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Etude hydrogéologique du Causse de Sauveterre - Infoterre

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1. D but Recession 11 03 06 Fin Recession 24 09 06 2 d bit d in app qo_2 debit d infiltration a t Pm 5 00 Co farissement Zone Noy e O o8 Qo Zone noy e mie 0 035 Illustration 7 D composition de la r cession 2006 selon la m thode modifi e de Mangin 214 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie I I I I I ml I I I I I I eh I I I I I 1 Illustration 9 Corr logramme crois de la chronique de debit de Famounet et des pluies de la station M t oFrance de Sainte Enimie BRGM RP 55529 FR Rapport final 215 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 3 Saint Chely du Tarn 100 99 999 99 99 Probabilit cumul D bit mie Illustration 10 D bits class s de la source de Saint Ch ly sur l ensemble des donn es classe de d bit de 0 005 m s 216 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrometrie et Hydrochimie Recession 2005 des debits de Saint Chely 1 00 7 x D bit mesur D bit simul i Vidange zone noy e 0 01 0 20 40 60 80 100 120 140 Tps coul j Debut Recession 26 04 2005 alpha coef tarisement USE cn AAA 00 E Gps fin d nfitration 20 QO d bit de crue debut recession go d bit d inf
2. 60 50 40 ally a MY LU fi M di i hAl Jal AAAA i All i i 7 11 2003 5 4 2004 2 9 2004 30 1 2005 29 6 2005 26 11 2005 25 4 2006 22 9 2006 Illustration 54 Evolution du seuil de pluie efficace Om ga et de la pluviom trie Sc D bit simul et mesur R 0 917 Nash 0 835 D bit l s 35000 D bit simul D bit mesur 30000 25000 20000 15000 10000 5000 od 7 11 2003 5 4 2004 2 9 2004 30 1 2005 29 6 2005 26 11 2005 25 4 2006 22 9 2006 Illustration 55 Comparaison du d bit simul au d bit mesur du syst me karstique de Burle 91 7 de la variance totale expliqu e BRGM RP 55529 FR Rapport final 97 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Sur l Illustration 54 qui repr sente l volution temporelle de la fonction seuil Om ga et de la pluie du bassin d alimentation on remarque qu l exception des p riodes comprises entre mai et aout les episodes de pluie provoquent une r ponse de debit a source de Burle Au cours des p riodes estivales le seuil Omega de pluie efficace est sup rieur a 20 mm Cette valeur est li e a la demande vapo transpiratoire ETP de l atmosph re En t on peut donc observer une reponse des debits aux episodes de pluies des lors que la quantit de pluie est sup rieure 20 mm A l inverse au cours des p riodes hivernales et printani res la dema
3. Pression atmosph rique hPa Octobre Novembre D cembre Janvier F vrier Mars Avril Mai Juin Juillet Ao t Date Illustration 25 Evolution temporelle de la pression atmosph rique la station m t orologique sur le Causse de Sauveterre entre octobre 2005 et aout 2006 Les probl mes techniques rencontr s la station m t orologique se rapportent une interruption d enregistrement des param tres en mars 2006 pour cause de d faillance des batteries L absence de donn es se marque sur les graphiques d volution temporelle de la temp rature et de la pression atmosph rique Illustration 25 54 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 3 1 4 Donnees des stations hydrologiques de categorie Dans un premier temps les exutoires des differents systemes tudi s ainsi que les sites d enregistrement sont pr sent s Les chroniques