SYNDICAT MIXTE D'HYDRAULIQUE AGRICOLE DE .SYNDICAT MIXTE D - Mod©lisation - Faisab R.30314.RHA.4S/89

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  • SYNDICAT MIXTE D'HYDRAULIQUE AGRICOLE DU RHONE

    S.M.H.A.R

    Modlisation hydrodynamique de la

    Plaine des Chres

    - Faisabilit de captages d'A.E. agricole -

    R.30314.RHA.4S/89 DECEMBRE 1989

    par A. BARAT

    et JC. BLIGNY

    BUREAU DE RECHERCHES GOLOGIQUES ET MINIRES SERVICE GOLOGIQUE NATIONAL

    Service gologique rgional Rhne-Alpes 29, boulevard du 11-Novembre 1918 - B.P. 6083 - 69604 VILLEURBANNE CEDEX

    Tl.: 78.89.72.02

  • SYNDICAT MIXTE D

    - Modlisation

    - Faisab

    R.30314.RHA.4S/89

    HYDRAULIQUE AGRICOLE

    hydrodynamique de la

    L1it de captages d'A

    DU

    PI

    .E.

    RHONE -

    line des

    agricol

    S.N.H.A.

    Chres -

    t _

    par A.

    R.

    BARAT et J .C. BLIGNY

    RESUME

    Le Syndicat Mixte d'Hydraulique Agricole du Rhne (S.H.H.A.R.) souhaite dvelopper moyen terme

    sa capacit de production en eau agricole par la ralisation de captages en bordure de Sane dans la

    3 Plaine des Chres. Le dbit recherch est de 1500 m /h sur une priode comprise entre le 15 juin et

    le 15 septembre, soit 3 mois par an.

    Pour rpondre ce besoin, le Syndicat a confi au B.R.G.M. l'tude de faisabilit de ces captages

    sous la forme d'une modlisation hydrodynamique de la nappe alluviale susceptible de les alimenter.

    Deux sites ont t tudis :

    - Chamalan,

    - La Petite Bordiere.

    * Le site de Chamalan s'est rvl, ds les premires simulations, insuffisant pour un pompage de

    1500 m3/h.

    * Le site de La Petite Bordiere est par contre favorable. 3

    Au stade de la modlisation en rgime permanent, le dbit de 1500 m /h recherch est assur.

    La configuration optimum est constitue par 8 puits de pompage aligns en bordure de Sane (25 m ) ,

    espacs de 50 m entre eux. 3

    5 puits aligns le long de la Sane permettent eux aussi d'obtenir les 1500 m /h recherchs.

  • Ces dispositifs n'occasionnent pas de rabattements supplmentaires sur le champ captant

    d'Ambrieux, situ proximit (450 m ) .

    Les simulations, reprises en rgime transitoire, ont permis de montrer que la recharge

    s'effectuait en moins d'un mois aprs l'arrt des pompages, quel que soit l'tat de la nappe (anne

    sche, anne normale).

    L encore, aucun rabattement significatif n'est constat sur le champ captant d'Ambrieux.

    L'alimentation de la nappe capte sur le site de La Petite Bordiere est assure pour les 2/3 par

    la Sane, et pour 1/3 par la drainance du Pliocne.

    Si la part d'alimentation par la Sane parat dmontre, tant donn la quasi-absence de colmatage

    de la berge, il serait par contre intressant de pousser plus avant les reconnaissances au Pliocne

    sableux de manire mieux connatre sa recharge long terme.

    Ralisation de l'tude A. BARAT et J.C. BLIGNY

    Dessin J.F. RIEUX

    Outre le rsum, le prsent rapport contient : 20 pages de texte, 1 tableau, 15 figures, 2 annexes

  • - 1 -

    SOMMAIRE

    Pages

    1 - INTRODUCTION 4

    2 - LES DONNEES DU PROBLEME 5

    3 - MISE EN OEUVRE DU MODELE EN PERMANENT 6

    3.1 - Donnes de base 6

    3.2 - Exploitation du pompage SRAE : modle plan vertical... 9

    3.3 - Calage du modle en permanent 14

    4 - SIMULATIONS DE POMPAGE EN REGIME PERMANENT 14

    4.1 - Site de Chamalan 14

    4.2 - Site de la Petite Bordiere 15

    4.3 - Optimisation du dispositif de pompage 18

    4.4 - Connaissance du Pliocne 19

    5 - MISE EN OEUVRE DU MODELE EN REGIME TRANSITOIRE 20

    5.1 - Mthode de travail 20

    5.2 - Donnes de base du modle transitoire 20

    6 - SIMULATIONS DE POMPAGE EN REGIME TRANSITOIRE 22

    7 - CONCLUSIONS 24

  • - 2 -

    - LISTE DES FIGURES -

    Figure

    Figure

    Figure

    Figure

    Figure

    Figure

    2

    3

    4

    5

    6

    7a

    Figure 1 : Situation de la zone d'tude au 1/5000 et des points d'observation

    hydrogologiques utiliss.

    Emplacement des champs captants et des primtres de protection.

    Epaisseur des alluvions sur la Plaine des Chres.

    Epaisseur du Pliocne sableux sur la Plaine des Chres.

    Modle plan horizontal : maillage et codification du maillage.

    Modle plan vertical : maillage et codification du maillage.

    Pizomtrie observe et calcule, hypothse avec drainance du

    Pliocne.

    Figure 7b : Pizomtrie observe et calcule, hypothse sans drainance du

    Pliocne.

    Figure 8 : Pompage sur le site de Chamalan : rabattements calculs.

