moins de réduire autant que faire

se peut- l'infiltration des effluents au droit du bassin versant de la source B3.

32 - IMPACT QUANTITATIF

L'imperméabilisation de la plate-forme routière va conduire ipso-facto

à la suppression de l'infiltration des eaux pluviales a cet emplacement, donc à

une diminution des apports météoriques à la nappe. Compte tenu de la dimension

du bassin versant (moins de 4 ha), toute modification de l'impluvium aura une

incidence marquée sur les débits de la source.

- 26 -

En fait les expériences de traçage montrent qu'au sein du mouvement

général de la nappe, . plusieurs phénomènes parasites viennent quelque peu compliquer

le schéma théorique. La description détaillée de ces différents phénomènes est

donnée à l'annexe 6.

314 - Sensibilité des eaux souterraines

La sensibilité des eaux souterraines est essentiellement liée â

l'usage qui est fait de ces eaux : suivant qu'elles sont utilisées à des fins

agricoles, industrielles, ou bien qu'elles servent à l'alimentation en eau potable

du bétail ou des populations humaines, elles doivent respecter des normes physico¬

chimiques plus ou moins sévères.

Nous avons vu précédemment (cf. § 232) qu'une grande partie (60%)

du bassin versant de la source B3 sera toucliée par la construction de la déviation

Les eaux éçant utilisées à des fins alimentaires, elles sont, de ce fait , soumises

aux conditions de qualités les plus rigoureuses, dont les normes ont été fixées

par décrets . v-:

Il convient donc d'adapter, tout au long du t^ tracé figurant à l'in¬

térieur du bassin versant de la source, des aménagements tels que les concentra¬

tions résultant des charges induites par la déviation, cumulées aux concentrations

actuelles en nappe, ne dépassent pas les seuils de potabilité.

Pratiquement, compte tenu du manque de données chiffrées sur les

caractéristiques des écoulements souterrains â l'aval hydraulique de la déviation

de la RN7, il serait hasardeux d'effectuer des calculs rigoureux sur les charges

toxiques émises par la circulation et susceptibles de parvenir aux sources captées.

Il semble beaucoup plus sage de supprimer -ou au moins de réduire autant que faire

se peut- l'infiltration des effluents au droit du bassin versant de la source B3.


L'imperméabilisation de la plate-forme routière va conduire ipso-facto

à la suppression de l'infiltration des eaux pluviales a cet emplacement, donc à

une diminution des apports météoriques à la nappe. Compte tenu de la dimension

du bassin versant (moins de 4 ha), toute modification de l'impluvium aura une

incidence marquée sur les débits de la source.

27 -

De plus, la déviation étant construite en déblai, le flanc de coteau

sera profondément entaillé et il est possible que les écoulements souterrains

soient collectés par le fossé nord en pied de déblai.

En éliminant toute la partie du bassin versant en amont du fossé sud,

le bassin versant effectif de la source ne représentera que 55 % du bassin ver¬

sant initial. On peut donc s'attendre à une diminution équivalente du débit de

la source.

33 - REMEDES PRECONISES

331 - Aspect qualitatif

Le problème primordial parait d'abord la conservation de la qua-j

lité des eaux. Celui-ci peut être résolu par 1' étanchement du fossé routier nord,

entre les profils 67 et 81. Compte tenu du dévers, on pourrait s'abstenir d'é¬

tancher le fossé sud, bien qu'on ne soit pas parfaitement à l'abri des pollutions

routières saisonnières, en particulier par épandage du sel -en raison des moyens

utilisés, celui-ci n'est pas limité â la chaussée, mais dépasse généralement sur

les bas-côtés- .

332 - Aspect quantitatif

La ressource perdue pourra être remplacée par le captage de la

source B5. Celui-ci se fera,. comme les premiers, à l'aide de drains perpendi-^.i-?.^..i

"f^'-'-"- ' . ...culaires au sens d écoulement des eaux souterraines, qui se fait suivant le sens

de la plus grande pente. Ces drains seront reliés à un puits de 2 à 3 mètres de

profondeur, d'où une reprise amènera par gravité les eaux à la station de départ

des eaux vers le réservoir.

La source B6 peut également servir de solution de rechange, mais

un nivellement préalable s'avère nécessaire pour vérifier son altimétrie par

rapport à la station de départ des eaux vers le réservoir.

Une solution globale pourrait éventuellement être envisagée à

partir d'un captage dans la combe de Valorges. Un tel captage aurait l'avantage :

27 -

De plus, la déviation étant construite en déblai, le flanc de coteau

sera profondément entaillé et il est possible que les écoulements souterrains

soient collectés par le fossé nord en pied de déblai.

En éliminant toute la partie du bassin versant en amont du fossé sud,

le bassin versant effectif de la source ne représentera que 55 % du bassin ver¬

sant initial. On peut donc s'attendre à une diminution équivalente du débit de

la source.

33 - REMEDES PRECONISES

331 - Aspect qualitatif

Le problème primordial parait d'abord la conservation de la qua-j

lité des eaux. Celui-ci peut être résolu par 1' étanchement du fossé routier nord,

entre les profils 67 et 81. Compte tenu du dévers, on pourrait s'abstenir d'é¬

tancher le fossé sud, bien qu'on ne soit pas parfaitement à l'abri des pollutions

routières saisonnières, en particulier par épandage du sel -en raison des moyens

utilisés, celui-ci n'est pas limité â la chaussée, mais dépasse généralement sur

les bas-côtés- .

332 - Aspect quantitatif

La ressource perdue pourra être remplacée par le captage de la

source B5. Celui-ci se fera,. comme les premiers, à l'aide de drains perpendi-^.i-?.^..i

"f^'-'-"- ' . ...culaires au sens d écoulement des eaux souterraines, qui se fait suivant le sens

de la plus grande pente. Ces drains seront reliés à un puits de 2 à 3 mètres de

profondeur, d'où une reprise amènera par gravité les eaux à la station de départ

des eaux vers le réservoir.

La source B6 peut également servir de solution de rechange, mais

un nivellement préalable s'avère nécessaire pour vérifier son altimétrie par

rapport à la station de départ des eaux vers le réservoir.

Une solution globale pourrait éventuellement être envisagée à

partir d'un captage dans la combe de Valorges. Un tel captage aurait l'avantage :

- 28 -

d'être réalisé dans un bassin versant de superficie nettement

plus importante que celles des sources captées : 109 ha, ce qui

donne un débit théorique annuel moyen de 14,5 1/s, d'après les

données de la station météorologique Les Sauvages.

de posséder un bassin versant essentiellement boisé, sans habi¬

tation, les sources potentielles de pollution n'étant représentées

que par quelques cultures et la départementale D 64.

- 28 -

d'être réalisé dans un bassin versant de superficie nettement

plus importante que celles des sources captées : 109 ha, ce qui

donne un débit théorique annuel moyen de 14,5 1/s, d'après les

données de la station météorologique Les Sauvages.

de posséder un bassin versant essentiellement boisé, sans habi¬

tation, les sources potentielles de pollution n'étant représentées

que par quelques cultures et la départementale D 64.

- 29 -

4 - IMPACT^RgUTIER^SyR^LES^EAUX^SyPERFICIELLES

41 - II-IPACT QUALITATIF

411 - Charges polluantes émises par une route à grande circulation

On se référera au paragraphe 311 où ce sujet a déjà été traité.

412 - Transferts sur la chaussée et dans le réseau d'assainissement

Indépendamment de l'aspect quantitatif des charges polluantes dé¬

posées sur la plate-forme routière, il importe de se préoccuper de la façon dont

ces produits sont évacués par les pluies.

Il ressort des diverses études effectuées sur ce sujet que lors

d'une forte pluie (intensité supérieure à 30 mm/h) la quasi-totalité des charges

accumulées sur la chaussée est entraînée dans le réseau d'assainissement par les

dix premiers millimètres de pluie.

Les mesures in situ faites depuis quelques années sur divers

types de réseaux d'assainissement (1) ont fait apparaître qu'une décantation plus

ou moins poussée se produit alors dans les divers ouvrages de collecte et transfert

de négligeable pour les ouvrages d'écoulement bétonnés, cette décantation joue un

rôle important dans les fossés en terre, au point que la quasi - totalité des par¬

ticules de dimensions supérieures à 100 y puisse s'y déposer (2).

(1) - Les réseaux d'assainissement routiers sont généralement d'un des trois typessuivants :

. type I : toute la surface drainée est imperméabilisée (cas extrême : ou¬vrage d'art) .

. type II : surface drainée non entièrement imperméabilisée (notamment bas-côtés, talus), mais système de drainage complètement bétonné.

. type III: seule la chaussée est imperméabilisée et les eaux ruissellent demanière plus ou moins diffuse sur les bas-côtés (en terre etplantés); elles sont ultérieurement acheminées vers le milieu ré¬cepteur par un système de collecte non bétonné (système "rural" enusage sur la majorité des routes).

(2) - Il convient toutefois de souligner que les données disponibles sont encoretrop peu nombreuses pour qu'il soit possible d'affirmer qu'une fois les particulesles plus denses décantées dans les fossés d'assainissement, elles y restent indéfi¬niment; il est vraisemblable, au contraire, qu'à la faveur d'orages particulièrementviolents elles puissent être remises en suspension. Il est également probable queles effluents toxiques adsorbes sur ces particules soient, dans certaines conditions,l'objet de phénomènes de résorption qui aient pour effet de les libérer et de lesremettre en circulation. Pour être complet, il faudrait également tenir compte durôle de la végétation (fixation de certains corps) , et des dégradations physico¬chimiques (destruction partielle des hydrocarbures par les rayons ultra-violets, ...)et biologiques diverses susceptibles de se manifester.

- 29 -

4 - IMPACT^RgUTIER^SyR^LES^EAUX^SyPERFICIELLES

41 - II-IPACT QUALITATIF

411 - Charges polluantes émises par une route à grande circulation

On se référera au paragraphe 311 où ce sujet a déjà été traité.

412 - Transferts sur la chaussée et dans le réseau d'assainissement

Indépendamment de l'aspect quantitatif des charges polluantes dé¬

posées sur la plate-forme routière, il importe de se préoccuper de la façon dont

ces produits sont évacués par les pluies.

Il ressort des diverses études effectuées sur ce sujet que lors

d'une forte pluie (intensité supérieure à 30 mm/h) la quasi-totalité des charges

accumulées sur la chaussée est entraînée dans le réseau d'assainissement par les

dix premiers millimètres de pluie.

Les mesures in situ faites depuis quelques années sur divers

types de réseaux d'assainissement (1) ont fait apparaître qu'une décantation plus

ou moins poussée se produit alors dans les divers ouvrages de collecte et transfert

de négligeable pour les ouvrages d'écoulement bétonnés, cette décantation joue un

rôle important dans les fossés en terre, au point que la quasi - totalité des par¬

ticules de dimensions supérieures à 100 y puisse s'y déposer (2).

(1) - Les réseaux d'assainissement routiers sont généralement d'un des trois typessuivants :

. type I : toute la surface drainée est imperméabilisée (cas extrême : ou¬vrage d'art) .

. type II : surface drainée non entièrement imperméabilisée (notamment bas-côtés, talus), mais système de drainage complètement bétonné.

. type III: seule la chaussée est imperméabilisée et les eaux ruissellent demanière plus ou moins diffuse sur les bas-côtés (en terre etplantés); elles sont ultérieurement acheminées vers le milieu ré¬cepteur par un système de collecte non bétonné (système "rural" enusage sur la majorité des routes).

(2) - Il convient toutefois de souligner que les données disponibles sont encoretrop peu nombreuses pour qu'il soit possible d'affirmer qu'une fois les particulesles plus denses décantées dans les fossés d'assainissement, elles y restent indéfi¬niment; il est vraisemblable, au contraire, qu'à la faveur d'orages particulièrementviolents elles puissent être remises en suspension. Il est également probable queles effluents toxiques adsorbes sur ces particules soient, dans certaines conditions,l'objet de phénomènes de résorption qui aient pour effet de les libérer et de lesremettre en circulation. Pour être complet, il faudrait également tenir compte durôle de la végétation (fixation de certains corps) , et des dégradations physico¬chimiques (destruction partielle des hydrocarbures par les rayons ultra-violets, ...)et biologiques diverses susceptibles de se manifester.

- 30 -

Dans ces conditions, l'on constate, compte tenu de la remarque

faite au tableau 4112 a sur l'adsorption d'une forte proportion des charges pol¬

luantes par ce type de particules, que les masses d'effluents toxiques sus¬

ceptibles de parvenir à l'environnement se trouvent fortement réduites.

413 - Rejet dans l'environnement

Aprës leur transit dans le réseau d'assainissement, les eaux plu¬

viales issues de la plate-forme autoroutière parviennent à un cours d'eau et s'y

diluent; à ce stade peut survenir une nouvelle décantation, avec dépôt des parti¬

cules les plus denses au fond du lit. .

Quoi qu'il en soit, tout cours d'eau est vulnérable et présente une

double sensibilité, de par la vie animale et végétale qui s'y développe, et de

par ses interactions avec le milieu environnant, notamment sous la forme de prélè¬

vements pour l'alimentation en eau potable, l'industrie ou l'irrigation.

Différentes études (1) ont permis de fixer des seuils de toxicité

relatifs à la vie piscicole et végétale en rivière, mais il serait quelque peu

illusoire d'entreprendre des calculs rigoureux à partir de ces données numériques

car :

- les valeurs indiquées résultent d'expériences en laboratoire où

les produits sont testés les uns aprës les autres, sans que soient

mesurés les -impacts cumulatifs d'éléments différents.

- aucune indication n'est fournie sur les effets de concentrations

variables dans le temps (cas des rejets d'eaux pluviales, dont

la nature est par essence intermittente).

- de plus, aucun état chimique détaillé des petits ruisseaux concerné

par l'élargissement de la RN7 n'est disponible. Il faut en effet

souligner que, contrairement aux eaux souterraines, les eaux su¬

perficielles ont une qualité éminemment variable dans le temps

(en fonction des rejets qui y sont faits : eaux pluviales, eaux

résiduaires industrielles ou domestiques, etc ...) et que de telles

mesures sont coûteuses et, au demeurant, n'offrent jamais la ga¬

rantie d'itre véritablement représentatives. Le meilleur témoin de

la qualité d'une riviëre réside indubitablement dans sa population

piscicole, seul paramètre représentatif "en continu".

(1) - Nous ne citerons que deux études de synthèse parues ces dernières années :

"Les eaux résiduaires industrielles", par F. MEINCK,H. STOFF et H. KOHLSCHUTTMasson et Cie - 1970."L'analyse de l'eau - Eaux naturelles, eaux résiduaires, eau de mer", par JeanRODIER - DUNOD 1975.

- 30 -

Dans ces conditions, l'on constate, compte tenu de la remarque

faite au tableau 4112 a sur l'adsorption d'une forte proportion des charges pol¬

luantes par ce type de particules, que les masses d'effluents toxiques sus¬

ceptibles de parvenir à l'environnement se trouvent fortement réduites.

413 - Rejet dans l'environnement

Aprës leur transit dans le réseau d'assainissement, les eaux plu¬

viales issues de la plate-forme autoroutière parviennent à un cours d'eau et s'y

diluent; à ce stade peut survenir une nouvelle décantation, avec dépôt des parti¬

cules les plus denses au fond du lit. .

Quoi qu'il en soit, tout cours d'eau est vulnérable et présente une

double sensibilité, de par la vie animale et végétale qui s'y développe, et de

par ses interactions avec le milieu environnant, notamment sous la forme de prélè¬

vements pour l'alimentation en eau potable, l'industrie ou l'irrigation.

Différentes études (1) ont permis de fixer des seuils de toxicité

relatifs à la vie piscicole et végétale en rivière, mais il serait quelque peu

illusoire d'entreprendre des calculs rigoureux à partir de ces données numériques

car :

- les valeurs indiquées résultent d'expériences en laboratoire où

les produits sont testés les uns aprës les autres, sans que soient

mesurés les -impacts cumulatifs d'éléments différents.

- aucune indication n'est fournie sur les effets de concentrations

variables dans le temps (cas des rejets d'eaux pluviales, dont

la nature est par essence intermittente).

- de plus, aucun état chimique détaillé des petits ruisseaux concerné

par l'élargissement de la RN7 n'est disponible. Il faut en effet

souligner que, contrairement aux eaux souterraines, les eaux su¬

perficielles ont une qualité éminemment variable dans le temps

(en fonction des rejets qui y sont faits : eaux pluviales, eaux

résiduaires industrielles ou domestiques, etc ...) et que de telles

mesures sont coûteuses et, au demeurant, n'offrent jamais la ga¬

rantie d'itre véritablement représentatives. Le meilleur témoin de

la qualité d'une riviëre réside indubitablement dans sa population

piscicole, seul paramètre représentatif "en continu".

(1) - Nous ne citerons que deux études de synthèse parues ces dernières années :

"Les eaux résiduaires industrielles", par F. MEINCK,H. STOFF et H. KOHLSCHUTTMasson et Cie - 1970."L'analyse de l'eau - Eaux naturelles, eaux résiduaires, eau de mer", par JeanRODIER - DUNOD 1975.

- 31 -1

il faut probablement, également tenir compte du fait que les

toxiques adsorbes sur les particules décantées dans le lit des

cours d'eau sont susceptibles d'en contaminer la flore et la

raicrofaune, et donc, par contrecoup (et avec effet de concen¬

tration), la faune piscicole.

Quant aux prélèvements en rivière (ou en nappe avec alimentation

induite à partir du cours d'eau), quels que soient leurs usages, des normes chi¬

miques bien spécifiques -élaborées au cours du temps- s'y appliquent.