de hauteur mesur e au pas de temps semi horaire sont ensuite exposees Au prealable a leur utilisation une analyse critique des donn es est men e Cette analyse a pour objectif soit de valider les chroniques soit de les corriger Les courbes de tarage r alis es a partir de 5 a 8 mesures selon les sources sont ensuite examinees L etude est detaillee pour la source de Burle Les autres systemes sont d crits de facon plus succincte Enfin hydrogramme de chaque source est presente Les principaux r sultats d
4. 56 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie a Burle La source s coule de facon diffuse au niveau d une grande vasque Les coulements sont ensuite vacu s par un canal large de 4 4 m qui rejoint le Tarn situ en contrebas a une centaine de metres La mesure des hauteurs d eau s effectue dans le canal Illustration 26 Illustration 26 Canal de Burle et station de mesure e Analyse de la chronique de hauteur d eau Les donn es ont t acquises du 05 11 2003 au 16 01 2007 Illustration 27 BRGM RP 55529 FR Rapport final 57 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Hauteur d eau m 5 _ _ _ 05 11 2003 03 05 2004 30 10 2004 28 04 2005 25 10 2005 23 04 2006 20 10 2006 Illustration 27 Hauteur d eau mesur e dans le canal de Burle donn es au pas de temps horaire Sur cette p riode la chronique est caract ris e par d importantes fluctuations Les hauteurs sont comprises entre 20 cm lors de l tiage prolong de l t 2005 et environ 4 m au moment des fortes crues 23 11 2003 03 12 2003 et 20 10 2006 Les deux premi res crues automne 2003 sont associ es des pr cipitations sup rieures 100 mm sur le Causse de Sauveterre Par contre moins de 20 mm de pr cipitation ont t mesur s les 19 et 20 10 2006 L absence de fortes pr cipitations implique que les hauteurs d eau
5. Tous s Lot o Tarn Illustration 58 Diagrammes de distribution des teneurs en hydrog nocarbonate et en calcium des eaux du Causse de Sauveterre 112 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Histogramme de distribution du magnesium Frequence 00 32 64 96 12 8 16 0 19 2 22 4 25 6 28 8 32 0 Mg classe 1 6 mg l Tous s Lot o Tarn Illustration 59 Diagramme de distribution des teneurs en magn sium des eaux du Causse de Sauveterre Histogramme de distribution du sulfate 0 10 20 30 40 SO4 classe de 2 mg l Tous s Lot o Tarn Illustration 60 Diagramme de distribution des teneurs en sulfate des eaux du Causse de Sauveterre BRGM RP 55529 FR Rapport final 113 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Histogramme de distribution de NO3 NO3 classe 1 mg l Tous s Lot o Tarn Illustration 61 Diagrammes de distribution des teneurs en nitrate des eaux du Causse de Sauveterre 5 8 2 Qualit de l eau et parametres physico chimiques de terrain Selon les normes issues du d cret francais n 2001 1220 du 20 d cembre 2001 relatif aux eaux destin es a la consommation humaine l exclusion des eaux min rales naturelles actuellement en vigueur en France d