    Figures 9 - 1 0 - 1 1 :

    Pompage sur le site de La Petite Bordiere : rabattements calculs

    pour diffrentes configurations.

    Figure 12 : Niveaux moyens mensuels de la Sane et du coteau utiliss pour le

    modle transitoire.

    Figure 13 : Pluies efficaces utilises pour le modle en transitoire.

  • - 3 -

    TABLEAUX

    - Tableau 1 : Rsultats des dispositifs de pompage tests en permanent... p. 16

    ANNEXES

    - Annexe 1 : Cne de rabattement dans l'axe du modle plan vertical (pompage

    SRAE 1988).

    - Annexe 2 : Prlvements mensuels sur les champs d'Ambrieux et Quincieux.

    - Annexe 3 : Pluies efficaces et niveaux de Sane utiliss.

  • - 4 -

    1 - INTRODUCTION

    Le Syndicat Mixte d'Hydraulique Agricole du Rhne (S.M.H.A.R.) souhaite

    dvelopper moyen terme sa capacit de production en eau agricole par la

    ralisation de captages en bordure de Sane dans la Plaine des Chres. Le dbit 3

    recherch est de 1500 m /h sur une priode comprise entre le 15 juin et le 15 septembre, soit 3 mois par an.

    Pour rpondre ce besoin, le Syndicat a confi au B.R.G.M. l'tude de fai-

    sabilit de ces captages sous la forme d'une modlisation hydrodynamique de la

    nappe alluviale susceptible de les alimenter.

    Cette modlisation devrait permettre de dterminer :

    3 . la possibilit de pomper 1500 m /h au droit de la zone de captage (secteur

    de berges situes dans le primtre de protection loign des captages

    AEP) ;

    . l'implantation optimale des ouvrages et/ou des zones de captages, en nom-

    bre et rpartition ;

    . le mode de captage le mieux adapt aux caractristiques hydrodynamiques de

    l'aquifre ;

    . l'influence des prlvements sur l'ensemble de l'aquifre en gnral et

    sur les ouvrages de captages AEP situs proximit en particulier.

    Le prsent rapport rend compte des travaux raliss et des rsultats obte-

    nus .

  • - 5 -

    2 - LES DONNEES DU PROBLEME

    La Plaine des Chres telle que dfinie par le cadre de ce travail (figure 1)

    est limite :

    - au Nord, par l'Azergues Anse,

    - l'Est et au Sud, par la Sane,

    - l'Ouest, par les premiers reliefs (coteaux).

    Elle est constitue par les alluvions rcentes aquifres de la Sane. A

    l'heure actuelle, deux champs captants fonctionnent sur la Plaine des Chres.

    Ils sont situs proximit d'Ambrieux d'Azergues (La Grande Bordiere) et de

    Quincieux (Pr des Iles) et sont exploits aux fins d'AEP par le Syndicat Mixte

    Sane-Turdine (figure 1). Autour de ces champs captants ont t dfinis des

    primtres de protection immdiats et rapprochs (figure 2).

    En outre, existe entre ces deux champs captants une zone (La Sarrandire)

    rserve par le Syndicat Mixte Sane-Turdine pour ses besoins long terme.

    Cette zone a fait elle-mme l'objet d'une dlimitation de primtres de protec-

    tion.

    Les connaissances acquises sur le secteur (champs captants existants) lais-

    saient penser que pour les dbits recherchs, les captages devaient tre

    situs en bordure de Sane de faon bnficier de la ralimentation induite

    par la rivire. Ds lors, les secteurs disponibles pour les investigations

    taient limits deux (figure 1) :

    - La Petite Bordiere, situ en bordure de Sane, immdiatement au sud du

    champ captant d'Ambrieux ;

    - Chamalan, situ dans la boucle de la Sane, au nord-est de Quincieux.

    Les pompages du nouveau champ captant ne devront pas perturber l'exploita-

    tion des champs existants.

    Les simulations de pompage ralises l'issue de la modlisation hydrodyna-

    mique permettront de dfinir les conditions de faisabilit des nouveaux cap-

    tages.

  • - 6 -

    3 - CALAGE DU MODELE EN PERMANENT

    3.1 - Donnes de base

    3.1.1 Origine des donnes . . .

    Les donnes de base utilises et les hypothses de modlisation retenues

    sont pour l'essentiel celles runies lors d'une premire modlisation de la

    Plaine des Chres par le B.R.G.M. en 1983 (rapport 83 SGN 702 RHA).

    Toutefois, quelques forages ont t raliss depuis 1983 (pour l'essentiel

    sur les champs captants) et le SRAE a ralis en 1988 pour le SMHAR, en prli-

    minaire cette tude, un dispositif d'essai de pompage sur un des deux sites

    pressentis (Petite Bordiere). Ce dispositif et les essais qui ont suivi avaient

    pour but, outre de prciser les donnes gologiques et hydrogologiques sur le

    site, d'obtenir une meilleure connaissance du colmatage de la berge.

    3.1.2 - Rappel de la gologie de la Plaine des Chres

    - L'aquifre principal est constitu par les alluvions rcentes sablo-grave-

    leuses de la Sane. Leur paisseur sur la zone d'tude, en moyenne de

    10 m, est reprsente sur la figure 3.

    - En bordure de Sane, une couverture limoneuse s'tend sur les alluvions.

    Dans ces secteurs, la nappe semble tre semi-captive, alors qu'elle est

    libre partout ailleurs.

    - Les alluvions reposent directement sur le Pliocne, marneux sauf en deux

    endroits :

    . entre Anse et Ambrieu