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ATDX

EXPERTISE HYDROGEOLOGIQUE :

CARRIERE D’ESPEDAILLAC

DOSSIER N° EN8709021

LIMOGES, LE 8 SEPTEMBRE 2009

ATDX CARRIERE D’ESPEDAILLAC

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Expertise Hydrogéologique

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DOSSIER N° EN8709021

Ce dossier comprend :

� 1 rapport

� Annexe

Agence de Limoges Rédacteur : Stagiaire :

Le 8 septembre 2009

Philippe MUET

Docteur hydrogéologue Cécile MAUGET

Rapport d'expertise - Carriere espedaillac.doc

Réf : EN8709021 du 08/09/2009 - -

GINGER Environnement & Infrastructures pour ATDX

SOMMAIRE

1. CONTEXTE DE L’ETUDE ................................................................................................................................... 4

2. CONTEXTE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE............. ................................................................. 6

2.1 CONTEXTE GEOLOGIQUE.................................................................................................................................. 6 2.2 CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE....................................................................................................................... 8

2.2.1 Généralités sur les aquifères karstiques ..................................................................................................... 8 2.2.2 Contexte hydrogéologique ........................................................................................................................ 10

3. GEOLOGIE ET HYDROGEOLOGIE DU SITE .............................................................................................. 14

3.1 GEOLOGIE DU SITE (FIG 4 ET FIG 5)................................................................................................................. 14 3.2 HYDROGEOLOGIE DU SITE.............................................................................................................................. 14

4. DIAGNOSTIC ET RECOMMANDATION ....................... ................................................................................ 20

4.1 DIAGNOSTIC HYDROGEOLOGIQUE.................................................................................................................. 20 4.2 EVALUATION DES IMPACTS DU PROJET SUR LES EAUX SOUTERRAINES ........................................................... 21

Liste des figures FIGURE 1 : LOCALISATION DE LA CARRIERE D’ESPEDAILLAC.............................................................................................. 5 FIGURE 2 : LOG HYDROGEOLOGIQUE SIMPLIFIE................................................................................................................... 7 FIGURE 3 : HYDROGEOLOGIE REGIONALE SIMPLIFIEE.......................................................................................................... 9 FIGURE 4 : CONTEXTE GEOLOGIQUE DU SITE..................................................................................................................... 12 FIGURE 5 : COUPE GEOLOGIQUE AU NIVEAU DE LA CARRIERE........................................................................................... 13 FIGURE 6 : CADRE HYDROGEOLOGIQUE LOCAL................................................................................................................. 15 FIGURE 7 : CARTE PIEZOMETRIQUE................................................................................................................................... 17 FIGURE 8 : COUPES PIEZOMETRIQUES............................................................................................................................... 18

Annexes ANNEXE 1 : IMPLANTATION DES PIEZOMETRES ET COUPE DES SONDAGES ANNEXE 2 : PROSPECTION GEOPHYSIQUE DE L’UNIVERSITE PARIS VI

Réf : EN8709021 du 08/09/2009 - -


1. CONTEXTE DE L’ETUDE La société TARMAC possède l’autorisation d’exploiter une carrière localisée au Nord de la commune d’Espédaillac (Lot) et proximité de l’aérodrome de Livernon. Cette carrière à la particularité d’être située sur le Causse de GRAMAT et de recouper une « nappe » d’eau souterraine alors que les écoulements karstiques « normaux » se situe à plus de 100m sous le carreau. Il s’agit donc d’une nappe perchée dont les principales caractéristiques sont inconnues (extension, direction des écoulements, exutoire et caractéristiques hydrodynamiques). La société TARMAC a demandé à la société ATDX de monter le dossier de renouvellement d’autorisation d’exploiter. Dans le cadre de la réalisation de ce dossier réglementaire, ATDX a demandé à Ginger Environnement & Infrastructures de réaliser une expertise hydrogéologique qui sera insérer au dossier de demande d’autorisation d’exploiter. La prestation de GINGER Environnement et Infrastructures comprend :

- Une enquête bibliographique et des recherches de documents existants, - La visite du site et de son environnement, - La réalisation de piézomètres, - Le suivi de la réalisation de piézomètres, - Des levés piézométriques ainsi que la réalisation d’une carte piézométrique, - Un rapport de synthèse qui constituera l’expertise hydrogéologique

Client: ATDXMaître d'ouvrage: TARMAC

Carrière d'Espédaillac :Expertise hydrogéologique

EN8709021 03/09/09 Dessiné par CMA

1Echelle : 1 / 25 000

Source : IGN

Figure 1: Localisation de la carrière d'Espédaillac

0 250 500 m

Carrière d'Espédaillac

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2. CONTEXTE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE

2.1 Contexte géologique La carrière, objet de l’étude, se trouve dans le département du Lot au cœur du Causse de Gramat, 3 km au nord-nord-est du bourg d’Espédaillac. Le Causse de Gramat correspond à une zone arides d’une altitude oscillant entre 320 et 420 m NGF : La morphologie du Causse est typiquement karstique avec : dolines, vallées sèches, gouffres, grottes et rivières souterraines. Ce contexte géologique a été déduit des cartes géologiques au 1/50 000e Gramat (n°833 - BRGM) et de Lacapelle-Marival (n°834 - BRGM) Le sous-sol du Causse de Gramat est constitué par un puissant massif calcaire d’âge Jurassique moyen et supérieur reposant sur des niveaux marno-calcaires du Jurassique inférieur. La succession des couches sédimentaires, depuis les plus anciennes jusqu’aux plus récentes est la suivante :

- Marnes du Toarcien (80 m), - Calcaires bioclastiques à oncolites de l’Aalénien inférieur (5 à 20m), - Calcaires oolitiques et dolomitiques de l’Aalénien supérieur et Bajocien (60m), - Calcaires micritiques et oolithiques plus ou moins recristallisés du Bajocien supérieur et

du bathonien inférieur (60 m), - Brèches calcaires et Calcaires micritiques du Bathonien moyen 30 m, - Alternance de marnes et de calcaires micritiques ou oolithiques du Bathonien supérieur