6. 0 1 0 0 10 02 2005 21 05 2005 29 08 2005 07 12 2005 17 03 2006 25 06 2006 03 10 2006 11 01 2007 Illustration 6 Hauteur d eau mesur e dans les canaux de Fonts donn es au pas de temps horaire BRGM RP 55529 FR Rapport final 167 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 7 Bernade Hauteur m 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 10 04 2003 07 10 2003 04 04 2004 01 10 2004 30 03 2005 26 09 2005 25 03 2006 21 09 2006 Illustration 7 Hauteur d eau mesur e a la source de Bernade donn es au pas de temps horaire 8 Saint Frezal Hauteur m 0 7 EE Saint Fr zal haut Saint Fr zal bas 0 6 Effondrement du seuil 0 5 0 4 0 3 ji 8 a LNI j E TR ASP mm i 0 2 0 1 pees EE sur le seuil 0 0 27 09 2005 26 11 2005 25 01 2006 26 03 2006 25 05 2006 24 07 2006 22 09 2006 21 11 2006 Illustration 8 Hauteur d eau mesur e dans les canaux de Saint Fr zal haut et bas donn es au pas de temps horaire 168 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 9 Golf Hauteur m 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 03 09 2005 02 11 2005 01 01 2006 02 03 2006 01 05 2006 30 06 2006 29 08 2006 28 10 2006 Illustration 9 Hauteur d eau mesur e dans le canal de Burle donn es au pas de temps horaire 10 Urugne Hauteur m
7. 4 pH_Famounet E pH St Fr zal 4 pH Bernade B pH Les Fonts A pH Golf pH Marijoulet t pH Delcastel pH Chaillac pH_Famounet pH Burle E pH Moline A pH Vizoir pH RocheB pH Beldou pH VieuxM pH Clujade pH Angle 8 2 valeur du pH N N D 7 4 7 2 7 01 08 03 17 02 04 04 09 04 23 03 05 09 10 05 27 04 06 13 11 06 date Illustration 62 Evolution du pH des sources du Causse de Sauveterre partie Est La valeur moyenne de la temp rature des sources est de 11 02 C avec un maximum a 17 6 C et un minimum a 8 1 C Illustration 63 int grant les donn es mesur es galement lors des campagnes de mesures des sources de cat gories 2 et 3 La source avec la temp rature la plus basse est celle de Chaillac puis la source des Fonts avec une certaine constance Les variations a la baisse des temperatures traduisent la reprise des coulements en hiver avec la fonte de la neige notamment BRGM RP 55529 FR Rapport final 119 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie T Urugne l T St Fr zal A T Bernade B T Les Fonts 8 T Golf 4H T Marijoulet t T Delcastel T Chaillac T C Famounet 4 T C Burle l T C Moline T C Vizoir T C Roche B T C Beldou T C Vieux M
8. 80 BRGM RP 55529 FR Rapport final 5 Interpretation hydrologique et hydrochimique 5 1 INTERPRETATION HYDROLOGIQUE DES SOURCES DE CATEGORIE L analyse hydrologique est pr sent e de mani re d taill e pour la source de Burle Pour les autres sources de cat gorie l seuls les principaux r sultats sont pr sent s aux paragraphes 5 2 pour les sources de categorie cote Tarn et 5 3 pour les sources de cat gorie l c t Lot Les sources c t Tarn provenant du Causse M jean ont galement t interpr t es a titre comparatif en terme de d veloppement de la karstification L ensemble des informations est synth tis dans le tableau 14 les diff rentes illustrations sont en annexe 6 BRGM RP 55529 FR Rapport final 81 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Source Qmin Qmax Qmoy Vinterannuel K Effet R ponse Degr de I s I s I s Mm3 m moire j impulsionnelle karstification Causse veterr Angle 30 3300 70 2 0 0025 0 7 40 interm diaire Sauveterre 7 250 20 bis Oo 8 O 0 Cot Lot Tableau 15 Tableau r capitulatif des diff rents param tres de l tude hydrologique syst me peu karstifi Syst me moyennement karstifi systeme tres karstifi 82 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 5 2 INTERPRETATION HYDROLOGIQUE DES SOURCES DE CATEGORIE