Il n'entre pas dans le cadre de cette étude d'établir un inventaire

exhaustif des usages faits à partir des petits cours d'eau susceptibles d'être

contaminés par l'élargissement de la RN7, non plus que d'effectuer des calculs

détaillés sur la détermination des débits limites de rejet dans ces cours d'eau

permettant le respect des seuils de qualité aux points de préiëvement. Ce type de

démarche suppose en effet que des données nombreuses (débits des cours d'eau,

rejets qui y sont faits, prélèvements, ...) soient disponibles, ce qui n'est pas

le cas présentement. --î'

414 - Aspect qualitatif global

Faute de pouvoir raisonner quantitativement -avec toutes les ré¬

serves qui sont de règle dans ce domaine délicat il est parfaitement possible

de le faire qualitativement :

. dans toute la mesure possible, on préférera les fossés d'assai¬

nissement non revêtus aux fossés bétonnés, ce qui permet d'allier

l'économie d'un projet routier à la minoration de son irapact hy¬

drochimique sur l'environnement.

. on s'attachera à assurer une bonne décantation aux 10 premiers

millimètres de pluie tombant sur la chaussée. A cette fin, lorsque

les vitesses d'écoulement dans les fossés sont importantes, ou

lorsque ceux-ci sont revêtus, on mettra en place, aux points de

rejet, des bassins de décantation dimensionnês â cet effet.

- 31 -1

il faut probablement, également tenir compte du fait que les

toxiques adsorbes sur les particules décantées dans le lit des

cours d'eau sont susceptibles d'en contaminer la flore et la

raicrofaune, et donc, par contrecoup (et avec effet de concen¬

tration), la faune piscicole.

Quant aux prélèvements en rivière (ou en nappe avec alimentation

induite à partir du cours d'eau), quels que soient leurs usages, des normes chi¬

miques bien spécifiques -élaborées au cours du temps- s'y appliquent.

Il n'entre pas dans le cadre de cette étude d'établir un inventaire

exhaustif des usages faits à partir des petits cours d'eau susceptibles d'être

contaminés par l'élargissement de la RN7, non plus que d'effectuer des calculs

détaillés sur la détermination des débits limites de rejet dans ces cours d'eau

permettant le respect des seuils de qualité aux points de préiëvement. Ce type de

démarche suppose en effet que des données nombreuses (débits des cours d'eau,

rejets qui y sont faits, prélèvements, ...) soient disponibles, ce qui n'est pas

le cas présentement. --î'

414 - Aspect qualitatif global

Faute de pouvoir raisonner quantitativement -avec toutes les ré¬

serves qui sont de règle dans ce domaine délicat il est parfaitement possible

de le faire qualitativement :

. dans toute la mesure possible, on préférera les fossés d'assai¬

nissement non revêtus aux fossés bétonnés, ce qui permet d'allier

l'économie d'un projet routier à la minoration de son irapact hy¬

drochimique sur l'environnement.

. on s'attachera à assurer une bonne décantation aux 10 premiers

millimètres de pluie tombant sur la chaussée. A cette fin, lorsque

les vitesses d'écoulement dans les fossés sont importantes, ou

lorsque ceux-ci sont revêtus, on mettra en place, aux points de

rejet, des bassins de décantation dimensionnês â cet effet.

- 32 -

. ces bassins pourront, à moindre frais, être équipés de façon à

permettre un déshuilage sommaire des rejets, et une rétention

efficace d'éventuels déversements toxiques sur la chaussée.

. les orifices de ces bassins destinés aux rejets dans l'environne¬

ment seront de petites dimensions, de façon à limiter les débits

y transitant, et, partant, à réduire les concentrations en toxiques

divers susceptibles d'atteindre les cours d'eau servant d' exutoires


0¡-l-'- .

L'approche quantitative des apports pluviaux susceptibles de concerner

un tronçon routier s'avère indispensable pour deux raisons :

- d'une part, il est nécessaire d'évaluer les débits potentiels aux points

de rejet, afin de s'assurer que les exutoires naturels utilisés sont à

même de les accepter sans dommage .

- d'autre part, si, pour des raisons qualitatives, on met en place des

bassins de décantation, il convient de dimensionner ceux-ci de façon

optimale.

421 - Réseau hydrographique concerné par l'élargissement de la RN7

Sur la figure 421 , le réseau hydrographique a été souligné au voi¬

sinage de l'élargissement de la RN7 au Pin Bouchain, et les principaux bassins

versants ont été délimités.

On observe que le Col du Pin Bouchain est situé sur la ligne de

partage des eaux des bassins versants de la Loire et du Rhône : au Nord du col,

donc pour la section de la RN7 étudiée, les eaux s'écoulent vers la Loire, tandis

qu'au Sud les écoulements se font vers le Rhône.

- 32 -

. ces bassins pourront, à moindre frais, être équipés de façon à

permettre un déshuilage sommaire des rejets, et une rétention

efficace d'éventuels déversements toxiques sur la chaussée.

. les orifices de ces bassins destinés aux rejets dans l'environne¬

ment seront de petites dimensions, de façon à limiter les débits

y transitant, et, partant, à réduire les concentrations en toxiques

divers susceptibles d'atteindre les cours d'eau servant d' exutoires


0¡-l-'- .

L'approche quantitative des apports pluviaux susceptibles de concerner

un tronçon routier s'avère indispensable pour deux raisons :

- d'une part, il est nécessaire d'évaluer les débits potentiels aux points

de rejet, afin de s'assurer que les exutoires naturels utilisés sont à

même de les accepter sans dommage .

- d'autre part, si, pour des raisons qualitatives, on met en place des

bassins de décantation, il convient de dimensionner ceux-ci de façon

optimale.

421 - Réseau hydrographique concerné par l'élargissement de la RN7

Sur la figure 421 , le réseau hydrographique a été souligné au voi¬

sinage de l'élargissement de la RN7 au Pin Bouchain, et les principaux bassins

versants ont été délimités.

On observe que le Col du Pin Bouchain est situé sur la ligne de

partage des eaux des bassins versants de la Loire et du Rhône : au Nord du col,

donc pour la section de la RN7 étudiée, les eaux s'écoulent vers la Loire, tandis

qu'au Sud les écoulements se font vers le Rhône.

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- 34 -

Les travaux d'élargissement de la RN7 entre La Fontaine et le Pin

Bouchain concernent quatre sous-bassins versants , tous quatre draînés par des petits

ruisseaux affluents du Rhins (puis de la Loire). Le réseau d'assainissement routier

prévoit un point de rejet par sous-bassin, points que nous avons numérotés de 1 à

4 ,du Nord vers le Sud.

422 - Réseau d'assainissement routier

Des plans communiqués par la Direction Départementale de l'Equipement

de la Loire (1), il apparaît que le réseau d'assainissement projeté sur la section

étudiée est essentiellement de type "rural" (fossés non revêtus), exception faite

d'un fossé de crête de déblai revêtu sur 200 mètres, et d'un fossé de pied de dé¬

blai imperméabilisé sur 440 mètres.

La forte pente moyenne (.- 6 %) laisse toutefois présager des vitesses

d'écoulement trop rapides pour qu'une décantation efficace des eaux pluviales ayant

lessivé la chaussée puisse s'effectuer dans les fossés d'assainissement. Afin de

limiter l'impact qualitatif des rejets pluviaux dans l'environnement, il convient

donc de prévoir l'implantation de bassins de décantation aux points de rejet les

plus importants.

Par ailleurs, les vitesses de ruissellement élevées à envisager,

donc les courts temps de concentration qui en découlent, conduisent a des débits

pluviaux importants aux points de rejet, le réseau hydrographique servant d'exutoire

étant peu marqué, il paraît nécessaire d'écréter les rejets afin d'éviter tout pro¬

blème futur d'inondation ou de ravinement.

Sur la figure 422 est présenté un extrait du plan synoptique à

1/5000 où ont été localisés les points de rejet du réseau d'assainissement, tandis

que les bassins versants correspondants ont été délimités approximativement.

La largeur " imperméabilisée de la chaussée élargie à 3 voies étant

de 1 1 , 10« mètres, les surfaces respectives des quatre bassins versants étudiés se

décomposent comme suit :

(1) - Plans de l'avant projet détaillé pour l'élargissement à trois voies de la RN7entre La Fontaine et le Pin Bouchain :

. N° 2 : plan synoptique (à 1/5000)

. N° 3 : plan général (à 1/1000)

. N° 4 a : profil en long (à l/lOOO)

. N° 8 b : écoulement des eaux (à l/lOOO)

. cahier de profils en travers

- 34 -

Les travaux d'élargissement de la RN7 entre La Fontaine et le Pin

Bouchain concernent quatre sous-bassins versants , tous quatre draînés par des petits

ruisseaux affluents du Rhins (puis de la Loire). Le réseau d'assainissement routier

prévoit un point de rejet par sous-bassin, points que nous avons numérotés de 1 à

4 ,du Nord vers le Sud.

422 - Réseau d'assainissement routier

Des plans communiqués par la Direction Départementale de l'Equipement

de la Loire (1), il apparaît que le réseau d'assainissement projeté sur la section

étudiée est essentiellement de type "rural" (fossés non revêtus), exception faite

d'un fossé de crête de déblai revêtu sur 200 mètres, et d'un fossé de pied de dé¬

blai imperméabilisé sur 440 mètres.

La forte pente moyenne (.- 6 %) laisse toutefois présager des vitesses

d'écoulement trop rapides pour qu'une décantation efficace des eaux pluviales ayant

lessivé la chaussée puisse s'effectuer dans les fossés d'assainissement. Afin de

limiter l'impact qualitatif des rejets pluviaux dans l'environnement, il convient

donc de prévoir l'implantation de bassins de décantation aux points de rejet les

plus importants.

Par ailleurs, les vitesses de ruissellement élevées à envisager,

donc les courts temps de concentration qui en découlent, conduisent a des débits

pluviaux importants aux points de rejet, le réseau hydrographique servant d'exutoire

étant peu marqué, il paraît nécessaire d'écréter les rejets afin d'éviter tout pro¬

blème futur d'inondation ou de ravinement.

Sur la figure 422 est présenté un extrait du plan synoptique à

1/5000 où ont été localisés les points de rejet du réseau d'assainissement, tandis

que les bassins versants correspondants ont été délimités approximativement.

La largeur " imperméabilisée de la chaussée élargie à 3 voies étant

de 1 1 , 10« mètres, les surfaces respectives des quatre bassins versants étudiés se

décomposent comme suit :

(1) - Plans de l'avant projet détaillé pour l'élargissement à trois voies de la RN7entre La Fontaine et le Pin Bouchain :

. N° 2 : plan synoptique (à 1/5000)

. N° 3 : plan général (à 1/1000)

. N° 4 a : profil en long (à l/lOOO)

. N° 8 b : écoulement des eaux (à l/lOOO)

. cahier de profils en travers

-35-

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- 36 -

Bassin versant n°

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2

3

4

Surface non touchéepar les travaux dela RN 7 (ha)

4,8

10,7

1,4

45

Surface imperraéabilisée (chaussée RN 7

et bretelles) (ha)

1,2

1,4

0,7

0,5

Surface des talusbordant la RN 7

(ha)

2,2

2,0

1,4

1,3

423 - Estimation des débits en provenance du réseau d'assainissementroutier

423 1 - Méthode_utilisee

La méthode utilisée pour les calculs de débit est la méthode

dite rationnelle : Q = 2,778 CIA.

où : Q (1/s) est le débit de pointe à l'exutoire

C (nombre adimensionnel) représente le coefficient de ruissellement moyen sur

la surface d'impluvium

I (mm/h) est l'intensité moyenne de la pluie pour le temps de concentrationde l'impluvium

A (ha) représente la surface de l'impluvium

4232 - H220theses_et_formules_de_base

42321 - Pluviométrie

423211 - Données recherchées

Généralement un réseau d'assainissement

routier est dimensionné pour fonctionner sans difficulté jusqu'à des conditionspluviométriques de période de retour décennale. Au delà, certains débordements

peuvent se produire, dont il convient de s'assurer que les conséquences restentlimitées.

- 36 -

Bassin versant n°

1

2

3

4

Surface non touchéepar les travaux dela RN 7 (ha)

4,8

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45

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1,3

423 - Estimation des débits en provenance du réseau d'assainissementroutier

423 1 - Méthode_utilisee

La méthode utilisée pour les calculs de débit est la méthode

dite rationnelle : Q = 2,778 CIA.

où : Q (1/s) est le débit de pointe à l'exutoire

C (nombre adimensionnel) représente le coefficient de ruissellement moyen sur

la surface d'impluvium

I (mm/h) est l'intensité moyenne de la pluie pour le temps de concentrationde l'impluvium

A (ha) représente la surface de l'impluvium

4232 - H220theses_et_formules_de_base

42321 - Pluviométrie

423211 - Données recherchées

Généralement un réseau d'assainissement

routier est dimensionné pour fonctionner sans difficulté jusqu'à des conditionspluviométriques de période de retour décennale. Au delà, certains débordements

peuvent se produire, dont il convient de s'assurer que les conséquences restentlimitées.

37 -

Pour évaluer les débits résultant de fortes

pluies sur une section routière, il est nécessaire de disposer des courbes inten¬

sité/durée caractéristiques de la pluviométrie sur le secteur concerné. En réalité,

dans la pratique, il est exceptionnel de posséder de telles données, et l'on est

conduit à procéder par interpolation ou similitude régionale.

Plusieurs sources de données, brutes ou

résultant de traitements statistiques, sont habituellement utilisées pour ce type

d'étude.

423212 - Données brutes de la Météorologie Nationale

Les pluviométries annuelles mesurées à

Fourneaux et aux Sauvages entre 1971 et 1980 sont reproduites au tableau 423212.

A titre comparatif, sont indiquées les pluviométries observées à Lyon - Bron pendant

la même période.

Si l'on admet que les conditions pluviomé¬

triques correspondant au secteur étudié sont intermédiaires entre les valeurs de

Fourneaux et des Sauvages, on constate que la pluviométrie annuelle y est en

moyenne 1,14 fois supérieure à celle de Lyon-Bron.

423213 - Données statistiques du Ministère de l'Equi

pement

L'annexe 3 de l'additif 67 au dossier PF-DR-6

du SETRA, intitulée "Etude statistique des intensités d'averses en France", fournit

la courbe intensité-durée des averses décennales observées â la station météorolo¬

gique de Lyon-Bron entre 1957 et 1966.

Un extrait de cette courbe est présenté à

la figure 4 23213.

37 -

Pour évaluer les débits résultant de fortes

pluies sur une section routière, il est nécessaire de disposer des courbes inten¬

sité/durée caractéristiques de la pluviométrie sur le secteur concerné. En réalité,

dans la pratique, il est exceptionnel de posséder de telles données, et l'on est

conduit à procéder par interpolation ou similitude régionale.

Plusieurs sources de données, brutes ou

résultant de traitements statistiques, sont habituellement utilisées pour ce type

d'étude.

423212 - Données brutes de la Météorologie Nationale

Les pluviométries annuelles mesurées à

Fourneaux et aux Sauvages entre 1971 et 1980 sont reproduites au tableau 423212.

A titre comparatif, sont indiquées les pluviométries observées à Lyon - Bron pendant

la même période.

Si l'on admet que les conditions pluviomé¬

triques correspondant au secteur étudié sont intermédiaires entre les valeurs de

Fourneaux et des Sauvages, on constate que la pluviométrie annuelle y est en

moyenne 1,14 fois supérieure à celle de Lyon-Bron.

423213 - Données statistiques du Ministère de l'Equi

pement

L'annexe 3 de l'additif 67 au dossier PF-DR-6

du SETRA, intitulée "Etude statistique des intensités d'averses en France", fournit

la courbe intensité-durée des averses décennales observées â la station météorolo¬

gique de Lyon-Bron entre 1957 et 1966.

Un extrait de cette courbe est présenté à

la figure 4 23213.

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- 39 -

DONNEES BRUTES DE LA METEOROLOGIE NATIONALE

Tableau 423212 -

PLUVIOMETRIES ANNUELLES (mm) à :

ANNEE

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

moyenne sur 10 ans

LES SAUVAGES(69-alt. 720 m)

882

906

834

1106

1034

887

1275

889

1064.

1166

1004,3

FOURNEAUX(42-alt. 530 m)

850

820

758

1000

1036

768

1096

801

899

917

894,5

LYON-BRON(69-alt. 240 m)

697

818

679

801

934

755

1172

678

914

862

831

1

- 39 -

DONNEES BRUTES DE LA METEOROLOGIE NATIONALE

Tableau 423212 -

PLUVIOMETRIES ANNUELLES (mm) à :

ANNEE

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

moyenne sur 10 ans

LES SAUVAGES(69-alt. 720 m)

882

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1106

1034

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1166

1004,3

FOURNEAUX(42-alt. 530 m)

850

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LYON-BRON(69-alt. 240 m)

697

818

679

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934

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1172

678

914

862

831

1

- 40 -

423214 - Données statistiques du Ministère de l'Agri¬

culture

Le fascicule 1 de la "Synthèse nationale sur

les crues des petits bassins versants" réalisé en juin 1980 par le Ministère de

l'Agriculture, donne les hauteurs de pluies décennales en fonction des durées

d'averses pour prës de 300 stations pluviométriques françaises, parmi lesquelles

Lyon-Bron et Les Sauvages :

- Lyon-Bron : P = 40,4. t'~°'''^ I - ^ / si_0 7A f ou P (mm) et t (h)

- Les Sauvages : P = 32, 8. t ' \

D'où les courbes intensité-durée corres¬

pondantes, en faisant l'hypothèse que l'intensité de la pluie reste uniforme pendant'

toute la durée de l'averse :

- Lyon-Bron : I = 945, 3. t ' . f - t / /u\ .. .. / n' _ .^, ) ou I (mm/h) et t (mn)- Les Sauvages : I = 678. 7. t ' )

Les courbes correspondantes sont présentées

à la figure 423213.

