Observation à long terme

4.3.1.1 Analyse des niveaux piézométriques et dynamique hydrologique

Afin de mettre en évidence une pollution des eaux souterraines par des lixiviats, il est impératif de connaître le sens d’écoulement de la ou des nappes en présence. Nous disposons pour cela d’un relevé du niveau piézométrique depuis plusieurs années, et des cotes précises (x,y,z) certifiés par l’IGN de l’ensemble des piézomètres. L’annexe 2 présente l’historique

des hauteurs piézométriques exprimées en altitude exacte de la nappe, il nous permet d’établir une moyenne relative de l’altitude de la nappe dans chaque piézomètre, on parle de moyenne relative car la fréquence des mesures est apériodique.

Ces altitudes nous permettent d'établir une carte piézométrique sur laquelle nous pouvons affirmer certains sens d'écoulement. Différentes cartes piézométriques ont été établies selon des régimes hydriques de hautes et basses eaux pour éventuellement déceler des inversions d’écoulement selon les conditions, mais il s’avère que rien ne change. Les écoulements sont identiques quelque soit le niveau des nappes. La Figure 29 présente donc les altitudes

moyennes des niveaux piézométriques et les sens d’écoulements de la nappe. Cependant des incertitudes perdurent, en particulier entre les couples de piézomètres 3/30 et 4/40, au niveau du talweg où se trouvent les lagunes.

II. Mise en évidence des infiltrations de lixiviats

4 Connaissance du milieu souterrain, contexte hydrogéologique

Figure 29: Altitudes des niveaux piézométriques et sens d’écoulement des nappes

4.3.1.1.1 Différence entre les couples piézométriques (annexe 3)

Seul le couple PZ 2/20 présente une réelle différence de niveau entre les piézomètres de surface et de profondeur. L’écart entre les moyennes est de l’ordre de 3 m alors que pour les autres couples il oscille entre 0,15 m pour les PZ 3/30 et 0,42 m pour les PZ 4/40. Notons d’ailleurs que les piézomètres de profondeur n° 3 et 4 présentent des moyennes d’altitude supérieures à leurs homologues de surface. Le battement des différents piézomètres varie de 1,9 (PZ 30) à 3,4 m (PZ 5) excepté pour le PZ 2 où son amplitude atteint 8,1 m. Cela se traduit statistiquement par des écarts-types faibles variant de 0,4 (PZ 30) à 1,1 (PZ 21) pour tous les piézomètres sauf pour le PZ 2 où l’écart-type est de 2,5.

Le couple PZ 1/10, qui n’existe plus, à la suite des opérations de réhabilitation de la décharge, ne présente qu’une dizaine de relevés. Ces quelques données sont homogènes et montrent que l’écart de niveau entre les deux piézomètres est faible (0,19 m), et constituent les hauteurs de nappe les plus proches de la surface de tous les couples piézométriques. En effet, on retrouve par ordre croissant les couples 3/30 avec 0,21 m, 6/60 avec 0,42 m, 4/40 avec 0,55 m, et enfin

le 2/20 avec 2,82 m. Si l’on écarte le couple 2/20 qui fait l’objet d’une analyse particulière, on remarque que l’écart de niveau entre les couples piézométriques reste faible puisqu’en moyenne le maximum d’écart est de 55 cm entre les PZ 4 et 40.

4.3.1.1.2 Dynamique hydrologique et variations spécifiques

Afin de vérifier si les périodes d’étiage et de crues étaient synchrones pour tous les piézomètres, nous avons observé la répartition des hauteurs maximales et minimales. Les valeurs seuils déterminant ces extrêmes ont été obtenues en ajoutant pour les maximales et en retranchant pour les minimales l’écart-type à la moyenne. Nous obtenons l’annexe 4 qui nous

montre que les 3 derniers relevés des automnes 2004, 2005 et 2006 ont été réalisés en période « sèche », et ceci concernant la quasi-totalité des piézomètres. Un relevé complet en hautes eaux, c'est-à-dire ayant des valeurs maximales pour l’ensemble du réseau piézométrique a été fait en février 1997. Une seconde campagne en hautes eaux a eu lieu en novembre 1998, cependant le PZ 5 affiche des valeurs extrêmes de basses eaux alors que le reste est en hautes eaux.