(25 m), - Calcaires oolithiques à la base (25 m) et marnes et calcaires laminés du Bathonien

terminal (5 à 10) - Calcaires micritiques en bancs du Callovien (50 m)

L’ensemble de ces couches, d’une puissance de plusieurs centaines de mètres, possède un pendage régional de quelques degrés vers le sud-ouest. Ce pendage vers le sud-ouest a pour conséquence un agencement des affleurements rocheux suivant des bandes orientées nord-ouest sud-est. Cet agencement simple des couches géologiques est compliqué par plusieurs failles de direction pratiquement Est-ouest qui décalent les différentes formations. Au nord, les marnes et calcaires du Lias s’enfoncent vers l’ouest à la faveur de la faille de Padirac créant ainsi le Limargue marneux. Au sud, la faille de Flaujac fait remonter au cœur du Causse des formations plus marneuses du Lias (Jurassique inférieur). Dans le détail, il existe de nombreuses autres fractures dont la position ou les rejets ne modifient pas de façon importante l’agencement des couches géologiques.

Figure 2 : Log hydrogéologique simplifié – D’après JG Astruc modifié .

ESPEDAILLAC

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2.2 Contexte hydrogéologique

2.2.1 Généralités sur les aquifères karstiques Lorsqu’elles sont ni fissurées, ni fracturées, les roches calcaires peuvent être considérées comme des roches imperméables à porosité faible. La perméabilité et la porosité complémentaires liées à la fracturation et/ou à la fissuration restent également très modestes. C’est l’apparition de la karstification qui engendre la bonne qualité aquifère des roches carbonatées. La karstification est un phénomène physico-chimique lié à la dissolution du calcaire par le gaz carbonique de l’eau circulant dans les discontinuités du massif calcaire (failles, diaclases, joints de stratification…). Toutefois, la porosité et la perméabilité créées par la karstification ne sont pas uniformément réparties et présentent même une très forte hétérogénéité. L’originalité de l’aquifère karstique réside dans la hiérarchisation des vides, de l’amont vers l’aval, aboutissant à un drainage progressif des eaux d’infiltration vers une source souvent unique. L’aquifère karstique, comme tout aquifère, possède une zone non-saturée (zone d’infiltration) et une zone saturée (karst noyé). En raison de l’hétérogénéité de la répartition des vides et surtout de leur organisation hiérarchisée, la structure de ces deux parties de l’aquifère se présente de la manière suivante :

• La zone non –saturée La partie supérieure de la zone non –saturée est constituée d’une couche altérée de plusieurs mètres d’épaisseur, présentant une perméabilité plus importante et surtout plus homogène que le massif calcaire sous-jacent. Cet épikarst permet aux eaux de pluie de disparaître rapidement dans le sous-sol et de se stocker temporairement avant de s’infiltrer en profondeur. L’infiltration verticale de l’eau vers le cœur du massif se fait suivant deux modalités. L’une rapide parcourt des fissures élargies ; l’autre lente (ou retardée) correspond à un écoulement diphasique dans des fissures de faible largeur. Une autre structure, appelée ruissellement souterrain permet l’évacuation rapide de l’eau de la zone non-saturée. Cette structure, d’une transmissivité hydraulique pratiquement infinie, est souvent alimentée par des « pertes » de cours d’eau drainant des zones non calcaires.

• La zone saturée

Le karst noyé comprend une structure drainante, le ou les drain(s), qui évacue vers l’exutoire à la fois l’eau de la zone saturée et une partie de l’eau de la zone non-saturée. Le drain constitue souvent le prolongement du ruissellement souterrain. Latéralement aux structures de drainage et dans la partie de l’aquifère proche de l’exutoire, sont situées les zones capacitives de l’aquifère appelées systèmes annexes au drainage.

L’organisation interne d’un aquifère karstique, telle qu’elle vient d’être décrite, est très comparable à l’organisation des bassins versants de surface, à la simple différence qu’elle se développe suivant les trois dimensions du massif calcaire. Une approche globale de l’étude des aquifères karstiques, par analogie avec les réseaux fluviatiles, conduit à définir le système karstique comme « l’impluvium au niveau duquel les écoulements de type karstique s’organisent pour constituer une unité de drainage » (A. MANGIN 1975). Ainsi défini, un système karstique peut se développer en totalité dans le massif calcaire, sans apport extérieur ; on est alors en présence d’un système unaire. Mais bien souvent, des écoulements superficiels provenant de zones non karstiques alimentent l’aquifère au niveau des contacts géologiques. Cette partie non karstique de l’impluvium sera comprise dans le système karstique ; on est alors en présence d’un système binaire.

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EspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillacEspédaillac

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Fontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du CausseFontanes du Causse

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Caniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du CausseCaniac du Causse

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RocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourRocamadourPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayracPayrac


L'Ouysse

Le Célé

Font del Pito

Le Ressel

Site Espédaillac

0

03/09/09

Causse de Gramat

ATDX

Hydrogéologie simplifée de la région

Figure 3: Hydrogéologie régionale simplifiée

1/ 125 000 EN8709021.