On constate qu'il y a une légère divergence

entre les statistiques du SETiRA et celles du Ministère de l'Agriculture quant aux

courbes intensité-durée relatives à la station de Lyon-Bron, ce qui ne porte

d'ailleurs pas â conséquence pour la suite de l'étude.

Bien que la pluviométrie moyenne annuelle

aux Sauvages soit supérieure de près de 20 % à celle de Lyon-Bron, il apparaît que

les intensités d'averse de ces deux stations sont dans un rapport inverse, ce qui

traduit un étalement des précipitations dans le temps beaucoup plus important aux

Sauvages qu'à Lyon-Bron.

- 40 -

423214 - Données statistiques du Ministère de l'Agri¬

culture

Le fascicule 1 de la "Synthèse nationale sur

les crues des petits bassins versants" réalisé en juin 1980 par le Ministère de

l'Agriculture, donne les hauteurs de pluies décennales en fonction des durées

d'averses pour prës de 300 stations pluviométriques françaises, parmi lesquelles

Lyon-Bron et Les Sauvages :

- Lyon-Bron : P = 40,4. t'~°'''^ I - ^ / si_0 7A f ou P (mm) et t (h)

- Les Sauvages : P = 32, 8. t ' \

D'où les courbes intensité-durée corres¬

pondantes, en faisant l'hypothèse que l'intensité de la pluie reste uniforme pendant'

toute la durée de l'averse :

- Lyon-Bron : I = 945, 3. t ' . f - t / /u\ .. .. / n' _ .^, ) ou I (mm/h) et t (mn)- Les Sauvages : I = 678. 7. t ' )

Les courbes correspondantes sont présentées

à la figure 423213.

On constate qu'il y a une légère divergence

entre les statistiques du SETiRA et celles du Ministère de l'Agriculture quant aux

courbes intensité-durée relatives à la station de Lyon-Bron, ce qui ne porte

d'ailleurs pas â conséquence pour la suite de l'étude.

Bien que la pluviométrie moyenne annuelle

aux Sauvages soit supérieure de près de 20 % à celle de Lyon-Bron, il apparaît que

les intensités d'averse de ces deux stations sont dans un rapport inverse, ce qui

traduit un étalement des précipitations dans le temps beaucoup plus important aux

Sauvages qu'à Lyon-Bron.

- 41 -

423215 - Synthèse pluviométrique

Pour la suite de l'étude,, nous considérerons

que la courbe intensité-durée des Sauvages s'applique également à la section de

la RN7 concernée par l'élargissement de Pin-Bouchain.

Nous admettrons donc, pour une fréquence

décennale :

- P = 11 3 t°'2^ /' -n IL \ °^ ^ {.^'¡^ , I (mm/h) , t (mn)

- I = 678,7 t "'^^ )

42322 - Ruissellement

Le coefficient de ruissellement sur les surfaces revêtues

a été pris égal à 1 .

Le coefficient de ruissellement sur les talus routiers est

tiré de l'additif 1969 au dossier type PF-DR-64 établi par le SETRA (1), qui pré¬

cise :

. dans le Sud-Ouest, les averses décennales de 65 mm/h

conduiraient à un coefficient de ruissellement sur talus

routier de 0,40

. sur le littoral méditerranéen, les averses décennales de

140 mm/h conduisent à C = 0,55.

Nous adopterons une valeur intermédiaire : C = 0,50.

42323 - Calcul des temps de propagation dans les ouvrages linéaires

La vitesse maximale de transit dans les ouvrages linéaires

(fossés revêtus ou non) a été estimée par application de la formule de Manning-

Strickler :

(1) - "Méthode de calcul des réseaux de collecte et d'évacuation des eaux superfi¬cielles sur autoroutes". Rapport SETRA.

- 41 -

423215 - Synthèse pluviométrique

Pour la suite de l'étude,, nous considérerons

que la courbe intensité-durée des Sauvages s'applique également à la section de

la RN7 concernée par l'élargissement de Pin-Bouchain.

Nous admettrons donc, pour une fréquence

décennale :

- P = 11 3 t°'2^ /' -n IL \ °^ ^ {.^'¡^ , I (mm/h) , t (mn)

- I = 678,7 t "'^^ )

42322 - Ruissellement

Le coefficient de ruissellement sur les surfaces revêtues

a été pris égal à 1 .

Le coefficient de ruissellement sur les talus routiers est

tiré de l'additif 1969 au dossier type PF-DR-64 établi par le SETRA (1), qui pré¬

cise :

. dans le Sud-Ouest, les averses décennales de 65 mm/h

conduiraient à un coefficient de ruissellement sur talus

routier de 0,40

. sur le littoral méditerranéen, les averses décennales de

140 mm/h conduisent à C = 0,55.

Nous adopterons une valeur intermédiaire : C = 0,50.

42323 - Calcul des temps de propagation dans les ouvrages linéaires

La vitesse maximale de transit dans les ouvrages linéaires

(fossés revêtus ou non) a été estimée par application de la formule de Manning-

Strickler :

(1) - "Méthode de calcul des réseaux de collecte et d'évacuation des eaux superfi¬cielles sur autoroutes". Rapport SETRA.

- 42 -

2/3 1/2V = Ks (RH) '-^ (P) , ou

V (m/s) : vitesse maximale dans l'ouvrage supposé plein aux 9/10

Ks (adimensionnel) : coefficient de Manning-Strickler

RH (m) : rayon hydraulique de l'ouvrage

P (m/m) : pente moyenne de l'ouvrage

Les valeurs prises pour le coefficient de Manning-Strickler sont

les suivantes (2) : fossé triangulaire engazonné : Ks = 20

fossé triangulaire revêtu : Ks = 70

fossé en terre trapézoïdal : Ks = 30

fossé revêtu trapézoïdal : Ks = 80

Pour les fossés trapézoïdaux usuels, la largeur de 0,50 m au pla¬

fond et les talus pentes à 1/1 conduisent aux dimensions suivantes lorsque le

fossé est plein aux 9/10 :

Surface mouillée (m2)

Périmëtre mouillé (m)

Rayon hydraulique (m)

Fossé trapézoïdal de 0,50mde profondeur

0,43

1,77

0,24

- V

Fossé trapézoïdal de 1 ,00mde profondeur

* 1,26

3,05

0,41

A titre indicatif, pour une pente de 6 %, les vitesses d'écoulement

s'établissent respectivement à 2,8 m/s et 4,1 m/s pour des fossés trapézoïdaux en

terre de 0,50 m et 1,00 ra de profondeur. Pour les mêmes fossés revêtus, les valeurs

correspondantes atteignent 7,6 ra/s et 10,8 m/s.

(2) - "Pré-dimensionnement des ouvrages de collecte et d'évacuation des eaux super¬ficielles de plate-forme" SETRA et CETE . 1976.

- 42 -

2/3 1/2V = Ks (RH) '-^ (P) , ou

V (m/s) : vitesse maximale dans l'ouvrage supposé plein aux 9/10

Ks (adimensionnel) : coefficient de Manning-Strickler

RH (m) : rayon hydraulique de l'ouvrage

P (m/m) : pente moyenne de l'ouvrage

Les valeurs prises pour le coefficient de Manning-Strickler sont

les suivantes (2) : fossé triangulaire engazonné : Ks = 20

fossé triangulaire revêtu : Ks = 70

fossé en terre trapézoïdal : Ks = 30

fossé revêtu trapézoïdal : Ks = 80

Pour les fossés trapézoïdaux usuels, la largeur de 0,50 m au pla¬

fond et les talus pentes à 1/1 conduisent aux dimensions suivantes lorsque le

fossé est plein aux 9/10 :

Surface mouillée (m2)

Périmëtre mouillé (m)

Rayon hydraulique (m)

Fossé trapézoïdal de 0,50mde profondeur

0,43

1,77

0,24

- V

Fossé trapézoïdal de 1 ,00mde profondeur

* 1,26

3,05

0,41

A titre indicatif, pour une pente de 6 %, les vitesses d'écoulement

s'établissent respectivement à 2,8 m/s et 4,1 m/s pour des fossés trapézoïdaux en

terre de 0,50 m et 1,00 ra de profondeur. Pour les mêmes fossés revêtus, les valeurs

correspondantes atteignent 7,6 ra/s et 10,8 m/s.

(2) - "Pré-dimensionnement des ouvrages de collecte et d'évacuation des eaux super¬ficielles de plate-forme" SETRA et CETE . 1976.

- 43 -

Pour les fossés triangulaires engazonnés (0,50 m de profondeur,

talus à 2/1), la vitesse d'écoulement correspondant à une pente de 6 % avoisine

1,7 m/s; elle passe à 5,9 m/s si le fossé est revêtu.

Par ailleurs, pour le calcul du temps de concentration global de

l'impluvium, il est d'usage d'ajouter un temps forfaitaire de 5 minutes corres¬

pondant au transfert d'une goutte d'eau entre la chaussée et le fossé d'assainis¬

sement.

42324 - Intensité de la pluie

L'intensité de la pluie prise en compte dans le calcul des

débits de transit est l'intensité moyenne d'une pluie de fréquence décennale dont

la durée est égale au temps de concentration de l'impluvium considéré (1).

4233 - Temps_de_concentration_des_bassins YËEËâSËË._E2H£iÊE5

Les calculs estimatifs des temps de concentration relatifs à chacun

des quatre bassins versants routiers délimités par la topographie et le réseau

d'assainissement s'établissent comme suit (2) :

42331 - Bassin versant N° 1

. temps de ruissellement jusqu'au réseau

d ' assainissement 5 '

. écoulement dans 570 mètres de fossé triangu¬

laire engazonné (1,7 m/s) 5,6'

. écoulement dans 320 mètres de fossé de 1 ,00 m

de profondeur (4,1 m/s) 1,3'

Temps de concentration global 11,9'

(1) - En toute rigueur, il serait nécessaire de recourir â des calculs fondés surla notion de "temps d'équilibre", mais la complexité d'une telle démarche seraitdisproportionnée face au but recherché.

(2) - Les longueurs d'écoulement prises en compte correspondent aux plus longstrajets parcourus par les eaux de pluie d'un bassin versant donné.

- 43 -

Pour les fossés triangulaires engazonnés (0,50 m de profondeur,

talus à 2/1), la vitesse d'écoulement correspondant à une pente de 6 % avoisine

1,7 m/s; elle passe à 5,9 m/s si le fossé est revêtu.

Par ailleurs, pour le calcul du temps de concentration global de

l'impluvium, il est d'usage d'ajouter un temps forfaitaire de 5 minutes corres¬

pondant au transfert d'une goutte d'eau entre la chaussée et le fossé d'assainis¬

sement.

42324 - Intensité de la pluie

L'intensité de la pluie prise en compte dans le calcul des

débits de transit est l'intensité moyenne d'une pluie de fréquence décennale dont

la durée est égale au temps de concentration de l'impluvium considéré (1).

4233 - Temps_de_concentration_des_bassins YËEËâSËË._E2H£iÊE5

Les calculs estimatifs des temps de concentration relatifs à chacun

des quatre bassins versants routiers délimités par la topographie et le réseau

d'assainissement s'établissent comme suit (2) :


. temps de ruissellement jusqu'au réseau

d ' assainissement 5 '

. écoulement dans 570 mètres de fossé triangu¬


. écoulement dans 320 mètres de fossé de 1 ,00 m

de profondeur (4,1 m/s) 1,3'


(1) - En toute rigueur, il serait nécessaire de recourir â des calculs fondés surla notion de "temps d'équilibre", mais la complexité d'une telle démarche seraitdisproportionnée face au but recherché.

(2) - Les longueurs d'écoulement prises en compte correspondent aux plus longstrajets parcourus par les eaux de pluie d'un bassin versant donné.

- 44 -


. temps de ruissellement jusqu'au réseau d'assai¬

nisseraent 5 '

. écouleraent dans 1050 raètres de fossé triangu¬


. écouleraent dans 80 raëtres de fossé de 1,00 ra de

profondeur (4,1 ra/s) 0,3'

. écoulement dans 200 mètres de fossé revêtu de

0,50 m de profondeur (7,6 ra/s) 0,5'





nissement 5 '*ïir-

. écoulement dans 450 de fossé triangulaire revêtu

(5,9 m/s) ._ 1,3'

. écoulement dans 680 mètres de fossé de 1 ,00 m de

profondeur (4,1 m/s) 2,8'

Teraps de concentration global 9,1'

temps de ruissellement jusqu'au réseau d'assainis-

s ement 5 '

écoulement dans 250 raètres de fossé de 0,50 ra de



42335 - Observations

Les teraps de concentration calculés ci-avant sont donnés

à titre indicatif. Ils sont vraisemblablement légèrement sous-estimés .

- 44 -



nisseraent 5 '

. écouleraent dans 1050 raètres de fossé triangu¬


. écouleraent dans 80 raëtres de fossé de 1,00 ra de


. écoulement dans 200 mètres de fossé revêtu de

0,50 m de profondeur (7,6 ra/s) 0,5'





nissement 5 '*ïir-

. écoulement dans 450 de fossé triangulaire revêtu

(5,9 m/s) ._ 1,3'

. écoulement dans 680 mètres de fossé de 1 ,00 m de

profondeur (4,1 m/s) 2,8'


temps de ruissellement jusqu'au réseau d'assainis-

s ement 5 '

écoulement dans 250 raètres de fossé de 0,50 ra de



42335 - Observations

Les teraps de concentration calculés ci-avant sont donnés

à titre indicatif. Ils sont vraisemblablement légèrement sous-estimés .

- 45 -

4234 - Débits_aux_£oints_de_re2et

Nous avons considéré que les écoulements provoqués par le ruissel¬

leraent des eaux pluviales sur le réseau routier parvenaient aux points de rejet

nettement avant les apports des bassins versants naturels. Par conséquent, les

débits de rejet maximaux ont été calculés corarae résultant des seuls bassins ver¬

sants routiers :

-

Surface pondérée del'impluvium (ha)

Temps de concen¬tration (mn)

Intensité pluvialedécennale (ram/h)

Débit décennal derejet (1/s)

BV N" 1

2,3

12

108

690

BV N° 2

2.4

16

87

580

BV N° 3

1.4

9

133,5

519

BV N°4

1,2

7

161

537

4235 - Çom£araison_avec_"l^état naturel"

Hormis le point de rejet N° 4 où le débit peut atteindre 1200 1/s

pour des conditions pluviométriques décennales (1), les points de rejet prévus

aprës l'élargissement de la RN7 ne sont actuellement sujets qu'à de très faibles

débits potentiels :

(1) - Avec les hypothèses suivantes :

. coefficient de ruissellement : 0,10 / , ,

. temps de concentration calculé par la méthode de Ventura : T(ran)=7,62 y -"T^r'V l(/b)avec A (ha) : surface du BV = 45 ha

i (%) : pente raoyenne du BV = 12,5 %

T = 14' =^ I = 96 mm/hd'où

- 45 -

4234 - Débits_aux_£oints_de_re2et

Nous avons considéré que les écoulements provoqués par le ruissel¬

leraent des eaux pluviales sur le réseau routier parvenaient aux points de rejet

nettement avant les apports des bassins versants naturels. Par conséquent, les

débits de rejet maximaux ont été calculés corarae résultant des seuls bassins ver¬

sants routiers :

-

Surface pondérée del'impluvium (ha)

Temps de concen¬tration (mn)

Intensité pluvialedécennale (ram/h)

Débit décennal derejet (1/s)

BV N" 1

2,3

12

108

690

BV N° 2

2.4

16

87

580

BV N° 3

1.4

9

133,5

519

BV N°4

1,2

7

161

537

4235 - Çom£araison_avec_"l^état naturel"

Hormis le point de rejet N° 4 où le débit peut atteindre 1200 1/s

pour des conditions pluviométriques décennales (1), les points de rejet prévus

aprës l'élargissement de la RN7 ne sont actuellement sujets qu'à de très faibles

débits potentiels :

(1) - Avec les hypothèses suivantes :

. coefficient de ruissellement : 0,10 / , ,

. temps de concentration calculé par la méthode de Ventura : T(ran)=7,62 y -"T^r'V l(/b)avec A (ha) : surface du BV = 45 ha

i (%) : pente raoyenne du BV = 12,5 %

T = 14' =^ I = 96 mm/hd'où

- 46 -

. environ 130 1/s au rejet N° 1


. aucun débit au rejet N" 3, celui-ci n'étant pas situé dans un

; thalweg .

Par conséquent, d'iraportantes modifications hydrauliques quanti¬

tatives vont résulter des travaux prévus pour la RN7. Pour en limiter l'impact,

il convient de mettre en place des bassins écrêteurs suffisamment dimensionnês

aux points de rejet prévus dans l'environnement.

43 - DISPOSITIFS A METTRE EN PLACE

431 - Principe

Les études, projets et réalisations ont été nombreux ces dernières "

années, tant en France qu'à l'étranger. On consultera avec intérêt la synthèse

réalisée à ce sujet en mai 1979 par le BETURE pour le compte'du SETRA : "Disposi¬

tifs destinés à l'interception et, au traitement des pollutions d'origines routière

et autoroutiëre en vue de la protection des milieux récepteurs".

L'expérience montre que l'efficacité de dispositifs complexes et

coûteux tels que les déshuileurs est souvent décevante et que, trës généralement,

de simples bassins de décantation peuvent donner des résultats parfaitement satis¬

faisants. C'est vers ce second type d'aménagement que nous nous sommes résolument

orientés.

A la figure 431 est présenté le schéma de principe d'un bassin

dêcanteur-dêshuileur rustique et peu onéreux -si tant est que les caractéristiques

géotechniques du sol n'obligent pas à mettre en place de coûteux soutènements-.

