Séance TD 2 Hydrogéologie de la région de Douai

M2P: Cartographie hydrogéologique - Séance TD 2
Hydrogéologie de la région de Douai
Avant le TP
Sortir les cartes hydrogéologiques de Douai
Tirer les polycopiés des corrigés
Distribuer 2 feuilles de papier millimétré par personne
But du TP : Interpréter la carte de Douai et réaliser une coupe géologique et hydrogéologique
Douai : région de terrils sur lesquels on a construit des pistes de ski (150 mètres de dénivelé). Contrairement à la
région de Grenoble où l’écoulement est fluviatile, à Douai la nappe se situe dans des bancs de Craie. L’eau ne
s’écoule pas dans un aquifère fluviatile caractérisé par de nombreuses hétérogénéités mais des bancs de calcaires
fissurés. Ce n’est pas exactement un milieu karstique (pas de grottes), c’est plutôt une zone noyée en eau avec
des fissures connectées.
Les zones les plus productives correspondent aux rivières et aux plans d’eau (voir carte). Dans ces régions, les
fissures ont été ouvertes par dissolution et la perméabilité est plus élevée. Ainsi les pompages se situent
majoritairement le long des cours d’eau.
La porosité utile est très faible (porosité de fissures) et la perméabilité très élevée. Le volume d’eau utilisable
étant faible, ces zones présentent des risques de pollution. A Grenoble, la porosité est de l’ordre de 10%, à
Douai, c’est plutôt 0.1%.
Toute la région Nord a des problèmes de friches industrielles, restes des années 50. Beaucoup de problèmes
avec les boues d’épurage (boues que l’on retrouve dans les canaux lors des curages). Ces boues sont chargées en
métaux. Si un champ subit plusieurs épandages avec ces boues, les métaux deviennent tellement concentrés
qu’ils se retrouvent dans la végétation. Ces métaux restent en place dans le sol alors qu’il existe des éléments
mobiles (nitrates) qui peuvent contaminer les nappes (comme en Bretagne).
Au niveau des terrils on retrouve des hydrocarbures qui ressortent lors du lessivage par les pluies.
La stratigraphie de la région se résume en trois formations essentielles.
Craie = 100% calcite. Petits grains associés. Les contacts entre ces grains peuvent être déstabilisés par l’eau.
Calcaire : roche plus consolidée.
Marbre : calcaire métamorphisé (porosité nulle).
Au Quaternaire, le tertiaire a pu subir une érosion qui a atteint parfois même le Crétacé.
Vers Palluel (centre de la carte, vers le Sud), on retrouve deux collines du tertiaire avec des sables d’Ostricourt
au sommet et des argiles de Louvil en dessous.
A l’oust de la carte, la butte d’argile n’a pas de sable à son sommet. Le sable a donc été érodé.
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Dans cette région il peut y avoir des systèmes d’aquifères bicouches (craie, sables tertiaires).
Figurés :
Briques ouvertes : on ne voit pas l’affleurement (végétation) ;
Briques fermées : on voit l’affleurement.
Les formations imperméables sont représentées par des symboles et motifs continus (argiles de Louvil) alors que
les formations perméables sont représentées par des symboles ouverts (craie).
Dans cette carte, les contours géologiques correspondent presque aux courbes topographiques car les couches
sont monoclinales et relativement horizontales.
En rouge : constructions humaines (canal navigable, forages, dépression de pompage).
Quand la nappe est captive, la profondeur de la surface piézométrique correspond à la surface supérieure du
Sénonien (vert pointillé).
Au NE de la carte on retrouve une densité importante de pompages. C’est une zone où la nappe est captive et où
il y avait de l’artésianisme (qui a disparu maintenant à cause du pompage ; sources et fontaines publiques se sont
taries). On a aussi des pompages car les couches d’argile Tertiaire protègent la nappe d’une pollution
superficielle.
On retrouve donc deux grandes zones de pompage :
- Cours d’eau (pompages faciles et réseau de fractures ouvertes) ;
- Sous les argiles, car protection de la ressource.
Effectuer la coupe SW-NE tracée sur la carte: échelle horizontale : 1 cm = 500 m ; échelle verticale, 1 cm = 20
m. Chercher les courbes topographiques tous les 5 mètres (Min : - 60=courbe verte au centre ; Max :
+70=courbe topo à l’ouest).
Comportement de la surface piézométrique près de la faille.
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Problème au niveau de Courchellettes (centre Nord). La nappe captive de la craie est indiquée comme si elle
remonte en surface. C’est impossible, la carte est donc fausse à cet endroit.
Buttes Tertiaire à l’Ouest
Dépression (surcreusement) au centre
Alternance de dépôts Tertiaire et Quaternaire à l’est. Noter dans cette région le rabattement de la nappe à cause
de nombreux pompages.
Sous le marécage, la nappe est à 1 mètre (si la carte est juste) et l’eau remonte par capillarité. Le marécage ne
subsiste donc que parce que la nappe est proche de la surface. Si on effectue des pompages autour du marécage,
la nappe sera rabattue et le marécage s’assèchera (problèmes de protection de la flore et la faune).
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