Fig 3: Hydrogéologie régionale simplifiée.WOR

Dessiné par : CMA Contrôlé par : PMU

perte temporaire

Source temporaire

Légende

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Source perenne

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Grotte avec écoulement

Grotte sans écoulement

Gouffre avec écoulement

Gouffre sans écoulement

Lias marneux

Socle, Lias et Trias marneux

Lias calcaire

Dogger et Malm Calcaire

Malm semi-perméable

Faille

Vallée sèche

Cours d'eau

Alluvions

Contexte hydrogéologique simplifié

Traçage

Réf : EN8709021 du 08/09/2009 - -


Cette notion de système karstique liée à l’organisation interne des écoulements est fondamentale. Elle permet la mise en œuvre de nombreuses méthodes dérivant de l’analyse des systèmes hydrologiques ou physiques, où le fonctionnement du système karstique est déduit de l’étude de sortie du système (débits, chimie, biologie, injection de traceurs…). De ce fonctionnement on déduit la structure de l’aquifère. La structure d’un système karstique se rapporte toujours au schéma décrit précédemment. Toutefois, dans la nature, tous les stades d’organisation existent. On trouve des systèmes peu évolués où les structures capacitives prédominent sur les structures drainantes. A l’opposé, il existe des systèmes très bien drainés où le stockage de l’eau d’infiltration est pratiquement inexistant. La mise en place d’un système karstique est très rapide par rapport à l’échelle des temps géologiques. Il en résulte que la structure karstique va évoluer en fonction des mouvements tectoniques, des évolutions climatiques et/ou du paysage. Un karst est donc toujours polyphasé. Une structure karstique ancienne peut être réutilisée (réactivée) par l’organisation karstique actuelle. Ce polyphasage des structures karstiques apporte un niveau supplémentaire de complexité dans la description des systèmes karstiques.

2.2.2 Contexte hydrogéologique Les calcaires du Jurassique moyen et supérieur contiennent un puissant aquifère karstique dont le mur imperméable est constitué par les marnes du Toarcien. Cet aquifère alimente des sources aux débits importants contribuant au bassin de la Dordogne nord ou à celui du Célé et du Lot au Sud. Cet aquifère est alimenté pour sa plus grande partie par les eaux météoriques s’infiltrant directement à la surface du Causse. Toutefois, au nord et surtout à l’est cet aquifère est alimenté par des pertes de rivières s’écoulant sur des formations non calcaires (Pertes de Thémine, Théminette… etc.). L’ensemble de source le plus important est situé au nord-ouest d’Espédaillac et forme la rivière Ouysse. Ces sources sont : Cabouy (AEP), Lafage, St Sauveur, Fontbelle (AEP) et les Fruitières. Au sud cet aquifère contribue à l’alimentation du Célé par l’intermédiaire des sources de Font del Pito (AEP), du Ressel (AEP), de la Pescalerie (AEP) et de Font Polémie-Boucayrac (AEP). Les limites de ces différents systèmes karstiques drainant les eaux du Causse de Gramat sont partiellement connues. De nombreux traçages ont été réalisés, et doivent encore être réalisés dans les années à venir, pour affiner les limites. Ces travaux ont été engagés dans le cadre de la mise en place des périmètres de protection des divers captages pour l’alimentation en eau potable exploitant cet aquifère. En particulier il semble que les limites actuellement admises pour le système des sources de l’Ouysse (plus de 500 km2) soient sous-estimées dans la partie Est de l’aquifère (Région entre Quissac et Espédaillac). De nombreuses cavités recoupent des écoulements souterrains. La plus importante est la rivière souterraine des Vitarelles, au Sud-est de Gramat, qui s’écoule à plus de 120 m de profondeur sous le Causse (≈ 200 m NGF) sur près de 10 km (reconnus par les spéléologues). D’autres cavités comme l’Igue de Planagrèze ou de Lacarrière recoupent des écoulements souterrains à plus 100 m de profondeur.

Réf : EN8709021 du 08/09/2009 - -


D’après J-G Astruc, auteur de la plupart des cartes géologiques de la région, cet ensemble aquifère du Jurassique moyen et supérieur est séparé en deux compartiments par un niveau semi perméable présent au sommet du Bathonien (Fig. 2). En fait ce niveau semi-perméable ne représente pas une limite hydrogéologique continue. Localement cette couche représente un imperméable relatif qui peut ralentir le transit vertical vers l’aquifère profond. Elle peut également jouer un rôle local dans la position de certaines sources. Il est probable que des variations latérales de faciès, avec, semble t’il, un ensemble plus continu vers le sud, modifient le rôle d’imperméable de cette couche. La structure et le fonctionnement des systèmes karstiques drainant le Causse de Gramat sont assez mal connus à cause de la difficulté à mesurer le débit des exutoires. C’est la source de Fontbelle qui a été la mieux étudiées. Ce système unaire drainant toute la partie ouest de l’aquifère apparaît comme un système moyennement vulnérable avec un karst noyé important à proximité des exutoires. Le Système de Cabouy est un système binaire dont une partie importante de l’alimentation provient du ruissellement sur les terrains imperméables du Lias et du socle à l’Est par l’intermédiaire de pertes de ruisseaux comme celles de Thémines et de Théminettes. Ce système karstique certainement plus sensible aux pollutions que celui de Fontbelle est capté pour l’alimentation en eau potable au niveau de l’exutoire et dans la rivière souterraine des Vitarelles à l’Est de Gramat.


Carrière d'Espédaillac:Expertise hydrogéologique


4Echelle : 1 / 25 000

Source : Carte géologique de Gramat 1/50 000Figure 4: Contexte géologique du site

0 250 500 m


Axe de la coupe géologique

Réf : EN8709021 du 08/09/2009 - -


3. GEOLOGIE ET HYDROGEOLOGIE DU SITE

3.1 Géologie du site (fig. 4 et fig. 5) D’après la carte géologique de Gramat (n° 833 – BRGM) la carrière d’Espédaillac exploite la base des calcaires micritiques du Callovien. D’un point de vue structural la carrière est située immédiatement au sud d’une faille décalant le compartiment sud de quelques dizaines de mètres vers le bas. Ainsi, au nord de la carrière affleurent les alternances de calcaires et de marnes du Bathonien supérieur et terminal. Le long de cette faille, la carte géologique montre qu’il existe des ondulations des couches calcaires avec en particulier un léger anticlinal à l’ouest de la carrière. Un kilomètre au sud de la carrière une autre faille décale les couches calcaires à l’inverse de la faille située au nord de la carrière. Ainsi la carrière se trouve dans un compartiment abaissé entre deux fractures de faibles rejets. A quelques dizaines de mètres sous la carrière se trouvent les alternances de marnes et de calcaires du bathonien supérieur et terminal. Treize piézomètres ont été forés jusqu’à une altitude moyenne de 295 m NGF soit à plus de 10 m sous le carreau actuel. Ces sondages n’ont pas atteint les niveaux marneux du Bathonien supérieur et terminal. D’une façon générale ces sondages ont recoupé des calcaires sains, peu fracturés et homogènes. Une prospection géophysique réalisée dans le cadre d’études universitaires est présentée en annexe. Il en ressort les points suivant :