Le principe de fonctionnement en est le suivant :

- 46 -



. aucun débit au rejet N" 3, celui-ci n'étant pas situé dans un

; thalweg .

Par conséquent, d'iraportantes modifications hydrauliques quanti¬

tatives vont résulter des travaux prévus pour la RN7. Pour en limiter l'impact,

il convient de mettre en place des bassins écrêteurs suffisamment dimensionnês

aux points de rejet prévus dans l'environnement.

43 - DISPOSITIFS A METTRE EN PLACE

431 - Principe

Les études, projets et réalisations ont été nombreux ces dernières "

années, tant en France qu'à l'étranger. On consultera avec intérêt la synthèse

réalisée à ce sujet en mai 1979 par le BETURE pour le compte'du SETRA : "Disposi¬

tifs destinés à l'interception et, au traitement des pollutions d'origines routière

et autoroutiëre en vue de la protection des milieux récepteurs".

L'expérience montre que l'efficacité de dispositifs complexes et

coûteux tels que les déshuileurs est souvent décevante et que, trës généralement,

de simples bassins de décantation peuvent donner des résultats parfaitement satis¬

faisants. C'est vers ce second type d'aménagement que nous nous sommes résolument

orientés.

A la figure 431 est présenté le schéma de principe d'un bassin

dêcanteur-dêshuileur rustique et peu onéreux -si tant est que les caractéristiques

géotechniques du sol n'obligent pas à mettre en place de coûteux soutènements-.

Le principe de fonctionnement en est le suivant :

CONCEPTION DES DECANTEURS

3A5S/N DEÇA/^TEUR

Rejet en cours d'eau

Surverse

ûèshu/Zeur (0 800)

/?ej'et des opporâs p/u viaux.u/tér/eurs au-*. 10 a 30prem/'ers m////'mètrestombés sur /a plate-^ormerout/ére

Rejet à débit/imité

/nfiltrat/on féventue/lement supprimée pourdes considérations géotecñni'ques )

Apports du réseaud 'ossainissem entroutier

Ecrétement - décantation despremiers mi/limètres tombésla p/ate- forme routière Ve

Zone dedécantation

Pour chaque bassin de stockage , sont ajustés , en Ponction des surfaces d'imp/uvium concernées et de /'exutoire naturel. le diamëtre du rejet à débit limite : 0 DL

. le volume d'ècrétement- décantation des lo à BO premiers millimétrés tombés sur la piaté-forme routière : Uf-

CONCEPTION DES DECANTEURS

3A5S/N DEÇA/^TEUR

Rejet en cours d'eau

Surverse

ûèshu/Zeur (0 800)

/?ej'et des opporâs p/u viaux.u/tér/eurs au-*. 10 a 30prem/'ers m////'mètrestombés sur /a plate-^ormerout/ére

Rejet à débit/imité

/nfiltrat/on féventue/lement supprimée pourdes considérations géotecñni'ques )

Apports du réseaud 'ossainissem entroutier

Ecrétement - décantation despremiers mi/limètres tombésla p/ate- forme routière Ve

Zone dedécantation

Pour chaque bassin de stockage , sont ajustés , en Ponction des surfaces d'imp/uvium concernées et de /'exutoire naturel. le diamëtre du rejet à débit limite : 0 DL

. le volume d'ècrétement- décantation des lo à BO premiers millimétrés tombés sur la piaté-forme routière : Uf-

- 48 -

au cours d'une averse importante, les 10 à 30 premiers milli¬

mètres de pluie, notablement chargés en toxiques du fait du les¬

sivage de la chaussée, sont écrêtés par l'intermédiaire d'une

buse 0 100 ou 0 200, ce qui perraet :

. d'assurer une décantation sommaire des effluents avant leur

rejet dans l'environneraent, avec les conséquences bénéfiques

qui en résultent quant à la qualité chiraique des rejets.

. de retarder les rejets routiers, ce qui laisse généralement

le temps à l'exutoire naturel de voir son débit s'accroître

du fait des ruissellements sur le bassin versant naturel, phé¬

nomène favorable à une dilution rapide des rejets routiers.

. de limiter les débits de rejet dans les exutoires naturels,

lesquels sont souvent inadaptés au transfert de forts débits.

dans le cas d'une averse véritablement importante, le niveau de

l'eau stockée dans le bassin monte jusqu'à la mise en service de

la buse 0 400 servant d'exutoire secondaire au bassin.

en cas de pluie particulièrement violente et prolongée, une sur¬

verse est prévue afin d'éviter l'érosion des talus du bassin lors

de débordements intempestifs.

un volume "mort" destiné à permettre l'accumulation des particules

décantées est ménagé au fond du bassin. Sa hauteur est de l'ordre

de 40 cm.

les 2 buses de vidange sont montées sur une buse verticale 0 800

reposant sur le fond du bassin par 3 plots de 30 cm d'épaisseur.

Ce dispositif permet d'assurer un déshuilage primaire des rejets

et est susceptible de jouer un rôle important en cas de déversement

d'hydrocarbures sur la chaussée.

des grilles destinées à stopper les corps flottants sont prévues

afin d'éviter l'obstruction des orifices de vidange du bassin.

- 48 -

au cours d'une averse importante, les 10 à 30 premiers milli¬

mètres de pluie, notablement chargés en toxiques du fait du les¬

sivage de la chaussée, sont écrêtés par l'intermédiaire d'une

buse 0 100 ou 0 200, ce qui perraet :

. d'assurer une décantation sommaire des effluents avant leur

rejet dans l'environneraent, avec les conséquences bénéfiques

qui en résultent quant à la qualité chiraique des rejets.

. de retarder les rejets routiers, ce qui laisse généralement

le temps à l'exutoire naturel de voir son débit s'accroître

du fait des ruissellements sur le bassin versant naturel, phé¬

nomène favorable à une dilution rapide des rejets routiers.

. de limiter les débits de rejet dans les exutoires naturels,

lesquels sont souvent inadaptés au transfert de forts débits.

dans le cas d'une averse véritablement importante, le niveau de

l'eau stockée dans le bassin monte jusqu'à la mise en service de

la buse 0 400 servant d'exutoire secondaire au bassin.

en cas de pluie particulièrement violente et prolongée, une sur¬

verse est prévue afin d'éviter l'érosion des talus du bassin lors

de débordements intempestifs.

un volume "mort" destiné à permettre l'accumulation des particules

décantées est ménagé au fond du bassin. Sa hauteur est de l'ordre

de 40 cm.

les 2 buses de vidange sont montées sur une buse verticale 0 800

reposant sur le fond du bassin par 3 plots de 30 cm d'épaisseur.

Ce dispositif permet d'assurer un déshuilage primaire des rejets

et est susceptible de jouer un rôle important en cas de déversement

d'hydrocarbures sur la chaussée.

des grilles destinées à stopper les corps flottants sont prévues

afin d'éviter l'obstruction des orifices de vidange du bassin.

- 49 -

- les 2 buses de rejet sont équipées de dispositifs d'obturation

de façon à perraettre la rétention intégrale d'éventuels déver¬

seraents toxiques sur la chaussée qui parviendraient à s'écouler

jusqu'au bassin.

- dans la mesure du possible, le fond du bassin n'est pas étanche,

ce qui permet une lente infiltration des eaux résiduelles stockées

dans le bassin, très bonne garantie d'une épuration poussée des

effluents .

- l'entretien périodique des bassins consiste en une vidange des

boues décantées, lesquelles doivent être raises en décharge in¬

dustrielle en raison de leur toxicité potentielle importante.

432 - Dimensionnement des bassins écrêteurs

4321 - Çaractéristiques_genérales

- les débits de fuite de buses 0 100, 0 200 et 0 400 sont

respectivement de 15 1/s, 60 1/s et 240 1/s sous 0,50 m

de charge. Aucun écoulement n'existant actuellement aux

emplacements retenus pour les rejets du réseau d'assainis¬

sement de la RN7, il paraît souhaitable de limiter les dé¬

bits de rejet par le choix de buses 0 100 pour le rejet

primaire et 0 400 pour le rejet secondaire.

- les données relatives aux mécanismes de lessivage de la

chaussée par les eaux pluviales étant relativement sujettes

à caution, il serait prudent de prévoir l'écrêtement des

20 premiers millimetres de pluie tombés sur la chaussée,

plutôt que de se limiter strictement aux 10 premiers railli-

raètres . Toutefois la topographie accidentée du secteur

concerné, et les difficultés induites de réaliser des

bassins importants, conduisent à se limiter â l'écrêtement

des 10 premiers millimètres.

- 49 -

- les 2 buses de rejet sont équipées de dispositifs d'obturation

de façon à perraettre la rétention intégrale d'éventuels déver¬

seraents toxiques sur la chaussée qui parviendraient à s'écouler

jusqu'au bassin.

- dans la mesure du possible, le fond du bassin n'est pas étanche,

ce qui permet une lente infiltration des eaux résiduelles stockées

dans le bassin, très bonne garantie d'une épuration poussée des

effluents .

- l'entretien périodique des bassins consiste en une vidange des

boues décantées, lesquelles doivent être raises en décharge in¬

dustrielle en raison de leur toxicité potentielle importante.

432 - Dimensionnement des bassins écrêteurs

4321 - Çaractéristiques_genérales

- les débits de fuite de buses 0 100, 0 200 et 0 400 sont

respectivement de 15 1/s, 60 1/s et 240 1/s sous 0,50 m

de charge. Aucun écoulement n'existant actuellement aux

emplacements retenus pour les rejets du réseau d'assainis¬

sement de la RN7, il paraît souhaitable de limiter les dé¬

bits de rejet par le choix de buses 0 100 pour le rejet

primaire et 0 400 pour le rejet secondaire.

- les données relatives aux mécanismes de lessivage de la

chaussée par les eaux pluviales étant relativement sujettes

à caution, il serait prudent de prévoir l'écrêtement des

20 premiers millimetres de pluie tombés sur la chaussée,

plutôt que de se limiter strictement aux 10 premiers railli-

raètres . Toutefois la topographie accidentée du secteur

concerné, et les difficultés induites de réaliser des

bassins importants, conduisent à se limiter â l'écrêtement

des 10 premiers millimètres.

50 -

- les surverses de bassin pourront prendre la forme de simples

seuils de déversement dont le dimensionnement se fera de

la manière suivante :

. au cours d'une averse décennale sur le secteur

concerné par les travaux d'élargissement de la RN7,

10 millimètres de pluie peuvent être obtenus après

0,6 minute d'averse (1).

. corapte tenu du temps de ruissellement moyen de 5

minutes sur la chaussée et les talus, et de la

durée moyenne d'écouleraent de 7 rainutes dans le

réseau d'assainisseraent routier, les 10 premiers

millimètres de pluie tombés à l'extrémité d'un des

quatre bassins versants parviendront au bassin écrê-

teur correspondant environ 13 minutes aprës le début

de l'averse.

. pendant ces 13 minutes, une lame d'eau de 22 mm se

sera abattue sur l'ensemble du bassin-versant -et

sera parvenue intégralement au bassin décanteur

pour les aires proches de celui-ci-.

. si l'on veut écrêter intégralement les 10 premiers

millimètres de pluie tombés sur la chaussée, il

faut donc que les bassins écrêteurs soient dimen¬

sionnês pour pouvoir stocker -entre les mises en

service successives des buses 0 100 et 0 400- le

volume de pluie correspondant à une lame d'eau

moyenne de (22+10) /2 = 16 mm tombée sur l'ensemble

du bassin versant.

(1) - Cette valeur, déduite des formules exposées au paragraphe 223215 est vraisem¬blablement purement théorique, car en dehors des limites de validité desdites for¬mules. Toutefois, par souci d'homogénéité avec la- suite des calculs, nous 1' admettrefaute de raieux.

50 -

- les surverses de bassin pourront prendre la forme de simples

seuils de déversement dont le dimensionnement se fera de

la manière suivante :

. au cours d'une averse décennale sur le secteur

concerné par les travaux d'élargissement de la RN7,

10 millimètres de pluie peuvent être obtenus après

0,6 minute d'averse (1).

. corapte tenu du temps de ruissellement moyen de 5

minutes sur la chaussée et les talus, et de la

durée moyenne d'écouleraent de 7 rainutes dans le

réseau d'assainisseraent routier, les 10 premiers

millimètres de pluie tombés à l'extrémité d'un des

quatre bassins versants parviendront au bassin écrê-

teur correspondant environ 13 minutes aprës le début

de l'averse.

. pendant ces 13 minutes, une lame d'eau de 22 mm se

sera abattue sur l'ensemble du bassin-versant -et

sera parvenue intégralement au bassin décanteur

pour les aires proches de celui-ci-.

. si l'on veut écrêter intégralement les 10 premiers

millimètres de pluie tombés sur la chaussée, il

faut donc que les bassins écrêteurs soient dimen¬

sionnês pour pouvoir stocker -entre les mises en

service successives des buses 0 100 et 0 400- le

volume de pluie correspondant à une lame d'eau

moyenne de (22+10) /2 = 16 mm tombée sur l'ensemble

du bassin versant.

(1) - Cette valeur, déduite des formules exposées au paragraphe 223215 est vraisem¬blablement purement théorique, car en dehors des limites de validité desdites for¬mules. Toutefois, par souci d'homogénéité avec la- suite des calculs, nous 1' admettrefaute de raieux.

- 51 -

. aprës 13 minutes d'averse, l'intensité décennale

moyenne reste encore de 102 mra/h. Sur ces bases, il

est possible de calculer -par application de la for¬

mule rationnelle- le débit Qs transitant par le

bassin.

. la surverse est dimensionnée de façon à ce que la

sorarae des débits transitant par la surverse et par

les buses 0 100 et 0 400, soit égale au débit Qs .

Il n'est pas tenu compte du stockage qui se produit

derrière la buse 0 400, ce qui va dans le sens de

la sécurité.

4322 - Dimensions_des_bassins écrêteurs

- hauteur de décantation, sous 1 ' entonnement de la buse

0 100 : 0,40 m. ' '- volumes à écrêter, entre les mises en service successives

des buses 0 100 et 0 400, et débits 'capables des surverses

Surface totale pondérée (ha)

Volurae à écrêter (m3)

Débit capable de surverse (1/s) (1)

BV N°l

2,8

450

540

' BV N°2

3,5

560

735

BV N°3

1,5

240

170

(1) - Les débits réels de surverse sont la somme des valeurs indiquées â la dernièreligne du tableau ci-dessus et des débits des buses 0 100 (= 15 1/s) et 0 400(= 240 1/s).

- 51 -

. aprës 13 minutes d'averse, l'intensité décennale

moyenne reste encore de 102 mra/h. Sur ces bases, il

est possible de calculer -par application de la for¬

mule rationnelle- le débit Qs transitant par le

bassin.

. la surverse est dimensionnée de façon à ce que la

sorarae des débits transitant par la surverse et par

les buses 0 100 et 0 400, soit égale au débit Qs .

Il n'est pas tenu compte du stockage qui se produit

derrière la buse 0 400, ce qui va dans le sens de

la sécurité.

4322 - Dimensions_des_bassins écrêteurs

- hauteur de décantation, sous 1 ' entonnement de la buse

0 100 : 0,40 m. ' '- volumes à écrêter, entre les mises en service successives

des buses 0 100 et 0 400, et débits 'capables des surverses

Surface totale pondérée (ha)

Volurae à écrêter (m3)

Débit capable de surverse (1/s) (1)

BV N°l

2,8

450

540

' BV N°2

3,5

560

735

BV N°3

1,5

240

170

(1) - Les débits réels de surverse sont la somme des valeurs indiquées â la dernièreligne du tableau ci-dessus et des débits des buses 0 100 (= 15 1/s) et 0 400(= 240 1/s).

- 52 -

on constate que la présence de bassins capables d'écréter

les 10 premiers raillimètres de pluie ne joue qu'un rôle

très limité, pour des conditions pluviométriques décennales

sur les débits de rejet à envisager (2) . Il va de soi ce¬

pendant que pour des averses "moyennes" l'efficacité de tels

bassins est beaucoup plus sensible.

Quoi qu'il en soit, les volumes des bassins devront être dé

terminés avant tout en fonction des débits admissibles parleurs exutoires.

le point de rejet N° 4 ne sera pas équipé d'un bassin

décanteur en raison de la superficie importante du bassin

versant "naturel" correspondant. Exception faite d'une pol¬

lution toujours possible par un éventuel déversement acci¬

dentel dont la probabilité d'occurrence est trës faible -

il ne serable pas, en effet, qu'il faille craindre l'impact

hydrochimique des pollutions chroniques et saisonnières.

cartaines contraintes, liées aux emprises disponibles ou à

la topographie des lieux, pourraient amener â dédoubler

les bassins décanteurs prévus aux rejets 1 et 2.

Dans ces conditions, les quatre bassins correspondant auront

les dimensions suivantes :

Surface totale pondérée (ha )

Décantationdes "10 pre- "miers milli¬mètres ".

Décantationdes "20 pre- "

miers milli¬mètres".

1

Volume à écrêter (m3)

Débit capable de sur¬verse (1/s)



Bassins du rejet N° 1

Profil 14nord

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Bassins du rejet N° 2 1

Profil 35nord

0,8

130

0

185

0

Profil 44nord

1

2,7

430

510

620

280

(2) - A titre indicatif, des bassins dimensionnês pour décanter les 20 premiers millimètres de pluie tombés sur la chaussée (volumes respectifs : 645 m3, 805 ra3 et345 ra3) perraettraient d'abaisser notableraent les débits des surverses à aménager(I = 71 mra/h aprës 21' d'averse =^ débits capables des surverses à araênager : 300 1/440 1/s et 40 1/s).