4.3.1.1.2.1 Situation et dynamique du PZ 5

Le PZ 5 est situé en position sommitale, en crête de bassin versant, au dessus de la décharge, son bassin versant est restreint à la surface recevant les précipitations alentour, il est donc largement dépendant des intempéries. Cela se traduit par une forte amplitude de 3,4 m qui est la plus importante, exception faite de l’atypique PZ 2 (amplitude de 8,12 m), et par une réaction rapide du niveau du piézomètre aux précipitations. Cela peut donc expliquer qu’il soit en décalage « basses eaux » par rapport au reste du réseau piézométrique qui ne se trouve pas en partie sommitale et qui peut donc être alimenté dans le temps par la nappe amont en présence, et ainsi baisser de niveau moins rapidement.

Dans une moindre mesure, on retrouve ce phénomène à plusieurs reprises, avec des valeurs extrêmes opposées dans les différents piézomètres, sans qu’il y ait d’explication rationnelle acceptable.

4.3.1.1.2.2 Les piézomètres de surface des grès du Permien

Les 3 piézomètres de surface PZ 20, 21, 22 situés à l’Est de la décharge sont souvent « secs ». En période de hautes eaux, à partir de 5,8 m de profondeur pour le PZ 2, la différence de

II. Mise en évidence des infiltrations de lixiviats

4 Connaissance du milieu souterrain, contexte hydrogéologique

niveau avec le PZ 20 est très faible, avec un maximum d’écart de 0,8 m en janvier 1999. Les deux autres piézomètres 21 et 22 présentent lors de ces hautes eaux des valeurs du même ordre de grandeur. Cependant, le PZ 21 est au-dessus des autres avec une moyenne de 489,9 m, équivalente à celle du PZ 5 (490,7 m), ces piézomètres constituent les deux points les plus hauts des nappes en présence. Par contre, lorsque le niveau baisse (PZ 2 inférieur à 8 m), les 3 piézomètres de surface dépassent rapidement les 5 m de profondeur. A partir de ces profondeurs, l’eau prélevée pour analyses était trouble voire souvent très chargée en matière en suspension (MES). Il fallait même parfois insister pour réussir à prélever un certain volume d’eau exploitable, les analyses résultant de ce type de prélèvements ne reflètent nullement la véritable qualité de la nappe. Cela nous laisse penser que l’eau stagne au fond du piézomètre un certain temps. Les particules argileuses accumulées et piégées réduisent considérablement la perméabilité en obstruant la crépine et le fond du piézomètre. Ainsi les valeurs extrêmes de basses eaux semblent non représentatives du réel niveau de la nappe dans la zone des PZ 20, 21 et 22. En revanche, le PZ 2 montre bien les fluctuations importantes de la nappe des grès, et nous servira de référence pour les différentes observations et interprétations.

Le niveau minimum de la nappe des grès est donc de 481,4 m et reste au-dessus des niveaux maximums des couples 3/30 et 4/40 situé à proximité dans le horst des schistes, avec respectivement 475 et 471 m. Ceci nous prouve que la nappe des grès alimente la nappe des schistes par des écoulements souterrains certainement favorisés par la présence de la faille qui met en contact grès et schistes.

Les différences de composition physico-chimique enregistrées lors des campagnes entre les piézomètres de même couple, alors que nous avons montré dans le contexte hydrogéologique qu’il s’agissait de la même nappe, peut venir du fait que l’alimentation en eau ne se fait pas de la même manière. En effet, on peut imaginer que les piézomètres de surface, crépinés de 3 à 6 m reçoivent l’eau gravitairement des infiltrations superficielles ou par faible pression différentielle. Les piézomètres profonds sont crépinés entre 12 et 15 m pour les PZ 3 et PZ 2, et entre 6 et 15 m pour le PZ 6, les crépines sont donc constamment sous le niveau de la nappe, et la recharge ne peut se faire que par pression souterraine, à l’image d’une nappe captive. Cela aurait pour conséquence un renouvellement de l’eau très limité, où l’on peut imaginer que seule une différence thermique de l’eau puisse permettre une circulation et donc un mélange, mais cela reste difficilement envisageable en fonction du faible diamètre des tubes et de la stabilité de la température dans les eaux souterraines. La relative constance des valeurs d’analyses dans les piézomètres profonds peut venir de ce manque de régénération.