- le sous-sol de la carrière est constitué pour sa partie superficielle de calcaires dont la stratification se suit bien,

- une anomalie pouvant correspondre à une zone particulièrement fracturée a été repérée dans le secteur du piézomètre 5,

- une autre anomalie correspondant plutôt à la présence d’une épaisseur important de colluvions a été détectée dans la vallée sèche située au nord de la carrière.

3.2 Hydrogéologie du site La présence d’une « nappe » a été révélée par l’exploitation de la carrière, qui en descendant sous la cote 308 m NGF, a recoupé des circulations d’eau. D’après les témoignages recueillis il semblerait que l’eau soit apparue une dizaine de mètres sous cette cote lorsque des cavités ont été rencontrées. Autour de la carrière, il existe plusieurs sources ou points d’eau :

- source de l’aérodrome. C’est une source temporaire qui apparaît à la cote NGF 315 m. Les écoulements hivernaux de ce point d’eau s’écoulent dans les prairies en aval avant de ce perdre immédiatement en amont de la carrière,

- le puits au nord du mas d’Ourgnaguel dont le niveau est à une cote proche de 308 m NGF, - la source des Couquets qui nait à une cote entre 305 et 310 m NGF.


Carrière d'espédaillac:Expertise hydrogéologique


6Echelle : 1 / 25 000

Source : IGNFigure 6: CadreHydrogéologique local

0 250 500 m

Source des Couquets


Source de l'aérodrome

Puits d'Ourgnaguel

Légende:

Source

Zone à faible densitéde dolines

Réf : EN8709021 du 08/09/2009 - -


D’un point de vue morphologique, il est important de noter qu’il existe une large zone autour de l’aérodrome de Figeac-Livernon et autour de la carrière où la densité de doline devient très faible. Il existe des vallons secs, témoin d’anciens écoulements mais très peu de dolines témoin de possibilités d’écoulements verticaux importants. Ce constat géomorphologique associé à la présence de sources est cohérent avec la présence d’un niveau statique constant dans la carrière d’Espédaillac. Trois campagnes de mesures de niveau ont été réalisées dans la carrière et dans les piézomètres. Le tableau suivant rassemble les résultats de ces campagnes :

Z NGF de la nappe (en m) Ouvrage

Z NGF tête de piézomètre

Z NGF du fond de piézomètre 31/07/2009 26/08/2009 02/09/2009

Forage 1 308.842 297.752 298.132 298.092 298.292

Forage 2 312.72 297.74 Vide 299.28 299.45

Forage 3 316.98 298.2 298.57 303.17 304.26

Forage 4 309.57 297.69 297.57 298.47 298.74

Forage 5 309.38 298.48 307.6 307.59 307.59

Forage 6 325.76 297.87 298.47 322.86 319.81

Forage 7 326.52 297.91 314.23 314.52 314.63

Forage 8 321.342 298.872 298.822 301.572 302.362

Forage 9 319.61 297.4 297.89 303.2 304.55

Forage 10 310.24 297.83

Vide 297.91 298

Forage 11 313.86 298.375 Vide 298.54 Vide

Forage 12 315.58 301.01 306 311.13 311.14

Forage 13 327.75 299.05 299.86 305.73 307.05

Niveau eau 1 307.84 307.62 307.615 307.6

Niveau eau 3 307.9 307.58 307.58 307.62

Source (-2.25) (-2.15)

Puits (-2.75) (-2.81)

Tableau 1 : relevés piézométriques

On remarque que la cote de l’eau dans la carrière et dans des piézomètres proches (5, 8 et 7) varie très peu. Ils sont donc en équilibre avec le niveau statique de la nappe. La plupart des autres piézomètres ont tendance à monter entre la mesure de juillet et celle septembre. Les pertes de charges semblent importantes, il faut du temps pour que les piézomètres se mettent à l’équilibre avec la nappe. Un piézomètre, le n°6 présente des variations très importantes aussi bien à la montée qu’à la descente. Les piézomètres situés au nord de la carrière sont souvent secs (2, 10 et 11). Ces piézomètres semblent ne pas avoir atteint l’équilibre avec le niveau statique de la nappe. On peut donc en déduire que les écoulements souterrains sont soit localisés le long de fractures plus ou moins élargies par la karstification que les sondages réalisés n’ont pas automatiquement recoupés, soit localisés à une profondeur supérieure aux sondages réalisés (10 m sous le niveau d’eau dans la carrière).

Client: ATDXMaître d'ouvrage: TARMACCarrière d'Espédaillac:

Expertise hydrogéologiqueEN8709021 03/09/09 Dessiné par CMA

7Echelle : 1 / 2 000

Fond de carte: Levé topographique TARMAC

Figure 7: Carte piézométrique 262

308.55

309.63

308.73

309

. 83

308

.80

308.74

308.

86309.

81

308.53

262 600

307.82

307.20

306.38

306.69

305.46

310.42

LA BORIE DE FAURIE

262 800

310.06

309.83

308.89

013

310.62

310.12

3 1 0

700262

307.79

307.42

307.36

309

.02

308.83

309.

96

310

. 16

308.17

307.98

309.