- 52 -

on constate que la présence de bassins capables d'écréter

les 10 premiers raillimètres de pluie ne joue qu'un rôle

très limité, pour des conditions pluviométriques décennales

sur les débits de rejet à envisager (2) . Il va de soi ce¬

pendant que pour des averses "moyennes" l'efficacité de tels

bassins est beaucoup plus sensible.

Quoi qu'il en soit, les volumes des bassins devront être dé

terminés avant tout en fonction des débits admissibles parleurs exutoires.

le point de rejet N° 4 ne sera pas équipé d'un bassin

décanteur en raison de la superficie importante du bassin

versant "naturel" correspondant. Exception faite d'une pol¬

lution toujours possible par un éventuel déversement acci¬

dentel dont la probabilité d'occurrence est trës faible -

il ne serable pas, en effet, qu'il faille craindre l'impact

hydrochimique des pollutions chroniques et saisonnières.

cartaines contraintes, liées aux emprises disponibles ou à

la topographie des lieux, pourraient amener â dédoubler

les bassins décanteurs prévus aux rejets 1 et 2.

Dans ces conditions, les quatre bassins correspondant auront

les dimensions suivantes :

Surface totale pondérée (ha )

Décantationdes "10 pre- "miers milli¬mètres ".

Décantationdes "20 pre- "

miers milli¬mètres".

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Bassins du rejet N° 1

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Bassins du rejet N° 2 1

Profil 35nord

0,8

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(2) - A titre indicatif, des bassins dimensionnês pour décanter les 20 premiers millimètres de pluie tombés sur la chaussée (volumes respectifs : 645 m3, 805 ra3 et345 ra3) perraettraient d'abaisser notableraent les débits des surverses à aménager(I = 71 mra/h aprës 21' d'averse =^ débits capables des surverses à araênager : 300 1/440 1/s et 40 1/s).

53 -

5 - CONCLUSIONS

Parmi les trois sources captées pour l'alimentation en eau potable de Machézal,

deux sources, Bl et B2, seront intrinsèquement en dehors de toute influence quali¬

tative ou quantitative provoquée par la construction de la déviation de la RN7 à

Pin Bouchain (42) . .

Il n'en est pas de mêrae pour la source captée B3 dont le bassin versant, ne

représentera, aprës la construction de la déviation, que 55 % du bassin versant

initial. On peut donc s'attendre à une diminution comparative du débit de la

source.

Du point de vue quantitatif, la ressource perdue pourra être substituée soit

par le captage de la source B5 qui se trouve prës de Bl , à une cote supérieure à

la station de départ des eaux vers le réservoir, soit par la source B6, soit d'une

manière plus globale, par captage des ressources de la combe de Valorges en amont

du chemin communal menant au lieu-dit "Les Verdonniëres".

En ce qui concerne la conservation de la qualité des eaux en B3, il est pré¬

conisé 1' étanchement du fossé routier nord, entre les profils 67 et 81 ; compte

tenu du devers, on pourrait s'abstenir d'étancher le fossé sud, bien qu'on ne

soit pas parfaitement à l'abri des pollutions routières saisonnières, en parti¬

culier par épandage de sel -en raison des moyens utilisés, celui-ci n'est pas

limité à la chaussée, mais dépasse généralement sur les bas-côtés- .

Un soin tout particulier devra être apporté à la phase de chantier, où devront

être soigneusement traités les problèmes de l'évacuation des eaux pluviales trës

chargées, et de la surveillance technique des engins, afin d'éviter toute fuite

ou vidange d'hydrocarbures.

53 -

5 - CONCLUSIONS






représentera, aprës la construction de la déviation, que 55 % du bassin versant


source.


par le captage de la source B5 qui se trouve prës de Bl , à une cote supérieure à


manière plus globale, par captage des ressources de la combe de Valorges en amont



conisé 1' étanchement du fossé routier nord, entre les profils 67 et 81 ; compte

tenu du devers, on pourrait s'abstenir d'étancher le fossé sud, bien qu'on ne





être soigneusement traités les problèmes de l'évacuation des eaux pluviales trës



- 54 -

ANNEXE 1

THORNTHWAITE : EVAPOTRANSPIRATION

ET BILAN HYDROLOGIQUE.

- 54 -

ANNEXE 1



- 53 -

5 - CONCLUSIONS

r






représentera, après la construction de la déviation, que 55 % du bassin versant


source.


par le captage de la source B5 qui se trouve près de Bl, à une cote supérieure à


maniere plus globale, par captage des ressources de la combe de Valorges en amont'



conisé 1' étanchement du fossé routier nord, entre les profils 67 et 81 ; corapte

tenu du dévers, on pourrait s'abstenir d'étancher le fossé sud, bien qu'on ne





être soigneusement traités les problèmes de l'évacuation des eaux pluviales très



- 53 -

5 - CONCLUSIONS

r






représentera, après la construction de la déviation, que 55 % du bassin versant


source.


par le captage de la source B5 qui se trouve près de Bl, à une cote supérieure à


maniere plus globale, par captage des ressources de la combe de Valorges en amont'



conisé 1' étanchement du fossé routier nord, entre les profils 67 et 81 ; corapte

tenu du dévers, on pourrait s'abstenir d'étancher le fossé sud, bien qu'on ne





être soigneusement traités les problèmes de l'évacuation des eaux pluviales très



- 54 -

ANNEXE 1



- 54 -

ANNEXE 1



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F TPNC * 8.7

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ThO-íNTHííA I TE- ^ V AP^TTRANSP I PAT I ON ET OILAN t-lYDf.'OLOG I DUC

L!.S SAUVAC.1.5 t^.-^OM) 1940

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- 75 -

ANNEXE 2

FICHES SIGNALETIQUES DES POINTS D'EAU.

- 75 -

ANNEXE 2

FICHES SIGNALETIQUES DES POINTS D'EAU.

- 76 -

ROUTE NATIONALE 7DEVIATION ENTRE " L A TONTA I NE" ET "L

FICHE SIGNALETJOUE DES POINTS BEAU

PIN B O U C H I N " A 2

INDICE NATIONAL BROM PLAN DE SITUATION ECH-i/25Q00e

LUÛ

z0

COORDONNEES LAMBERT

X: 753.750

Y: 103.815

DEPARTEMENT • LOIRE

COMMUNE ; MACHEZAL

PROPRIETAIRE : COMMUNE

EXPLOITANT .- COMMUNESOURCE w° BI et son B.V.

NATURE : Captage des eaux ä l'aide de 7 drains reliés à deux puits. Reprise deseaux par gravité vers la station de départ vers le réservoir.

É<UDÛLJ

D

2

CARACTERISTIQUES : Champ de captage entouré d'un enclos (périmètre de protectionimmédiat).

BASSIN VERSANT:

SUPERFICIE

NA TURE

: 18 ha, pente moyenne : 20 %.

selon carte géologique, feuille Roanne à 1/80.000:•' microgranites et tufs rhyolitiques. Pas d'affleu-rement. Altération superficielle prononcée.

OCCUPATION DES SOLS :

DEBITS :

Prairies, 2 fermes et quelques habitations se-condaires , D 64.

25/03/81 23/04/81

ha l/s/tUs ha l s ha i/s/h a l/s/h a l/s/h a

3,3 0,183 1,82 0,101

OBSERVATIONS• P o u r ^a Protection de la qualité des eaux, la ferme de Mr. GOUTARD,à 250 m du captage a été dotée d'une fosse à purin.Prélèvement du 25/03/81 : eau de minéralisation faible,de type chlo-ruré-cal cique, incidence marquée des nitrates, fortement corrosive(indice de RYZNAR = 14,28).Incidence de la déviation : aucune.

- 77 -

ROUTE NATIONALE 7DEVIATION ENTRE " L A PO NTA I N E " ET "LE PIN B O U C H I N A 2

FICHE SIQNÂLETIOUE DES POINTS DEAU

IDÛ

z0

IND!C£ NATIONAL BROM PLAN DE SITUATION ECH-l/2S000e

COORDONNEES LAMBERT

X: 753.765

K. 103.875

DEPARTEMENT . LOIRE

COMMUNE • MACHE ZAL

PROPRIETAIRE : COMMUNE

EXPLOITANT .- COMMUNESOURCE N° B2 et son B .V .

uDÛUJ

o-(-auHU<<u

NATURE .- Captage des eaux à l'aide de 3 drains reliés à un puits. Reprise des eaipar gravité vers la station de départ vers le réservoir.

CARACTERISTIQUES : Champ de captage entouré dTun enclos (périmètre de protectionimmédiat.

BASSIN VERSANT:

SUPERFICIE

NATURE

. 4,7 ha, pente moyenne : 20 %.

Selon carte géologique, feuille Roanne à 1/80.O0C.- raicrogranites et tufs rhyolitiques. Pas d'affleu-rement. Altération superficielle prononcée.

OCCUPATION DES SOLS ;Prairies, D 64.

DEBITS :

25/03/81

</*

0.36

l/s/h a

0.077

23/04/81

<A0.185

t/s/ha

0.039

'A t/s/ha '/s l/s/h a 'A l/s/h a 'I' l/s/h a

OBSERVATIONS : Source partiellement captée, exutoire principale à l'aval de lastation de départ des eaux vers le réservoir.Prélèvement du 25/03/81:. e a u d e minéralisation faible, de typechloruré-calcique, incidence marquée des nitrates, fortement cor-rosive (indice de RYZNAR = 13,46).Incidence de la déviation : aucune.

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LU

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R O U T E NATIONALE 7DEVIATION ENTRE " L A FO NTA I NE" ET " L E PIN B O U C H I N " 4 2

FICHE SIGNALETIOUE DES POINTS DEAU

INDICE NATIONAL BROM

COORDONNEES LAMBERT

X: 753.875

y. 104.050

DEPARTEMENT : LOIRE

COMMUNE : MACHEZAL

PROPRIETAIRE ; COMMUNE

EXPLOITANT • COMMUNE

PLAN DESITUATION ECHi/25000e

SOURCE N° B3 et son B . V .

NATURE ; Captage des eaux a l'aide de 2 drains reliés ä un puits. Reprise deseaux par gravité vers la station de départ vers le réservoir.

Q.

<

U

Q

LU

D

2u)crujt-u<<

CARACTERISTIQUES : Champ de captage entouré d'un enclos (périmètre de protectionimmédiat).

BASSIN VERSANT:

SUPERFICIE

NATURE

OCCUPATION DES SOLS.

DEBITS

3,9 ha, pente moyenne : 14 %

selon carte géologique, feuille de Roanne à1/80.000 : microgranites et tufs rhyolitiquesPas d'affleurement. Altération superficielleprononcée.

Prairies, D 64.

25/03/1981 23/04/1981

l/s/h a l/s/h, l/s/h a l/s/h a l/s/h a ,/sfUs ha

0.73 0.187 0.34 0.087

OBSERVATIONS ; Incidence de la déviation : affecte une partie du bassin versant.Prélèvement du 25/03/1931 : eau de minéralisation faible, de typechloruré-calcique, incidence marquée des nitrates et du sel(luttecontre le gel de la N 7), fortement corrosive (indice de RYZNAR =12,73).

- 79 -

R O U T E NATIONALE 7DEVIATION ENTRE "LA F O NTA I NE" ET "LE PIN B O U C H I N " A 2

FICHE S/GNÂLETiOUE DES POINTS D'EAU

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0

COORDONNEES LAMBERT

X: 7 5 3 . 6 2 5

y. 1 04 . 1 00

DEPARTEMENT .• LOIRE

COMMUNE .- MACHEZAL

PROPRIETAIRE :

INDICE NATIONAL BROM PLAN DE SITUATION ECHi/25000e

EXPLOITANT • Aucun.

SOURCE N°B4 et son E.V.

UJ

<

DQ

LU

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ah -U<cr<u

NATURE : non captée.

CARACTERISTIQUES.- zone d 'émergence.

BASSIN VERSANT:

SUPERFICIE

NA TURE

. 13,3 ha, pente moyenne : 18 %

OCCUPATION DES SOIS :

selon carte géologique, feuille Roanne à 1/80.001' Microgranites et tufs rhyolitiques, pas d'affleu-rements. Altération superficielle prononcée.

DEBITS :

Prairies, extrémité nord-est de la ferme dePin-Bouchin.

25/03/81

'fi

1,43

l/sfh a

0,108

23/04/1981

' / •

0,091

¡/s/h a

0,007

'fi l/s/ha '/s l/s/ha '/• l/s/ha 'M«

OBSERVATIONS ; Non capté', le débit mesuré est le débit de débordement, qui ne pevs'écouler hypodermiquement, d'où la faible valeur du débit spécifieLa déviation recoupera le bassin versant pratiquement en son centre

- 80 -

ROUTE NATIONALE 7DEVIATION ENTRE "LA PO NTA I N E " ET "LE PIN B O U C H I N " 4 2

FICHE SlGNALETiOUE DES POINTS D'EAUR

CE

0

<

UJÛ

Z0

COORDONNEES LAMBERT

X: 763.635

Y: 103.810

INDICE NATIONAL BRCM PLAN DE SITUATION ECHl/25000C

DEPARTEMENT ; L 0 I R E

COMMUNE .- MACHEZAL

PROPRIETAIRE :

EXPLOITANT , Aucun.SOURCE N° B5 et son B . V .

LU

O

íQ.<

UUJ

aLJI-o<a<

NATURE : Source non captée, ses eaux se réinfiltrent quelques dizaines de mètresà l'aval.

CARACTERISTIQUES : Z o n e d 'émergence.

BASSIN VERSANT :

SUPERFICIE

NATURE

4,7 ha, pente moyenne : 16 %

.- selon carte géologique, feuille Roanne â 1/80.000;tufs rhyolitiques. Pas d'affleurement. Altération

OCCUPATION DES SOLS..superficielle prononcée.

Bois, champs, prairies, D64.

DEBITS :

26/03/1981 23/04/1981

l/s/h a l/s/h a 'A l/s/h a t/s/ha '/s l/s/h a //y.t/s/ha

0,33 0,07 0,135 0,029

OBSERVATIONS : Source placée sur une butte, ä l'Ouest de Bl et légèrement plus hauteque la station de départ des eaux vers le réservoir. Incidence de ladéviation : aucune. Pourrait se substituer ä B3.

Le debit mesuré est un débit de débordement localisé d'où la faiblevaleur de son débit spécifique. Il y a réinfiltration des eaux quel-ques dizaines de mètres à l'aval de l'émergence.

- fil -

R O U T E NATIONALE 7DEVIATION ENTRE " L A FO NTA I N E " ET " L E PIN B O U C H I N " 4 2

FICHE SIGNALETIOUE DES POINTS DE AU

LJÛ

z0

W

<V0

ÍNDICE NATIONAL BROM PLAN DE SITUATION ECH1/2S000*

COORDONNEES LAMBERT

X: 753.370

Y: 103.810

DEPARTEMENT ; LOIRE

COMMUNE : MACHEZAL

PROPRIETAIRE :

EXPLOITANT .• A u c u n

SOURCE N° B6 et son B .V .

UJ

uDQ

uD

u

NATURE ; Source non captée, ses eaux se réinfiltrant quelques dizaines demètres vers l'aval.

CARACTERISTIQUES ; zone d ' émergence.

BASSIN VERSANT;

SUPERFICIE

NATURE

II ha, pente moyenne : 20 %

DEBITS :

selon carte géologique, feuille Roanne à1/80.000;tufs rhyolitiques. Pas d'affleurement.

OCCUPATION DES SOLS- Alteration superficielle prononcée.

bois et prairie, une habitation secondaire enbordure occidentale du B.V.

26/03/1981

'A

1,43

l/s/h a

0,16

23/04/1981

'/*

0,44

l/s/ha

0,04

l/s/ha <A l/s/ha 'I* l/s/h a 'A //s//i a

OBSERVATIONS ; Source placée dans une légère combe. Incidence de la déviation :aucune.Le débit mesuré est un débit de débordement localisé, l'eau se rein-filtre quelques dizaines de mètres plus bas, dans la combe.

FICHE SIQNALETIOUE DES POINTS D'EAU

R O U T E NATIONALE 7DEVIATION ENTRE " L A F O NTAI NE" ET "LE PIN B O U C H I N " A 2

LJÛ

zO

Î2

INDICE NATIONAL BROM PLAN DESITUATION ECHl/25000e

COORDONNEES LAMBERT

X: 752.975

Y- 103.100

DEPARTEMENT .• LOIRE

COMMUNE ; MACHEZAL

PROPRIETAIRE :

EXPLOITANT Combe de Valorges et son B.V. enamont du chemin menant au lieu-dit"Les Verdonnières"

DÛ

Ul

DG"

cet-

NATURE ; non capté

CARACTERISTIQUES : Superficie du bassin versant non négligeable par rapport à

ceux des sources captées.

BASSIN VERSANT:

SUPERFICIE ; 109 ha

selon carte géol. feuille Roanne 1/80.000,tufs' rhyolitiques. Pas d'affleurements»altérationsuperficielles prononcée.

OCCUPATION DES SOLS; . . .

Bois, quelques prairies et cultures, départemen-tale D 64.

DEBITS : Débit spécifique moy. annuel:14,51/s calculé données station Météo."Les

l/s/ha l/s/ha l/s/ha l/s/ha l/s/h a' / - •

ijsjh a

OBSERVATIONS ; Le captage des ressources potentielles de ce bassin versant pourraitfournir une solution de ressource globale de substitution pour l'a-limentation en eau potable de Machézal.Environnement favorable.