50

308.81

309.37309.03

310.35

308.78

310.

21

310.

17

310

.11

309.56

310.68

310.72310.67

310.

04309.

93

310

.76

309.

99

310.

04

101

309.981

310.

12

310.

08

310.

053 1

0.8

5

306.93

307.28

308.16

306.79

306.22

307.28

3 08 .

59

310.10

308.73

309.21

n¦ 4

0

309

. 91309

. 79308

. 87

308.97

309 .

7 6

311.73

308.90

310.

10

310.

19

310.

23

310.39

310

. 35

311.

053

11.0

1

312

.16

311

.21

310.91

310.14

107

309.96

314.74

311.64

311.36

310.5

8309.

96

311.5

3

312.0

5311.87312.48

309.08

312.67

313.09

309.11

313.71313.34

3 10

.16

310

.28

31

5

01

51

3

315.67

262 400

311.50

309.05

310.49311.04

311.503102

311.

51

3 11 .

4 3311.

59

311.77

311.

84

311.

74312.

70

311 .

8 0

262 500

313.41

308.28

LES COUQUETS

308.47

307.91

308.93

307.00

307.40

310.78

309

. 33310

. 9931

1. 2

4311

. 11

310.

99311

. 63

311.

41

310

. 36

311.35

309.09

307.80

309 .

2 7

309.55

308.91

311.

05

310.

96

310

. 92

310

. 23

310

.76

310.

94

3 10.

30

311.84

310.89

307.11

306.88

306.62

312.52

312.31

310.74

312.71

312.13

312.

65

316.

53

312.91

316.33

313 .

67

313.23

314.39

314.

05

313.943

316.90 1

314.

20

314.

60

317

.45

315.29

315.

88

316.

45

318.

91

316.16

314.70

314.

58

315.18

3

315.60

317.21

318.79

317.68

318.96

317.88

319 .

65

320.

40

318.41

319.32

322.43

323.11

313.

69

316.

565

315.

64

310.

90

311.22

311.04

320.18

320.68

323.90

316.48

31

0

318.57

318.78

317.

12

326.03

320.01

325 .05

023

325.57

326 .45

319.76

321.02

318.53

320.12

311

. 8531

1.9631

2.91

311

. 88

311.67

312

. 09

311

.95

313

.00

311 .

98

313.59

314.23

15

3

314.59

315.70

316.47

316.43

317.06

318.13

315.98

316.97

316.10

5314.51

3 1

317.12

309.44

312.78

312.26

313.02

312.

82

309.

91

314.11

310.49

316.73

316.07

308.35

313.63

315.28

307.64

308.02

308.70

308.

77310

.16

310

.39

310

. 47

310.

58

309

.5331

0.2

2

309.43

dÚpa

rtem

enta

l

309.76

310

. 76

310

.46

309.

91

311.81

312.49

311.70

312.71

312.71

314.

98 311.

94

314.95

315.

62

312.

54

315.

56

316.

60

316

.64

314.

06

313.

36

313 .

79

315.

14316.

2731

3 .77

313.12

323.

2532

3.65

23

0

321.77

321

. 44

322

. 25

322.34

316.87

322.92

324.24

307.

71

314.61

313.97

308.64

320.22

307.8

4

315.72

316.59

315.81

317.07

307.66

308.04

3

316.94

317.13

316.01

308.05

307.

78

308.30

319.

62

319.49

316.

90316.51

5

315.

77

1

3

315.92

316.48

307

. 360

316.

31

305.67

309.40

307.

38

Zone innondÚe307.64

307

.67

307.63

307.69

307.69

316.01308.85

307.26

316.4

2

a

32

0

319.36

321.34

316.91

565

564

17

16

371

18

559

560

563

b

a

b

661

322

.03

331.43

33

334.56

333. 61

333.33

333. 88

330.61

332.07

331.30

321.88

331.24331.59

32

5

0

322.30322.21

320.44

321.45

320.45

315.23

319.02

314.67

317.36

315.48

323.45

323.08

322.13

3 34

.15

334

. 95

03

33

2 5. 02

324.

71

323.77

324 .

19

319.31

320.06

317.79

316.05

321.25

324.44

323.09

318.86

320.99

316.48

319.90

322.03

323.90

323.01

324.60

322.51

323.77

323.84

324.83

323.03322.71

321.83

318.81

321.39

316.52

316.66

3 2 0

320.39

318.84

321.54

503

324

.01

334

.10

334 .

93

320.23

318.97

320.09

318.50

317.42

389

374

390

387

385

386

311.87

108312.10

311.50

312.41

316.24

313.09

310.96

312.73

313.32

314.13

314.42

314.83

314 .

62

315.56

316.61

313.11

315.34

316.24

315.54

318.55

317.58

319.63

316.90

317.65

318.02

318.77

319.50

320.75

315.55

314.06

309.47

308.93

513

310.98

314.58

312.61

312.73

51

3 313.95

318.57

316.89

3 1 0

308.15

318.27

321.14

319.44

318.45

319.69

320.59

320.60

321.18

322.23

321.60

323.70

320.53

306.

84

307.01

308.53

307.83

3

1

307 .

46

307.95

307

.43

307.85308.38

3 07.7 7

307.71308.36307.89

321.31

308

.79

309

.53

308.88

308.12

308.15

308.11

308.53

307.80 309.35

2

322.5

2

0

324.

39

33 1 5

308

.71

309.48

309.

19

309.37

322.

73

323.24

309.

38

322.74

323 .

9932

5.38 323

.66

323.72

320.43

321.53

321.81

325.75

02

3

306.14

307.92308.99

308.

22

308.30

308.

30

31

308.35

308.54

307.65

308.70

309 .72

308

.56

310

.31

324.09324.69

324.06

318.

73

315.9

2309 .

8 0

0

324.72

325.01

325.76

309

.88

321.40

3 29 .