- 83 -

ANNEXE 3

ANALYSES CHIMIQUES

- 83 -

ANNEXE 3

ANALYSES CHIMIQUES

- 84 -VILLE DE LYON

BUREAU D'HYGIENE

LABORATOIRE DE CHIMIEAPPLIQUEE A L'HYGIENE

Section des Eaux d'AlimentationLaboratoire agréé en 2ème catégorie

Tel : 852 - 32 - 27

LYON, le 17 Avril 1981

ANALYSE N°

RECEPTION le8110026/3/81

DEMANDE ' : BRGM

ORIGINE : Machézal El

PRELEVEMENT : par l'intéressé

ANALYSE DE TYPE I

Odeur

Couleur

Saveur

pH à 20°C

Conductivité à 20°C

Résistivité à 20°C

D.C.O.

DBOc

sans

<5/6,30

105,1 r-cm

9515 ohmxcm

Néant

Néant

Résidu sec HQ^C :

Oxygène cédé par KMn 04 :(à chaud 10 mn en milieualcalin)

Th

Tac

Ta

102,8 mç

0,85 mç

4,74 QC.

0,25 0-

Néant °'

BILAN IONIQUE

( 1" CATIONS.

{ Calcium Ca

, Magnésium Mg

( Ammonium NH.

, Sodium Na

( Potassium K

/ Fer re

( Manaanèse M^

{ TOTAL

:meq/l

0,76

0,19

0,00 '

0,32

0,07

0,00

Néant

1,34

mg/l

15,23

2,40

0,04

7,32

2,82

0,03Nópnt

: 2° ANIONS

Carbonate CD_~

Bicarbonate HCO_"*

Sulfate SQ.''4

Chlorure Cl"Nitreux NO "Nitrate NO^"

Phosohate P04H~

meq/l

Néant

0,05

0,19

0,39

Néant

0,28Néant

0,91

: mg/l )

Néant )

3,05 j9,00 )

14,18 )

Néant J

17,50 )

Npan-t-)

Nickel (en Ni) : NéantStrontium (en Sr) : 0,06 mg/l

L' Ingénieu^de Chimie

¿Ta t a i r eHygiène

- 84 -VILLE DE LYON

BUREAU D'HYGIENE



Tel : 852 - 32 - 27


ANALYSE N°

RECEPTION le8110026/3/81

DEMANDE ' : BRGM

ORIGINE : Machézal El


ANALYSE DE TYPE I

Odeur

Couleur

Saveur

pH à 20°C

Conductivité à 20°C


D.C.O.

DBOc

sans

<5/6,30

105,1 r-cm

9515 ohmxcm

Néant

Néant

Résidu sec HQ^C :

Oxygène cédé par KMn 04 :(à chaud 10 mn en milieualcalin)

Th

Tac

Ta

102,8 mç

0,85 mç

4,74 QC.

0,25 0-

Néant °'

BILAN IONIQUE

( 1" CATIONS.

{ Calcium Ca

, Magnésium Mg

( Ammonium NH.

, Sodium Na

( Potassium K

/ Fer re

( Manaanèse M^

{ TOTAL

:meq/l

0,76

0,19

0,00 '

0,32

0,07

0,00

Néant

1,34

mg/l

15,23

2,40

0,04

7,32

2,82

0,03Nópnt

: 2° ANIONS

Carbonate CD_~

Bicarbonate HCO_"*

Sulfate SQ.''4

Chlorure Cl"Nitreux NO "Nitrate NO^"

Phosohate P04H~

meq/l

Néant

0,05

0,19

0,39

Néant

0,28Néant

0,91

: mg/l )

Néant )

3,05 j9,00 )

14,18 )

Néant J

17,50 )

Npan-t-)

Nickel (en Ni) : NéantStrontium (en Sr) : 0,06 mg/l

L' Ingénieu^de Chimie

¿Ta t a i r eHygiène

VILLE DE LYON

BUREAU D'HYGIENE

LABORATOIRE DE CHIMIEDE L'ENVIRONNEMENT

Section des Eaux d'AlimentationLaboratoire agréé en 2ème cat'igorie

Tel : 852 - 32 - 27

- 85 -LYON, le 17 Avril 1981

ANALYSE N°

RECEPTION le

81100

26/3/81

DEMANDE

ORIGINE

PRELEVEMENT

BRGM

Machézal Bl

par l'intéressé

RECHERCHE ET DOSAGE DES SUBSTANCES TOXIQUES OU INDESIRABLES

Elément rechercha

:5euil de détermi:Teneur dans :nation analytictie: Tolérance lé-l'eau en micro : précise en microgrammes/litre : grammes/litre

(1) Dose inférieure au seuil de détermination analytique

CONCLUSION :

gale en micrcrgrammes/litre

Plomb (en Pb)

Sélénium ( en Se )

Fluorures (en F)

Arsenic (en As)

Chrome Hexavalent (en Cr6 * )

Cyanures (en CN)

Cuivre (en Cu)

Fer (en Fe)

Manganèse (en Mn)

Zinc (en Zn)

Composés Phénoliques (en Phénol)

Détergents Anioniques (en ABS)

Mercure (en Hg)

Hydrocarbures par infrarouge

Cadmium (en Cd)

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

4

5

20

1

10

10CNJ INJ INJ

5

10

10

0,05

500

100

50

1000

50

(1)

(1)

1000

200

100

5000

0

L ' I ngénieurde Ch

du Laboratoj.-rebinent

VILLE DE LYON

BUREAU D'HYGIENE


Section des Eaux d'AlimentationLaboratoire agréé en 2ème cat'igorie

Tel : 852 - 32 - 27

- 85 -LYON, le 17 Avril 1981

ANALYSE N°

RECEPTION le

81100

26/3/81

DEMANDE

ORIGINE

PRELEVEMENT

BRGM

Machézal Bl

par l'intéressé


Elément rechercha

:5euil de détermi:Teneur dans :nation analytictie: Tolérance lé-l'eau en micro : précise en microgrammes/litre : grammes/litre


CONCLUSION :

gale en micrcrgrammes/litre

Plomb (en Pb)

Sélénium ( en Se )

Fluorures (en F)

Arsenic (en As)

Chrome Hexavalent (en Cr6 * )

Cyanures (en CN)

Cuivre (en Cu)

Fer (en Fe)

Manganèse (en Mn)

Zinc (en Zn)



Mercure (en Hg)


Cadmium (en Cd)

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

4

5

20

1

10

10CNJ INJ INJ

5

10

10

0,05

500

100

50

1000

50

(1)

(1)

1000

200

100

5000

0

L ' I ngénieurde Ch

du Laboratoj.-rebinent

- 86 -

VILLE DE LYON

BUREAU D'HYGIENE



Tel : 852 - 32 - 27

LYON, 1- 17 Avril 1981

ANALYSE H° : 81101

RECEPTION le : 26/3/81

DEMANDE : BRGM

ORIGINE : Machézal B2


ANALYSE DE TYPE I

Odeur

Couleur

Saveur

pH à 20°C

Conductivité à 20''C


D.C.O.

DBO^

sans

<5/6,30

101,2 /u 5/rrrr-

9881 ohmxcm

Néant

Résidu sec 11D°C

Oxygène cédé par KMnQ4(à chaud 10 mn en milieualcalin)

Th

Tac

Ta

94,0

0,80

4,84

0,50

Néant

mg/lmg/l

0° F

0» F

0° F

Néant BILAN lONIOUE

( 1° CATIONS

( Calcium Ca

, Magnésium Mg

( Ammonium NH.

/ Sodium Na

{ Potassium K

/ Fer Fe

( Manaanèse Mëi

( TOTAL

:meq/l

0,79

0,18

0,00

0,290,08

0,00

Néant

1 ,34

. mg/l

15,83

2,20

0,05

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3,29

0,01

Néant

: 2" ANIONS

'Qarbonate CQ,"

Bicarbonate HCQ_~

Sulfate SQ."4

Chlorure Cl"Nitreux NO^"

Nitrate NO^"

Phosohate P04H"

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0,10

0,16

0,38

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0,18

Néant

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: mg/l )

Néant )

6,10 )

7,50 )

13,48 )

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11,00 )

Néant )

Nickel (en Ni) : Néant.Strontium (en Sr) : Né 0,11 mg/l

L' Ingéniede Chimi*'\âS)

u Laboj^ôîre'ée à^^.'l^Hygiène

- 86 -

VILLE DE LYON

BUREAU D'HYGIENE



Tel : 852 - 32 - 27

LYON, 1- 17 Avril 1981

ANALYSE H° : 81101

RECEPTION le : 26/3/81

DEMANDE : BRGM



ANALYSE DE TYPE I

Odeur

Couleur

Saveur

pH à 20°C

Conductivité à 20''C


D.C.O.

DBO^

sans

<5/6,30

101,2 /u 5/rrrr-

9881 ohmxcm

Néant

Résidu sec 11D°C

Oxygène cédé par KMnQ4(à chaud 10 mn en milieualcalin)

Th

Tac

Ta

94,0

0,80

4,84

0,50

Néant

mg/lmg/l

0° F

0» F

0° F

Néant BILAN lONIOUE

( 1° CATIONS

( Calcium Ca

, Magnésium Mg

( Ammonium NH.

/ Sodium Na

{ Potassium K

/ Fer Fe

( Manaanèse Mëi

( TOTAL

:meq/l

0,79

0,18

0,00

0,290,08

0,00

Néant

1 ,34

. mg/l

15,83

2,20

0,05

6,76

3,29

0,01

Néant

: 2" ANIONS

'Qarbonate CQ,"

Bicarbonate HCQ_~

Sulfate SQ."4


Nitrate NO^"

Phosohate P04H"

r

msq/l

Néant

0,10

0,16

0,38

Néant

0,18

Néant

0,82

: mg/l )

Néant )

6,10 )

7,50 )

13,48 )

Néant >

11,00 )

Néant )

Nickel (en Ni) : Néant.Strontium (en Sr) : Né 0,11 mg/l

L' Ingéniede Chimi*'\âS)

u Laboj^ôîre'ée à^^.'l^Hygiène

VILLE DE LYON

BUREAU D'HYGIENE

LABORATOIRE DE CHIMIEDE L'ENVIRONNEMENT .

Section des Eaux d'AlimentationLaboratoire agréé en 22me catégorie

Tel : 852 - 32 - 27

DEMANDE : BRGM

ORIGINE : Machézal B2 .


- 87 -LYOM, le 17 Avril 1981

ANALYSE N°

RECEPTION le81101

26/3/81


Elément recherché

Seuil de détermi:Teneur dans ination analytique: Tolérance lél'eau en micro : précise en microgrammes/litre : grammes/litre


CONCLUSION :

gale en micrgrammes/litr

Plomb (en Pb )

Sélénium (en Se)

Fluorures (en F)

Arsenic (en As)

Chrome Hexavalent (en Cr6 "* )

Cyanures (en CN)

Cuivre (en Cu)

Fer (en Fe)

Manganèse (en Mn )

Zinc (en Zn )

Composas Phénoliques (en Phénol)


Mercure (en Hg)


Cadmium (en Cd)

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VILLE DE LYON

BUREAU D'HYGIENE

LABORATOIRE DE CHIMIEDE L'ENVIRONNEMENT .

Section des Eaux d'AlimentationLaboratoire agréé en 22me catégorie

Tel : 852 - 32 - 27

DEMANDE : BRGM

ORIGINE : Machézal B2 .


- 87 -LYOM, le 17 Avril 1981

ANALYSE N°

RECEPTION le81101

26/3/81


Elément recherché

Seuil de détermi:Teneur dans ination analytique: Tolérance lél'eau en micro : précise en microgrammes/litre : grammes/litre


CONCLUSION :

gale en micrgrammes/litr

Plomb (en Pb )

Sélénium (en Se)

Fluorures (en F)

Arsenic (en As)

Chrome Hexavalent (en Cr6 "* )

Cyanures (en CN)

Cuivre (en Cu)

Fer (en Fe)

Manganèse (en Mn )

Zinc (en Zn )

Composas Phénoliques (en Phénol)


Mercure (en Hg)


Cadmium (en Cd)

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

4

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10

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INJ2

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10

10

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500

100

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1Q00

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(1)

1DQ0

200

100

5000

Q

ire

- 88 -VILLE DE LYON

BUREAU D'HYGIENE


Section des Eaux d'AlimentationLaboratoire agréé en 2àme catégorie

Tel : 852 - 32 - 27


ANALYSE N°

RECEPTION le

81102

26/3/81

DEMANDE :

ORIGINE :

PRELEVEMENT :

BRGM

Machézal B3

par l'intéressé

ANALYSE DE TYPE I

Odeur

Couleur

Saveur

pH à 20°C

Conductivité à 20° C


D.C.O.

DBO..

sans

<5

6,25136,2 /u S

' cm: 7342 ohmxcm

Néant

Néant

Résidu sec 1 1 0 " C

Oxygène cédé par '<Mn04(à chaud 10 mn en milieualcalin)

Th

Tac

Ta

136,4 mg/l0,94 mg/l

5,16 0° F

1,25 0"/Néant 0° F

BILAN IONIQUE

( 1° CATIONS

( Calcium Ca

, Magnésium Mg

( Ammonium NH.

/ Sodium Na

( Potassium K

( t- r ''/ Fer Fe

( Manaanèse M^

( TOTAL

:meq/l

0,72

0,31

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1,55

. mg/l

14,43

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: 2° ANIONS

Carbonate CO.,"

Bicarbonate HCQ^"-

Sulfate S0.=4


Nitrate NO^"

Phosohate P04H"

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0,25

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Néant

0,15Néant

1,45

: mg/l )

Néant )

15,26 j

6,70 )

32,62 )

Néant '

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Nickel (en Ni)

Strontium (en Sr)Néant

0,15 mg/lL' Inaéde Chi

- 88 -VILLE DE LYON

BUREAU D'HYGIENE


Section des Eaux d'AlimentationLaboratoire agréé en 2àme catégorie

Tel : 852 - 32 - 27


ANALYSE N°

RECEPTION le

81102

26/3/81

DEMANDE :

ORIGINE :

PRELEVEMENT :

BRGM

Machézal B3

par l'intéressé

ANALYSE DE TYPE I

Odeur

Couleur

Saveur

pH à 20°C

Conductivité à 20° C


D.C.O.

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6,25136,2 /u S

' cm: 7342 ohmxcm

Néant

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Oxygène cédé par '<Mn04(à chaud 10 mn en milieualcalin)

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136,4 mg/l0,94 mg/l

5,16 0° F

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BILAN IONIQUE

( 1° CATIONS

( Calcium Ca

, Magnésium Mg

( Ammonium NH.

/ Sodium Na

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( Manaanèse M^

( TOTAL

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0,72

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N-^an-h.

1,55

. mg/l

14,43

3,80

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10,64

2,40

0,01Nór,n-h

: 2° ANIONS

Carbonate CO.,"

Bicarbonate HCQ^"-

Sulfate S0.=4


Nitrate NO^"

Phosohate P04H"

meq/l

Néant

0,25

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Néant

0,15Néant

1,45

: mg/l )

Néant )

15,26 j

6,70 )

32,62 )

Néant '

9,00 )

Néant )

Nickel (en Ni)

Strontium (en Sr)Néant

0,15 mg/lL' Inaéde Chi

VILLE DE LYON

BUREAU D'HYGIENE



Tel : 852 - 32 - 27

- 89 - LYON, is 17 Avril 1981

ANALYSE N°

RECEPTION le

B11D2

26/3/81

DEMANDE : BRGM




Elément recherché

:5e uil de détermi:Teneur dans : naxicn analytique: Tolérance lé-l'eau en micro : précise en microgrammes/litre : grammes/litre

(1) Dose inférieure au seuil de détermination analytique.

CONCLUSION :

gale en micrcgrammes/litrE

Plomb (en Pb )

Sélénium (en Se)

Fluorures (en F)

Arsenic (en As )

Chrome Hexavalent (en Cr6 )

Cyanures (en CN)

Cuivre (en Cu)

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Manganèse (en Mn)

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Mercure (en Hg)


Cadmium (en Cd)

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atoireonnement

VILLE DE LYON

BUREAU D'HYGIENE



Tel : 852 - 32 - 27

- 89 - LYON, is 17 Avril 1981

ANALYSE N°

RECEPTION le

B11D2

26/3/81

DEMANDE : BRGM




Elément recherché

:5e uil de détermi:Teneur dans : naxicn analytique: Tolérance lé-l'eau en micro : précise en microgrammes/litre : grammes/litre

(1) Dose inférieure au seuil de détermination analytique.

CONCLUSION :

gale en micrcgrammes/litrE

Plomb (en Pb )

Sélénium (en Se)

Fluorures (en F)

Arsenic (en As )

Chrome Hexavalent (en Cr6 )

Cyanures (en CN)

Cuivre (en Cu)

Fer ( en Fe )

Manganèse (en Mn)

Zinc (en Zn)



Mercure (en Hg)


Cadmium (en Cd)

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

NEANT

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4

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L' Inçénde Ch

atoireonnement

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Préiëvement du 25/03/1981 : Les valeurs ont été multipliées par 10 pour permettre leurreprésentation sur les diagrammes.

- 91 -

ANNEXE 4

POLLUTIONS ACCIDENTELLES CAUSEES PAR. UN DEVER¬

SEMENT DE MATIERES TOXIQUES SUR UNE CHAUSSEE.

- 91 -

ANNEXE 4

POLLUTIONS ACCIDENTELLES CAUSEES PAR. UN DEVER¬

SEMENT DE MATIERES TOXIQUES SUR UNE CHAUSSEE.

- 92 -

Les données présentées ci-dessous sont extraites d'un article du BETURE paru

dans le Moniteur du 14 janvier 1980, et de l'étude faite par COYNE et BELLIER en

janvier 1977.

- Le nombre total d'accidents impliquant des véhicules transportant des matières

dangereuses est actuellement de l'ordre de 250 par an sur l'ensemble du territoire

français, environ la moitié d'entre eux donnant lieu à épandage.