27

32 5

.41

325.44

325.

48

324.79

334.89

3 33 .

89

324.72

323.88

324.75

324.26

52

3

324.43

325.

2 6

326.

59325.

5 2

325.69

326.

07

327.

46

326.

34

307.

75

307.81

50

3

01

3

308.

67

325 .

4 9

327.53

327.87

02

3

326.08

32 9

.53

329.

11

3 11 .

2 5

308.55

309.64

308 .17

307. 73

308.04

308.9231

52

326

.21

35

331.

66

330.

67

331.

97330

.93

323.04

322.88

309 .

3 9

325 .

79

326.4

9325.

76

325.71

312

.46

326.

28

312.

62

328.3

1

329.

44

329.

13

330 .

20

326.5

3

329.02

326.68

50

Zone innondÚe

320.32

513

327.86

329.17

329.42

329.50

321.62

321.50

523

315.

76

330.

93

331

. 01

331.06

326 .

7 6

326.50

331

. 29

33

0

326 .

95

325.04

327.09

325.72

327.22

325.85

325 .43

3 25.1 9

326.23

325.26

330.

34

326.

98

327.17

327.03

327.73

327.63

327.90

328.45

328.25

328.28

PECH DES BALMES

327.25

326.46

5

325.36

23

327.79

326.76

327.47

325.64

324.50

321.73

320.06

325.95

322.72

323.89

324.41

325.79

325.94

327.18

326.92

310

302.5

305

307.5

315

312.

5297.5

300

307.61

307.6

307.6

307.6

304.26

298.7

302.5

314.63

307.05

299.4

298

304.5

311.1

298.3

0

300

Direction des écoulements

Courbes isopièzes du 02/09/09

Légende:

304.26

Piézomètre

Altitude NGF de la nappe




8Echelle : 1 / 625

Source :CMAFigure 8: Coupes piézométriques selon les axes A et B

0

330 m

320 m

310 m

300 m

330 m

320 m

310 m

300 m

P12

P 9P 8

P 3

P11 P 2

P 10 P 1

P 4

P 3

P 5

P 6P 7P 13

NO SE

SSO NNE

Piézométrie du 31/07/2009



Coupe selon l'axe A:

Coupe selon l'axe B:

Réf : EN8709021 du 08/09/2009 - -


Dans ces conditions pour tracer les coupes et la carte piézométrique, nous avons estimé que les points 6, 2, 10 et 11 étaient assez peu représentatifs du niveau réel de la « nappe ». Néanmoins et malgré ces imprécision la carte et les coupes piézométriques obtenues sont assez cohérentes (figure 7 et figure 8). De la carte et de la coupe piézométrique, nous retiendrons les éléments suivants :

- localement, les eaux souterraines s’écoulent de l’ouest vers l’est, - le gradient naturel est fort de 7 à 10 % ce qui traduit des circulations globalement

difficiles, - ce gradient s’accentue en l’amont et en aval du plan d’eau de la carrière d’une façon très

classique, - à l’ouest de la carrière un dôme piézométrique semble se former limitant l’origine de l’eau

à l’infiltration locale des eaux météoriques, - la continuité de la « nappe » au nord a été dessinée, mais il n’est pas certain que la faille

ne joue pas un rôle de limite. Enfin, les études réalisées à ce jour ne permettent pas de dire si les écoulements superficiels observés sur le site et s’écoulant vers l’est, contribuent à l’alimentation des sources de l’Ouysse ou des sources situées sur le Célé. En effet la carrière d’Espédaillac est située dans une zone constituant la limite de ces systèmes de drainage. En toute logique, le gradient superficiel étant dirigé vers l’est, on pourrait penser que les eaux s’écoulent plutôt vers la vallée du Célé. Toutefois, rien ne prouve que les directions d’écoulements dans le karst profond sont les mêmes que l’aquifère perché.

Réf : EN8709021 du 08/09/2009 - -


4. DIAGNOSTIC ET RECOMMANDATION

4.1 Diagnostic hydrogéologique Au terme de cette expertise il apparaît que le plan d’eau apparu dans la carrière d’Espédaillac a pour origine l’existence d’une « nappe » perchée. Cette nappe perchée peut s’assimiler à un aquifère épikarstique. Toutefois, sa présence est à rapprocher d’un contexte structural particulier mettant les formations moins perméables du bathonien supérieur et terminal à faible profondeur sous le site. Les eaux météoriques ont des difficultés à transiter verticalement. Ces formations du Bathonien jouent localement le rôle d’un imperméable relatif retenant les eaux à faible profondeur. Normalement, les écoulements souterrains karstiques alimentant les sources importantes à la périphérie du Causse se situent à plus de 100 m de profondeur. Ces écoulements ont été explorés par les spéléologues. La carrière se trouve dans une zone où l’on ne sait pas très bien où se trouve la limite entre les systèmes karstiques alimentant l’Ouysse et ceux alimentant le Célé. Le fait d’être dans une zone de limite ne facilite pas non plus un écoulement rapide vers la profondeur puisque c’est le secteur d’un système karstique où les écoulements sont le moins bien organisés. La carte piézométrique réalisée est assez cohérente. Elle montre nettement que les eaux souterraines s’écoulent vers l’est avec un gradient compris entre 5 et 10%. Un tel gradient montrent qu’il existe des pertes de charges importantes et que globalement cet aquifère perchée n’est pas très transmissif. Dit autrement, les eaux s’écoulent lentement. Les forages réalisés n’ont pas recoupé de cavités ou de zones fracturées importantes élargie par les eaux d’infiltration. Au contraire, le niveau statique a été très long à remonter montrant que les écoulements sont très localisés dans des fractures ou situés en dessous du fond des sondages. Un dôme piézométrique semble exister à l’ouest de la carrière. Il doit exister un phénomène identique vers le sud car sinon l’eau affleurerait en plusieurs points ce qui n’est pas le cas. Ainsi on peut imaginer qu’il existe une nappe perchée au-dessus des formations moins perméables du Bathonien supérieur et terminal qui est drainée à sa périphérie vers le karst profond : zone faillée au sud et au nord, vallées sèches et dolines à l’Est et à l’Ouest. Il faut également remarquer que l’influence de l’excavation réalisée est très limitée dans l’espace. Très rapidement au nord et au sud la piézométrie retrouve un écoulement naturel.