- le transport des marchandises par route s'est traduit (entre 1973 et 1976),9 9-par un trafic total pondéré de 90.10 â 110.10 tonnes x kilomëtres/an, dont 13%

(12 â 15 milliards de tonnes x kilomëtres/an) pour les matiëres dangereuses.

- parmi les accidents survenant au cours du transport de matiëres dangereuses,

80 % correspondent à des produits liquides, et 50 % â des hydrocarbures.

Si l'on fait les quatre hypothèses suivantes :

. la probabilité d'accidents est la même sur route et sur autoroute

. elle est indépendante du produit transporté et de la localisation des ac- ,

cidents.

. le nombre d'accidents sur un itinéraire est proportionnel au nombre de

tonnes-kilomëtres transportées (trafic pondéré) .

. un accident est un événement aléatoire régi par une loi de Poisson.

on peut évaluer la probabilité de déversement accidentel sur les 2 kilometres

de la section de la RN7 concernée :

. soit le tronçon de la RN7 au Pin Bouchain, de 2 km de long, avec un trafic

de 6500 véhicules /jour, dont 15 à 20 % de poids lourds transportant en

moyenne 15 tonnes de marchandise.

. le trafic pondéré annuel s'établit â : 17,5 % . 6500 vé/j . 365 j/an.

15t/ve . 2 km = 12,5. 10 t. km/an.6 6

. trafic pondéré annuel de matiëres dangereuses : 12,5.10 .0,13 = 1,63.10 t.

km/ an. ^o , -1 - -1 250.1,63.10 - , -... I

. en moyenne, sur ces 2 kilometres, il y a : m = ^ 5 =0,03 accidents/an,

dont 0,015 provoquent l'épandage du produit, liquide'pour 0,012 accidents/an,

- 92 -

Les données présentées ci-dessous sont extraites d'un article du BETURE paru

dans le Moniteur du 14 janvier 1980, et de l'étude faite par COYNE et BELLIER en

janvier 1977.

- Le nombre total d'accidents impliquant des véhicules transportant des matières

dangereuses est actuellement de l'ordre de 250 par an sur l'ensemble du territoire

français, environ la moitié d'entre eux donnant lieu à épandage.

- le transport des marchandises par route s'est traduit (entre 1973 et 1976),9 9-par un trafic total pondéré de 90.10 â 110.10 tonnes x kilomëtres/an, dont 13%

(12 â 15 milliards de tonnes x kilomëtres/an) pour les matiëres dangereuses.

- parmi les accidents survenant au cours du transport de matiëres dangereuses,

80 % correspondent à des produits liquides, et 50 % â des hydrocarbures.

Si l'on fait les quatre hypothèses suivantes :

. la probabilité d'accidents est la même sur route et sur autoroute

. elle est indépendante du produit transporté et de la localisation des ac- ,

cidents.

. le nombre d'accidents sur un itinéraire est proportionnel au nombre de

tonnes-kilomëtres transportées (trafic pondéré) .

. un accident est un événement aléatoire régi par une loi de Poisson.

on peut évaluer la probabilité de déversement accidentel sur les 2 kilometres

de la section de la RN7 concernée :

. soit le tronçon de la RN7 au Pin Bouchain, de 2 km de long, avec un trafic

de 6500 véhicules /jour, dont 15 à 20 % de poids lourds transportant en

moyenne 15 tonnes de marchandise.

. le trafic pondéré annuel s'établit â : 17,5 % . 6500 vé/j . 365 j/an.

15t/ve . 2 km = 12,5. 10 t. km/an.6 6

. trafic pondéré annuel de matiëres dangereuses : 12,5.10 .0,13 = 1,63.10 t.

km/ an. ^o , -1 - -1 250.1,63.10 - , -... I

. en moyenne, sur ces 2 kilometres, il y a : m = ^ 5 =0,03 accidents/an,

dont 0,015 provoquent l'épandage du produit, liquide'pour 0,012 accidents/an,

- 93 -

et concernant les hydrocarbures pour 0,008 accidents.

D'où les probabilités résultantes sur le tronçon de 2 km concerné :

accident survenant â :

. poids lourd transportant des matiëres dangereuses : 1 en moyenne tous les

33 ans .

. idem avec déversement : 1 en moyenne tous les 66 ans.

. idem avec déversement de matiëre liquide : 1 en moyenne tous les 80 ans.

. idem pour un déversement d'hydrocarbures : 1 en moyenne tous les 130 ans.

- 93 -

et concernant les hydrocarbures pour 0,008 accidents.

D'où les probabilités résultantes sur le tronçon de 2 km concerné :

accident survenant â :

. poids lourd transportant des matiëres dangereuses : 1 en moyenne tous les

33 ans .

. idem avec déversement : 1 en moyenne tous les 66 ans.

. idem avec déversement de matiëre liquide : 1 en moyenne tous les 80 ans.

. idem pour un déversement d'hydrocarbures : 1 en moyenne tous les 130 ans.

- 94 -

ANNEXE 5

TRANSFERTS SOUTERRAINS DE SOLUTES EN

MILIEU NON SATURE (CARACTERISTIQUES

PRINCIPALES) .

- 94 -

ANNEXE 5

TRANSFERTS SOUTERRAINS DE SOLUTES EN

MILIEU NON SATURE (CARACTERISTIQUES

PRINCIPALES) .

- 95 -

Les transferts souterrains de solutés en milieu non saturé sont complexes,

mais les nombreuses études entreprises depuis plusieurs années ont permis d'en

préciser quelques caractéristiques principales :

1 - Vitesse d'infiltration

La vitesse d'infiltration des eaux pluviales est essentiellement fonction

de la perméabilité et de la teneur en eau du milieu poreux, donc de sa nature

géologique et de l'historique pluviométrique des jours précédents.

Pour donner un ordre de grandeur du phénomëne d'infiltration, nous indiquons

ci-aprës deux expériences, qui ont cependant eut lieu dans des conditions de ter¬

rains assez différentes de celles rencontrées à Pin Bouchain :.

- on constate, à l'aide de limnigraphes implantés dans des formations al¬

luviales, qu'à la suite d'orages violents ou de fortes pluies concentrées

sur une courte période, pour une épaisseur d'alluvions non saturées at¬

teignant une dizaine de metres, la nappe ne réagit â ces apports trës

importants qu'après un laps de temps non négligeable, de l'ordre de 2 à

10 jours (suivant l'état hygrométrique du sol).

- la mesure des temps de transfert en zone non saturée peut aussi se faire

au cours d'expériences de traçage où l'on infiltre un traceur dans une

fouille en procédant simultanément â un pompage dans la nappe â proximité

immédiate, avec préiëvement d'échantillons à intervalles réguliers et

dosage de la masse de traceur qu'ils contiennent. Cette méthode permet

de mesurer la vitesse de transfert du produit considéré et donne des in¬

dications sur la dispersivité du milieu.t

L'Agence Financière de Bassin Rhône-Méditerranée-Corse a réalisé (1)

ce type d'expérience en milieu alluvial, dans la région lyonnaise,

(1) - "Protection des nappes alluviales contre la pollution - Site alluvial del'Est lyonnais" - Agence de Bassin Rhône-Méditerranée-Corse - 1975.

- 95 -

Les transferts souterrains de solutés en milieu non saturé sont complexes,

mais les nombreuses études entreprises depuis plusieurs années ont permis d'en

préciser quelques caractéristiques principales :

1 - Vitesse d'infiltration

La vitesse d'infiltration des eaux pluviales est essentiellement fonction

de la perméabilité et de la teneur en eau du milieu poreux, donc de sa nature

géologique et de l'historique pluviométrique des jours précédents.

Pour donner un ordre de grandeur du phénomëne d'infiltration, nous indiquons

ci-aprës deux expériences, qui ont cependant eut lieu dans des conditions de ter¬

rains assez différentes de celles rencontrées à Pin Bouchain :.

- on constate, à l'aide de limnigraphes implantés dans des formations al¬

luviales, qu'à la suite d'orages violents ou de fortes pluies concentrées

sur une courte période, pour une épaisseur d'alluvions non saturées at¬

teignant une dizaine de metres, la nappe ne réagit â ces apports trës

importants qu'après un laps de temps non négligeable, de l'ordre de 2 à

10 jours (suivant l'état hygrométrique du sol).

- la mesure des temps de transfert en zone non saturée peut aussi se faire

au cours d'expériences de traçage où l'on infiltre un traceur dans une

fouille en procédant simultanément â un pompage dans la nappe â proximité

immédiate, avec préiëvement d'échantillons à intervalles réguliers et

dosage de la masse de traceur qu'ils contiennent. Cette méthode permet

de mesurer la vitesse de transfert du produit considéré et donne des in¬

dications sur la dispersivité du milieu.t

L'Agence Financière de Bassin Rhône-Méditerranée-Corse a réalisé (1)

ce type d'expérience en milieu alluvial, dans la région lyonnaise,

(1) - "Protection des nappes alluviales contre la pollution - Site alluvial del'Est lyonnais" - Agence de Bassin Rhône-Méditerranée-Corse - 1975.

- 96 -

pour des épaisseurs non saturées variant entre 1 et 16 mètres, mais

dans tous les cas l'injection du traceur n'a eu lieu qu'après établis¬

sement d'un régime permanent d'infiltration (par "saturation',' préalable

du terrain â l'aide de quantités d'eau importantes).

Dans ces conditions expérimentales (qui ne sont pas, à proprement parler,

celles d'un transfert en milieu non saturé, puisque celui-ci ne l'est

plus), les essais ont fait ressortir une vitesse d'infiltration voisine

d'un mëtre/heure pour les épaisseurs importantes. Par ailleurs, un essai

par épandage sur le terrain naturel, avec une couche argileuse super¬

ficielle, a permis de constater que la vitesse d'infiltration n'était,

dans cet horizon, que d'une dizaine de centimètres par heure.

Lorsqu'un produit quelconque est dissous dans les eaux pluviales, sa pro¬

pagation dans le sol, généralement dissociée de celle de l'eau, est soumise à

diverses influences (2) de causes et d'effets trës variés; citons entre autres :

2 - Adsorption

Les éléments dissous dans l'eau peuvent être adsorbes sur les particules

constituant le sous-sol. Cette adsorption est trës variable suivant le type du

polluant et suivant le type de sol : un sol pourra adsorber d'autant plus que sa

surface spécifique sera grande (surface en contact avec le polluant, par cm3 par .-

exemple); ainsi un sol contenant une proportion notable de matiëres organiques

adsorbe beaucoup plus (10 à 100 fois) que le même sol sans matières organiques.

Les sols argileux ont une surface spécifique trës grande (quelques dizaines de m2/

cm3) , due à leur très faible granulométrie; mais étant trës peu perméables, leur

rôle naturel d'adsorbant entre difficilement en jeu.

Il semble toutefois que les terrains pollués atteignent une saturation

vis-à-vis de l'adsorption et parfois même rejettent ultérieurement des polluants

auparavant adsorbes.

(2) - "Pollution des eaux souterraines" - Etude bibliographique publiée en 1970par Y. BABOT du Service géologique d'Alsace et de Lorraine.

- 96 -

pour des épaisseurs non saturées variant entre 1 et 16 mètres, mais

dans tous les cas l'injection du traceur n'a eu lieu qu'après établis¬

sement d'un régime permanent d'infiltration (par "saturation',' préalable

du terrain â l'aide de quantités d'eau importantes).

Dans ces conditions expérimentales (qui ne sont pas, à proprement parler,

celles d'un transfert en milieu non saturé, puisque celui-ci ne l'est

plus), les essais ont fait ressortir une vitesse d'infiltration voisine

d'un mëtre/heure pour les épaisseurs importantes. Par ailleurs, un essai

par épandage sur le terrain naturel, avec une couche argileuse super¬

ficielle, a permis de constater que la vitesse d'infiltration n'était,

dans cet horizon, que d'une dizaine de centimètres par heure.

Lorsqu'un produit quelconque est dissous dans les eaux pluviales, sa pro¬

pagation dans le sol, généralement dissociée de celle de l'eau, est soumise à

diverses influences (2) de causes et d'effets trës variés; citons entre autres :

2 - Adsorption

Les éléments dissous dans l'eau peuvent être adsorbes sur les particules

constituant le sous-sol. Cette adsorption est trës variable suivant le type du

polluant et suivant le type de sol : un sol pourra adsorber d'autant plus que sa

surface spécifique sera grande (surface en contact avec le polluant, par cm3 par .-

exemple); ainsi un sol contenant une proportion notable de matiëres organiques

adsorbe beaucoup plus (10 à 100 fois) que le même sol sans matières organiques.

Les sols argileux ont une surface spécifique trës grande (quelques dizaines de m2/

cm3) , due à leur très faible granulométrie; mais étant trës peu perméables, leur

rôle naturel d'adsorbant entre difficilement en jeu.

Il semble toutefois que les terrains pollués atteignent une saturation

vis-à-vis de l'adsorption et parfois même rejettent ultérieurement des polluants

auparavant adsorbes.

(2) - "Pollution des eaux souterraines" - Etude bibliographique publiée en 1970par Y. BABOT du Service géologique d'Alsace et de Lorraine.

- 97 -

3 - Echange d'ions

Certaines substances contenues dans les terrains traversés par l'infiltration

des eaux polluées peuvent échanger leurs ions contre ceux contenus dans ces eaux.

Ces substances sont essentiellement :

- les minéraux argileux

- les minéraux zéolithiques

- 1' hydroxyde ferrique

- les substances organiques, l'humus par exemple.

Mais, dans le cas des polluants, l'échange d'ions est assez limité compte tenu

du fait que les molécules sont souvent des complexes hydrocarbures (détergents,

pesticides ...) ou des anions (Cl , SO, , NO. ). Néanmoins l'échange des ions

se présente dans le cas des cations radioactifs.

4 - Précipitation de sel

Un autre phénomëne qui intervient dans certains cas pour diminuer la teneur

du polluant est sa précipitation sous forme de sel. Cette précipitation peut être

due à une variation des conditions physico-chimiques du milieu (température, pH,

potentiel redox ...) dans lequel s'infiltre l'eau polluée. Une fois le polluant

précipité, il est facilement retenu par simple filtration dans le milieu poreux

traversé.

5 - Rétention capillaire

Pour qu'un liquide puisse s'infiltrer et progresser dans un milieu poreux,

il faut, au fur et à mesure de sa progression, qu'il "mouille" le terrain. Cette

partie du liquide est en fait retenue dans les "coins" des pores par adsorption et

rétention capillaire. Ce pourcentage de liquide reste ensuite dans ces pores, et

forme ce qu'on appelle la "saturation résiduelle". Celle-ci dépend essentiellement

des caractéristiques mouillantes du liquide polluant (viscosité - tension super¬

ficielle) , et du diamètre des pores du milieu poreux.

- 97 -

3 - Echange d'ions

Certaines substances contenues dans les terrains traversés par l'infiltration

des eaux polluées peuvent échanger leurs ions contre ceux contenus dans ces eaux.

Ces substances sont essentiellement :

- les minéraux argileux

- les minéraux zéolithiques

- 1' hydroxyde ferrique

- les substances organiques, l'humus par exemple.

Mais, dans le cas des polluants, l'échange d'ions est assez limité compte tenu

du fait que les molécules sont souvent des complexes hydrocarbures (détergents,

pesticides ...) ou des anions (Cl , SO, , NO. ). Néanmoins l'échange des ions

se présente dans le cas des cations radioactifs.

4 - Précipitation de sel

Un autre phénomëne qui intervient dans certains cas pour diminuer la teneur

du polluant est sa précipitation sous forme de sel. Cette précipitation peut être

due à une variation des conditions physico-chimiques du milieu (température, pH,

potentiel redox ...) dans lequel s'infiltre l'eau polluée. Une fois le polluant

précipité, il est facilement retenu par simple filtration dans le milieu poreux

traversé.

5 - Rétention capillaire

Pour qu'un liquide puisse s'infiltrer et progresser dans un milieu poreux,

il faut, au fur et à mesure de sa progression, qu'il "mouille" le terrain. Cette

partie du liquide est en fait retenue dans les "coins" des pores par adsorption et

rétention capillaire. Ce pourcentage de liquide reste ensuite dans ces pores, et

forme ce qu'on appelle la "saturation résiduelle". Celle-ci dépend essentiellement

des caractéristiques mouillantes du liquide polluant (viscosité - tension super¬

ficielle) , et du diamètre des pores du milieu poreux.

- 98 -

Si, par la suite, le terrain pollué reçoit une infiltration d'eau non polluée

(pluie), la partie retenue par capillarité peut être diluée et, peu à peu, s'élimin

Il apparaît donc que cette rétention capillaire pour le polluant dépendra de la

teneur en eau initiale du terrain. Si le terrain est sec au moraent de 1 ' inf iltratio

des eaux polluées, une grande partie est nécessaire pour mouiller le terrain, puis

s'infiltrer plus loin. Tandis que si le terrain est déjà humide, et donc si le

volume nécessaire pour saturer la rétention capillaire est en place, les eaux

polluées s'infiltreront plus rapidement et parviendront au niveau de la nappe avec

moins de pertes.

6 - Dégradation

La dégradation des polluants dans les terrains est essentiellement due à l'ac¬

tivité biologique des micro-organismes qui s'y développent. On a donc surtout un

phénomëne de biodégradation, fonction pour sa majeure part des conditions d'aératio

du milieu. Ainsi les milieux permettant la survivance de bactéries aérobies favo¬

riseront une biodégradation beaucoup plus grande que les milieux anaérobies.

Les conditions les plus favorables se rencontrent donc à la surface du sol et

dans les quelques premiers centimètres ou la présence de matiëres organiques

(humus) permet à ces micro-organismes aérobies de se développer. On peut citer par

exemple, l'accélération de l'activité bactérienne lorsqu'un terrain pollué est

excavé et stocké en terril; l'aération du terrain par retournement permet à ces

bactéries d'avoir tout l'oxygène nécessaire à leur développement.

Des mesures effectuées sur différents sols montrent que l'on a en surface5 ..." 3

de 2 à 5.10 bactéries/g de sol, ce chiffre diminuant rapidement à 5.10 à 1 m

de profondeur. Si ce sol a été fumé, la valeur en profondeur change peu tandis

qu'en surface, elle peut-être multipliée par 10 ou 50. La couverture végétale

a une action importante sur la population des micro-organismes dans les premières

dizaines de cm, mais là encore les valeurs tendent à s'uniformiser vers 80 cm -

1 m de profondeur.

- 98 -

Si, par la suite, le terrain pollué reçoit une infiltration d'eau non polluée

(pluie), la partie retenue par capillarité peut être diluée et, peu à peu, s'élimin

Il apparaît donc que cette rétention capillaire pour le polluant dépendra de la

teneur en eau initiale du terrain. Si le terrain est sec au moraent de 1 ' inf iltratio

des eaux polluées, une grande partie est nécessaire pour mouiller le terrain, puis

s'infiltrer plus loin. Tandis que si le terrain est déjà humide, et donc si le

volume nécessaire pour saturer la rétention capillaire est en place, les eaux

polluées s'infiltreront plus rapidement et parviendront au niveau de la nappe avec

moins de pertes.

6 - Dégradation

La dégradation des polluants dans les terrains est essentiellement due à l'ac¬

tivité biologique des micro-organismes qui s'y développent. On a donc surtout un

phénomëne de biodégradation, fonction pour sa majeure part des conditions d'aératio

du milieu. Ainsi les milieux permettant la survivance de bactéries aérobies favo¬

riseront une biodégradation beaucoup plus grande que les milieux anaérobies.

Les conditions les plus favorables se rencontrent donc à la surface du sol et

dans les quelques premiers centimètres ou la présence de matiëres organiques

(humus) permet à ces micro-organismes aérobies de se développer. On peut citer par

exemple, l'accélération de l'activité bactérienne lorsqu'un terrain pollué est

excavé et stocké en terril; l'aération du terrain par retournement permet à ces

bactéries d'avoir tout l'oxygène nécessaire à leur développement.

Des mesures effectuées sur différents sols montrent que l'on a en surface5 ..." 3

de 2 à 5.10 bactéries/g de sol, ce chiffre diminuant rapidement à 5.10 à 1 m

de profondeur. Si ce sol a été fumé, la valeur en profondeur change peu tandis

qu'en surface, elle peut-être multipliée par 10 ou 50. La couverture végétale

a une action importante sur la population des micro-organismes dans les premières

dizaines de cm, mais là encore les valeurs tendent à s'uniformiser vers 80 cm -

1 m de profondeur.

- 99 -

Les bactéries sont souvent trës spécialisées quant â leur nourriture. De ce

fait, si les conditions le permettent, la présence d'un polluant dégradable par

un certain type de bactéries favorisera leur multiplication, et accélérera sa

biodégradation.

Les réactions bactériennes peuvent être considérées comme une deshydrogènation :

AH-HB A-i-BH

Il y a transfert de l'hydrogène du corps A sur le corps B par activation bac¬

térienne. On peut ainsi distinguer :

- deshydrogènation par l'oxygène : oxydation .;,

- deshydrogènation par les nitrates : dénitrif ication . ^-^

- deshydrogènation par les sulfates : réduction des sulfates -Vi

- deshydrogènation par l'anhydride carbonique : fermentation méthanique. :^,

* Ir..^ - tt.

L'oxydation et la dénitrif ication sont .produites par des bactéries obligatoi¬

rement ou facultativement aérobies (vivant dans les couches -superficielles du sol) y,

qui transforment les matiëres organiques en C0_ , HO et nitrates. Lorsque tout ;i,-

l' oxygène libre est consommé, celui des ions N0_ peut provoquer des dégradations .-i^-

poussées, et si le potentiel redox du railieu est encore plus bas, il peut s'effectuer-;

la réduction des sulfates ou la fermentation méthanique.

Si les molécules des matiëres organiques portent quelques groupements - OH ou -

'- NH , une dégradation intensive est possible.

- 99 -

Les bactéries sont souvent trës spécialisées quant â leur nourriture. De ce

fait, si les conditions le permettent, la présence d'un polluant dégradable par

un certain type de bactéries favorisera leur multiplication, et accélérera sa

biodégradation.

Les réactions bactériennes peuvent être considérées comme une deshydrogènation :

AH-HB A-i-BH

Il y a transfert de l'hydrogène du corps A sur le corps B par activation bac¬

térienne. On peut ainsi distinguer :

- deshydrogènation par l'oxygène : oxydation .;,

- deshydrogènation par les nitrates : dénitrif ication . ^-^

- deshydrogènation par les sulfates : réduction des sulfates -Vi

- deshydrogènation par l'anhydride carbonique : fermentation méthanique. :^,

* Ir..^ - tt.

L'oxydation et la dénitrif ication sont .produites par des bactéries obligatoi¬

rement ou facultativement aérobies (vivant dans les couches -superficielles du sol) y,

qui transforment les matiëres organiques en C0_ , HO et nitrates. Lorsque tout ;i,-

l' oxygène libre est consommé, celui des ions N0_ peut provoquer des dégradations .-i^-

poussées, et si le potentiel redox du railieu est encore plus bas, il peut s'effectuer-;

la réduction des sulfates ou la fermentation méthanique.

Si les molécules des matiëres organiques portent quelques groupements - OH ou -

'- NH , une dégradation intensive est possible.

- 100 -

ANNEXE 6

TRAI^SFERTS SOUTERRAINS EN MILIEU SATURE


- 100 -

ANNEXE 6

TRAI^SFERTS SOUTERRAINS EN MILIEU SATURE


- 101 -

Les transferts souterrains de soluté en milieu saturé sont coraplexes, mais

les nombreuses études entreprises depuis plusieurs années ont permis d'en préciser

quelques caractéristiques principales :

1 - Densité du polluant

Le comportement d'un polluant en milieu saturé, dans la nappe, dépend

de sa densité et de sa miscibilité à l'eau. Mis à part les hydrocarbures, les

autres polluants se présentent en solution ou suspension dans l'eau et sont donc

miscibles à l'eau.

Un polluant plus dense que l'eau (salure par exemple) aura tendance à

pénétrer dans la nappe, en même temps que s'effectue sa propagation dans le sens

d'écoulement de celle-ci, sous forme d'une langue, dont la concentration sera

élevée au centre, et auréolée de zones à concentration plus faible, correspondant

à la zone de mélange entre l'eau polluée et l'eau de la nappe.

2 - Dispersion

En s'éloignant du lieu d'injection la masse de substance en solution dans

l',eau se dilue pour occuper un volume d'extension croissante et de concentration

corrélativement décroissante. Cette dispersion du soluté a plusieurs causes :

- dispersion cinématique : au cours de l'avancée du front, les vitesses

varient d'une particule à l'autre et cette disparité se traduit par un

effet de mélange concrétisé par l'atténuation progressive (dans le teraps

et l'espace) du pic de concentration observé au passage du front. Cette

variabilité des vitesses s'explique pour plusieurs raisons :

. la vitesse du fluide dans un pore, nulle sur les parois, est maximale

sur l'axe.

. les dimensions variables des pores ont pour conséquence une variation

des vitesses d'un pore â l'autre, ou au sein d'un même pore.

- 101 -

Les transferts souterrains de soluté en milieu saturé sont coraplexes, mais

les nombreuses études entreprises depuis plusieurs années ont permis d'en préciser

quelques caractéristiques principales :

1 - Densité du polluant

Le comportement d'un polluant en milieu saturé, dans la nappe, dépend

de sa densité et de sa miscibilité à l'eau. Mis à part les hydrocarbures, les

autres polluants se présentent en solution ou suspension dans l'eau et sont donc

miscibles à l'eau.

Un polluant plus dense que l'eau (salure par exemple) aura tendance à

pénétrer dans la nappe, en même temps que s'effectue sa propagation dans le sens

d'écoulement de celle-ci, sous forme d'une langue, dont la concentration sera

élevée au centre, et auréolée de zones à concentration plus faible, correspondant

à la zone de mélange entre l'eau polluée et l'eau de la nappe.

2 - Dispersion

En s'éloignant du lieu d'injection la masse de substance en solution dans

l',eau se dilue pour occuper un volume d'extension croissante et de concentration

corrélativement décroissante. Cette dispersion du soluté a plusieurs causes :

- dispersion cinématique : au cours de l'avancée du front, les vitesses

varient d'une particule à l'autre et cette disparité se traduit par un

effet de mélange concrétisé par l'atténuation progressive (dans le teraps

et l'espace) du pic de concentration observé au passage du front. Cette

variabilité des vitesses s'explique pour plusieurs raisons :

. la vitesse du fluide dans un pore, nulle sur les parois, est maximale

sur l'axe.

. les dimensions variables des pores ont pour conséquence une variation

des vitesses d'un pore â l'autre, ou au sein d'un même pore.

- 102 -

. les lignes de courant doivent contourner les grains avec des . chemine¬

ments plus ou moins longs (tortuosité) par rapport à la direction de

la vitesse moyenne.

. à l'échelle des pores, les lignes de courant fluctuent dans le teraps,

raêrae si macroscopiquement le régime permanent est établi.

. à quoi il faut ajouter les hétérogénéités géologiques qui, par la

présence de strates plus ou moins conductrices, jouent un rôle trës

important.

On distingue généralement la dispersion longitudinale qui cause l'éta¬

lement du pic au sein du tube de courant, et la dispersion transversale

qui provoque les échanges latéraux entre filets liquides voisins.

- diffusion moléculaire : elle se produit même en l'absence de tout mouve¬

ment d'ensemble du fluide et n'est due qu'à son agitation moléculaire. En

nappe alluviale, son rôle est généralement négligeable par rapport à la

dispersion cinématique.

3 - Persistance et dégradabilité du polluant dans la nappe

Les phénomènes étudiés lors de l'infiltration du polluant dans le sous-sol,

tels qu' adsorption, échange d'ions, précipitation, dégradation, interviennent aussi

en railieu saturé, mais de façon trës atténuée. En effet, d'une part l'eau de la

nappe adsorbée et de rétention capillaire dans le terrain gêne le contact entre

le polluant et les particules de terrain, réduisant ainsi l'adsorption et l'échange

d'ions, d'autre part, le polluant arrivant dans la nappe est trës dilué, ce qui

s'oppose à sa précipitation. Enfin l'aération et donc la teneur en oxygène diminue

rapidement dans la nappe en profondeur, de même que la présence de matiëres orga¬

niques ou de sels nutritifs, ne permettant pas de ce fait la survivance de bactéries

aérobies : la dégradation dans la nappe est négligeable par rapport à celle subie

lors de l'infiltration dans la zone non saturée.

- 102 -

. les lignes de courant doivent contourner les grains avec des . chemine¬

ments plus ou moins longs (tortuosité) par rapport à la direction de

la vitesse moyenne.

. à l'échelle des pores, les lignes de courant fluctuent dans le teraps,

raêrae si macroscopiquement le régime permanent est établi.

. à quoi il faut ajouter les hétérogénéités géologiques qui, par la

présence de strates plus ou moins conductrices, jouent un rôle trës

important.

On distingue généralement la dispersion longitudinale qui cause l'éta¬

lement du pic au sein du tube de courant, et la dispersion transversale

qui provoque les échanges latéraux entre filets liquides voisins.

- diffusion moléculaire : elle se produit même en l'absence de tout mouve¬

ment d'ensemble du fluide et n'est due qu'à son agitation moléculaire. En

nappe alluviale, son rôle est généralement négligeable par rapport à la

dispersion cinématique.

3 - Persistance et dégradabilité du polluant dans la nappe

Les phénomènes étudiés lors de l'infiltration du polluant dans le sous-sol,

tels qu' adsorption, échange d'ions, précipitation, dégradation, interviennent aussi

en railieu saturé, mais de façon trës atténuée. En effet, d'une part l'eau de la

nappe adsorbée et de rétention capillaire dans le terrain gêne le contact entre

le polluant et les particules de terrain, réduisant ainsi l'adsorption et l'échange

d'ions, d'autre part, le polluant arrivant dans la nappe est trës dilué, ce qui

s'oppose à sa précipitation. Enfin l'aération et donc la teneur en oxygène diminue

rapidement dans la nappe en profondeur, de même que la présence de matiëres orga¬

niques ou de sels nutritifs, ne permettant pas de ce fait la survivance de bactéries

aérobies : la dégradation dans la nappe est négligeable par rapport à celle subie

lors de l'infiltration dans la zone non saturée.

- 103 -

Donc, la diminution des concentrations dans la nappe est due essentiellement

à la dilution par dispersion, d'où l'intérêt primordial de l'étude de ce phénomëne,

appliquée à la pollution de nappes.

Une étude réalisée au cours de ces dernières années (1) a conduit, entre

autres, à l'analyse de la propagation d'un nuage de traceur dans une nappe à écou¬

lement uniforme. Les résultats obtenus permettent de calculer la concentration

maximale qui sera atteinte en tout point de l'aquifère, à l'aval hydraulique d'une

injection, que celle-ci soit instantanée ou continue :

4 - Injection instantanée en écoulement uniforme

injection initiole

Ecoulement bidimensionnel, migration de la tache de Iroceur oprès une injection brève

m/(1} expCxR/2)max

expXR -^ VR * t'Rmax

4'nhaL *^L°T t'R max Rmax

^^^^^'Rmax = '^^ ' '^r' * ^R' " ^

avecr.a>:

m

u

h

\^T

Vr

concentration maximale, atteinte au point de coordonnées (x,y)messe de solute injectée , '^ ^ ''porosité cinématiqueépaisseur de l'aquifèredispersivité longitudinaledispersivité transversaleabscisse réduite du point de mesure : xr = x/ol ordonnée réduite du point de mesure : y^ = y//ai_ajcoordonnées dans le système orthogonal centré sur le point d'injectionet d'axe Ox parallèle au vecteur vitesse.

(1) - Contribution à l'identification des paramètres de- dispersion dans lesaquifères par interprétation des expériences de traçage". Rapport B.R.G.M.77 SGN 515 HYD - Thèse de J.P. SAUTY.

- 103 -

Donc, la diminution des concentrations dans la nappe est due essentiellement

à la dilution par dispersion, d'où l'intérêt primordial de l'étude de ce phénomëne,

appliquée à la pollution de nappes.

Une étude réalisée au cours de ces dernières années (1) a conduit, entre

autres, à l'analyse de la propagation d'un nuage de traceur dans une nappe à écou¬

lement uniforme. Les résultats obtenus permettent de calculer la concentration

maximale qui sera atteinte en tout point de l'aquifère, à l'aval hydraulique d'une

injection, que celle-ci soit instantanée ou continue :

4 - Injection instantanée en écoulement uniforme

injection initiole

Ecoulement bidimensionnel, migration de la tache de Iroceur oprès une injection brève

m/(1} expCxR/2)max

expXR -^ VR * t'Rmax

4'nhaL *^L°T t'R max Rmax

^^^^^'Rmax = '^^ ' '^r' * ^R' " ^

avecr.a>:

m

u

h

\^T

Vr

concentration maximale, atteinte au point de coordonnées (x,y)messe de solute injectée , '^ ^ ''porosité cinématiqueépaisseur de l'aquifèredispersivité longitudinaledispersivité transversaleabscisse réduite du point de mesure : xr = x/ol ordonnée réduite du point de mesure : y^ = y//ai_ajcoordonnées dans le système orthogonal centré sur le point d'injectionet d'axe Ox parallèle au vecteur vitesse.

(1) - Contribution à l'identification des paramètres de- dispersion dans lesaquifères par interprétation des expériences de traçage". Rapport B.R.G.M.77 SGN 515 HYD - Thèse de J.P. SAUTY.

- 104 -

5 - Injection continue en écoulement uniforme

, ' A

I Injectioni continue

Pour chaque point (x,y), on obtient la concentration maximale

obtenue à stabilisation, et qui constitue l'asymptote à la courbe de resti¬tution :

C'r Î^H'^R^ = expr^R^

[2 J

. Ko[1 1

.2 '^ ^r' * Vr'

avec les mêmes variables réduites x^ et y^què pour l'injection instantanéeet :

R -'R

, _ C(x_j^v) Jot a^R- ~CÔq 2'^'^^'^ L 1

Q : débit de soluté injecté à la concentration Co, par unitéd'épaisseur aquifëre.

fl : vitesse effective (ou vitesse moyenne de pore)

Ko: fonction de BESSEL modifiée de seconde espèce et d'ordre 0.

(on peut utiliser sans grand dommage l'approximation suivanteexp (A). Ko (A) # -¿°- )

Va

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5 - Injection continue en écoulement uniforme

, ' A

I Injectioni continue

Pour chaque point (x,y), on obtient la concentration maximale

obtenue à stabilisation, et qui constitue l'asymptote à la courbe de resti¬tution :

C'r Î^H'^R^ = expr^R^

[2 J

. Ko[1 1

.2 '^ ^r' * Vr'

avec les mêmes variables réduites x^ et y^què pour l'injection instantanéeet :

R -'R

, _ C(x_j^v) Jot a^R- ~CÔq 2'^'^^'^ L 1

Q : débit de soluté injecté à la concentration Co, par unitéd'épaisseur aquifëre.

fl : vitesse effective (ou vitesse moyenne de pore)

Ko: fonction de BESSEL modifiée de seconde espèce et d'ordre 0.

(on peut utiliser sans grand dommage l'approximation suivanteexp (A). Ko (A) # -¿°- )

Va

route nationale n° 7 deviation entre la …infoterre.brgm.fr/rapports/81-sgn-387-rha.pdf · cette...

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