Réf : EN8709021 du 08/09/2009 - -


4.2 Evaluation des impacts du projet sur les eaux souterraines En préambule, il faut rappeler que cette nappe perchée n’est pas exploitée. La source des Couquets est abandonnée depuis longtemps. De même, le puits citerne du Mas d’Ourgnaguel n’est pas utilisé. Toutefois, ces points d’eau existent et pourraient tout au plus être utilisés pour l’abreuvage du bétail. Les seuls points d’eau captés pour l’alimentation en eau potable sont les sources situées à plusieurs dizaines de kilomètres de la carrière le long de l’Ouysse et du Célé. La présence de cette nappe perchée est un facteur d’atténuation de l’impact sur l’aquifère karstique profond, le seul capté. Une extension de la carrière vers l’ouest doit permettre d’exploiter le granulat « hors d’eau ». Le carreau pourra être très légèrement penté vers l’est. En effet, une telle exploitation permet d’exploiter le calcaire en recoupant une faible tranche de la nappe perchée (moins de 10 m). Des écoulements faibles se produiront sur le carreau et finiront par rejoindre le plan d’eau actuel. Ce plan d’eau aura donc tendance à remonter de façon progressive au fur et à mesure de l’exploitation. Même si l’estimation est délicate car on ne connaît pas la réalité de la piézométrie avant l’exploitation actuelle, on peut avancer que le niveau en fin d’exploitation atteindra la cote 308,75 m NGF en conditions de basses eaux. Si l’on se réfère aux traces laissées par le plan d’eau actuel, le battement de la nappe doit être de l’ordre de 0,5 m. On arrive donc à un niveau maximum de 309,25 m NGF soit une remontée d’un peu plus de 1,50 en hautes eaux et en fin d’exploitation. Dans ces conditions le plan d’exploitation de la carrière devra tenir compte de cette remontée progressive du plan d’eau si l’on souhaite travailler « hors d’eau » jusqu’à la fin de l’exploitation. D’un point de vue quantitatif un tel mode d’exploitation aura très peu d’impact sur le niveau de la nappe perchée même en hautes eaux. L’impact futur sera très peu différent de l’impact actuel sur le niveau de la nappe perchée autour du site. En particulier, ce projet ne provoquera aucun abaissement du niveau des sources ou puits présents autour du site. D’un point de vue qualitatif et compte tenu du contexte karstique environnant, il est recommandé de ne pas stocker d’hydrocarbures ou de réaliser la vidange des engins sur place. Toutefois, une fuite sur un engin est toujours possible. Dans ces conditions, nous préconisons de faire passer les eaux de ruissellement potentiellement souillées par un bassin décanteur déshuileur. L’exutoire de ce bassin étant le plan d’eau actuel. De façon à mieux gérer la remise en état du site, un suivi régulier des variations de niveau du plan d’eau et de la nappe autour du site est conseillé.

Annexe 1 : Implantation des piézomètres et coupe des sondages



EN8709021 08/09/2009 Déssiné par CMA

A1Echelle : 1 / 2000

Source : Levé topographique Tarmac

Annexe 1: Implantation des piézomètres 308.55

309.63

308.73

308.74

308.

86309.

81

308.53

262 600

307.82

307.20

306.38

306.69

305.46

310.42

LA BORIE DE FAURIE

262 800

310.06

309.83

308.89

013

310.62

310.12

3 1 0

700262

307.79

307.42

307.36

309

.02

308.83

309.

96

310

. 16

308.17

307.98

309.

50

308.81

309.37 309.03

310.35

308.78

310.

21

310.

17

310

.11

309.56

310.68

310.72310.67

310.

04309.

93

310

.76

309.

99

310.

04

101

309.981

310.

12

310.

08

310.

05

3 10

.85

306.93

307.28

308.16

306.79

306.22

307.28

3 08 .

59

310.10

308.73

309.21

n¦ 4

0

309

. 91309

. 79308

. 87

309 .

7 6

311.73

308.90

310.

10

310.

19

310.

23

310.39

310

. 35

311.

053

11.0

1

312

.16

311

.21

310.91

310.14

107

309.96

314.74

311.64

311.36

310.5

8309.

96

311.5

3

312.0

5311.87312.48

309.08

312.67

313.09

309.11

313.71313.34

3 10

.16

310

.28

31

5

01

51

3

315.67

262 400

311.50

309.05

310.49311.04

311.503102

311.

51

3 11 .

4 3311.

59

311.77

311.

84

311.

74312.

70

311 .

8 0

262 500

313.41

308.28

LES COUQUETS

308.47

307.91

308.93

307.00

307.40

310.78

309

. 33310

. 9931

1. 2

4311

. 11

310.

99311

. 63

311.

41

310

. 36

311.35

309.09

307.80

309 .

2 7

309.55

308.91

311.

05

310.

96

310

. 92

310

. 23

310

.76

310.

94

3 10.

30

311.84

310.89

307.11

306.88

306.62

312.52

312.31

310.74

312.71

312.13

312.

65

316.

53

312.91

316.33

313 .

67

313.23

314.39

314.

05

313.94

3

316.90 1

314.

20

314.

60

317

.45

315.29

315.

88

316.

45

318.

91

316.16

314.70

314.

58

315.18

3

315.60

317.21

318.79

317.68

318.96

317.88

319 .

65

320.

40

318.41

319.32

322.43

323.11

313.

69

316.

565

315.

64

310.

90

311.22

311.04

320.18

320.68

323.90

316.48

31

0

318.57

318.78

317.

12

326.03

320.01

325 .05

023

325.57

326 .45

319.76

321.02

318.53

320.12

311

. 8531

1.96

312.

9131

1. 8

8

311.67

312

. 09

311

.95

313

. 00

311 .

98

313.59

314.23

15

3

314.59

315.70

316.47

316.43

317.06

318.13

315.98

316.97

316.10

53 1

317.12

309.44

312.78

312.26

313.02

312.

82

309.

91

314.11

310.49

316.73

316.07

308.35

313.63

315.28

307.64

308.02

308.70

308.

77310

.16

310

.39

310

. 47

310.

58

309

.5331

0.2

2

309.43

dÚpa

rtem

enta

l

309.76

310

. 76

310

.46

309.

91

311.81

312.49

311.70

312.71

312.71

314.

98 311.

94

314.95

315.

62

312.

54

315.

56

316.

60

316

.64

314.

06

313.

36

313 .

79

315.

14316.

2731

3 .77

313.12

323.

2532

3.65

23

0

321.77

321

. 44

322

. 25

322.34

316.87

322.92

324.24

307.

71

314.61

313.97

308.64

320.22

307.8

4

315.72

316.59

315.81

317.07

307.66

308.04

3

316.94

317.13

316.01

308.05

307.

78

308.30

319.

62

319.49

316.

90316.51

5

315.

77

1

3

315.92

316.48

307

. 360

316.

31

305.67

309.40

307.

38

Zone innondÚe307.64

307

.67

307.63

307.69

307.69

316.01308.85

307.26

316.4

2

a

32

0

319.36

321.34

316.91

565

564

17

16

371

18

559

560

563

309.57

4

316.98

310.24

2

312.72

11

313.86

3

b

a

b

661

1308.842

10

307.90

8

321.342

9

319.61

Repere 3

6

307.84

Repere 2

308.32

5

309.38

Repere 1

325.76

12

315.58

13

7

326.52

327.75

322

.03

331.43

33

334.56

333. 61

333.33

333. 88

330.61

332.07

331.30

321.88

331.24331.59

32

5

0

322.30322.21

320.44

321.45

320.45

315.23

319.02

314.67

317.36

315.48

323.45

323.08

322.13

3 34

.15

334

. 95

03

33

2 5. 02

324.

71

323.77

324 .

19

319.31

320.06

317.79

316.05

321.25

324.44

323.09

318.86

320.99

316.48

319.90

322.03

323.90

323.01

324.60

322.51

323.77

323.84

324.83

323.03322.71

321.83

318.81

321.39

316.52

316.66

3 2 0

320.39

318.84

321.54

503

324

.01

334

.10

334 .

93

320.23

318.97

320.09

318.50

317.42

389

374

390

387

385

386

311.87

108312.10

311.50

312.41

316.24

313.09

310.96

312.73

313.32

314.13

314.42

314.83

314 .

62

315.56

316.61

313.11

315.34

316.24

315.54

318.55

317.58

319.63

316.90

317.65

318.02

318.77

319.50

320.75

315.55

314.06

309.47

308.93

513

310.98

314.58

312.61

312.73

51

3 313.95

318.57

316.89

3 1 0

308.15

318.27

321.14

319.44

318.45

319.69

320.59

320.60

321.18

322.23

321.60

323.70

320.53

306.

84

307.01

308.53

307.83

3

1

307 .

46

307.95

307

.43

307.85308.38

3 07.7 7

307.71308.36307.89

321.31

308

.79

309

.53

308.88

308.12

308.15

308.11

308.53

307.80 309.35

2

322.5

2

0

324.

39

33 1 5

308

.71

309.48

309.

19

309.37

322.

73

323.24

309.

38

322.74

323 .

9932

5.38 323

.66

323.72

320.43

321.53

321.81

325.75

02

3

306.14

307.92308.99

308.

22

308.30

308.

30

31

308.35

308.54

307.65

308.70

309 .72

308

.56310

.31

324.09324.69

324.06

318.

73

315.9

2309 .

8 0

0

324.72

325.01

325.76

309

.88

321.40

3 29 .

27

32 5

.41

325.44

325.

48

324.79

334.89

3 33 .

89

324.72

323.88

324.75

324.26

52

3

324.43

325.

2 6

326.

59325.

5 2

325.69

326.

07

327.

46

326.

34

307.

75

307.81

50

3

01

330

8.6

7

325 .

4 9

327.53

327.87

02

3

326.08

32 9

.53

329.

11

3 11 .

2 5

308.55

309.64

308 .17

307. 73

308.04

308.9231

52

326

.21

35

331.

66

330.

67

331.

97330

.93

323.04

322.88

309 .

3 9

325 .

79

326.4

9325.

76

325.71

312

.46

326.

28

312.

62

328.3

1

329.

44

329.

13

330 .

20

326.5

3

329.02

326.68

50

Zone innondÚe

320.32

513

327.86

329.17

329.42

329.50

321.62

321.50

523

315.

76

330.

93

331

. 01

331.06

326 .

7 6

326.50

331

. 29

33

0

326 .

95

325.04

327.09

325.72

327.22

325.85

325 .43

3 25.1 9

326.23

325.26

330.

34

326.

98

327.17

327.03

327.73

327.63

327.90

328.45

328.25

328.28

PECH DES BALMES

327.25

326.46

5

325.36

23

327.79

326.76

327.47

325.64

324.50

321.73

320.06

325.95

322.72

323.89324.41

325.79

325.94

327.18

326.92

Légende:

4

309.57

Numéro du piézomètre

Localisation du piézomètre ou repère

Altitude NGF du piézomètre

Axe de la coupe piézométrique NO/SE

A

B

A

BAxe de la coupe piézométrique NNE/SSO

Annexe 2 : Prospection Géophysique de l’Université Paris VI

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