9. Sce Urugne Sce Urugne Sce Urugne Sce Urugne Sce Urugne Sce Urugne Sce Urugne Sce Urugne Sce St Fr zal Sce St Fr zal Sce St Fr zal Sce St Fr zal Sce St Fr zal Sce St Fr zal Sce St Fr zal Sce St Fr zal Sce St Fr zal Sce St Fr zal Sce Bernade Sce Bernade Sce Bernade Sce Bernade Sce Bernade Sce Bernade Sce Bernade Sce Bernade Sce Bernade Sce Benarde Sce Les Fonts Sce Les Fonts Sce Les Fonts Sce Les Fonts Sce Les Fonts Sce Les Fonts Sce Les Fonts Sce Les Fonts Sce Les Fonts Sce Les Fonts Date 09 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 19 07 2004 14 09 2004 30 06 2006 08 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 20 07 2004 15 09 2004 21 09 2005 21 11 2005 30 06 2006 09 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 19 07 2004 14 09 2004 01 05 2005 01 11 2005 29 06 2006 09 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 21 07 2004 15 09 2004 21 09 2005 21 11 2005 29 06 2006 BI balance ionique 202 pH 7 93 7 82 7 6 7 4 7 99 7 65 7 9 8 7 96 7 57 7 51 7 31 7 38 7 47 7 92 7 60 7 60 7 4 7 33 7 36 7 51 7 30 7 38 7 38 7 29 7 70 8 00 1 2 7 36 7 43 7 99 7 44 7 40 7 93 7 35 7 70 7 70 7 3 Bl 0 34 2 05 0 27 1 66 1 72 2 39 2 8 4 33 1 72 3 48 2 42 2 24 3 59 1 46 3 44 0 49 1 06 1 29 0 6 4 6 4 47 1 33 3 37 0 48 4 75 1 63 2 51 8 4 0 32 2 82 6 77 2 6 1 86
10. 0 59 5 56 0 05 2 55 0 06 CMTD mmol kg 5 00 5 51 5 62 5 61 5 81 5 23 5 71 5 39 4 98 5 91 5 99 5 63 5 93 5 41 5 96 5 14 5 04 5 36 5 13 5 86 5 66 5 99 6 30 5 81 6 03 4 85 4 91 4 85 4 92 5 36 5 08 5 30 5 92 5 00 5 64 4 79 4 86 5 20 IS 0 48 0 45 0 22 0 0 17 0 23 0 11 0 57 0 09 0 21 0 13 0 12 0 01 0 04 0 13 0 18 0 16 0 04 0 1 0 0 2 0 02 0 08 0 05 0 06 0 28 0 57 0 24 0 14 0 01 0 14 0 01 0 01 0 07 0 09 0 23 0 22 0 18 Aragonite Calcite IS 0 63 0 61 0 37 0 15 0 33 0 39 0 26 0 72 0 24 0 37 0 29 0 04 0 16 0 19 0 28 0 33 0 31 0 12 0 05 0 15 0 35 0 13 0 24 0 21 0 1 0 44 0 72 0 09 0 01 0 15 0 3 0 15 0 16 0 22 0 07 0 39 0 37 0 03 pCO2 IS 0 28 0 39 0 65 0 98 0 74 0 54 0 81 0 26 0 63 0 72 0 78 1 20 1 10 0 83 0 76 0 60 0 59 0 95 1 05 1 12 0 78 1 29 1 15 1 07 1 35 0 46 0 23 1 29 0 95 0 89 0 65 0 85 0 98 0 68 1 10 0 45 0 45 1 12 Dolomite IS 0 65 0 44 0 05 0 51 0 0 14 0 18 0 84 0 21 0 09 0 09 0 68 0 43 0 25 0 2 0 03 0 04 0 52 0 81 0 7 0 31 0 8 0 56 0 61 0 81 0 01 0 52 1 18 0 76 0 55 0 17 0 53 0 47 0 37 0 66 0 08 0 08 0 84 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie Tableau 11 Param tres du syst me calco carbonique calcul s a partir suivis g ochimiques
11. A E ThA Illustration 14 Ecoulements souterrains Illustration 15 Station de mesure 8 Saint Frezal Prin Illustration 16 Saint Fr zal avant s paration de l coulement BRGM RP 55529 FR Rapport final 159 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie Illustration 18 Saint Fr zal bas Illustration 19 Source de Golf Illustration 20 Ecoulement vers le canal 160 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie Illustration 21 Source de Golf Illustration 22 Canal et instrument de mesure 10 Urugne Illustration 23 Seuil et station de mesure BRGM RP 55529 FR Rapport final 161 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Annexe 3 Donnees hydrologiques des sources de categorie BRGM RP 55529 FR Rapport final 163 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 1 Burle Hauteur d eau m 5 Troncature Crue du Tarn 1 am mar mmm 05 11 2003 03 05 2004 30 10 2004 28 04 2005 25 10 2005 23 04 2006 20 10 2006 Illustration 1 Hauteur d eau mesur e dans le canal de Burle donn es au pas de temps horaire 2 Angle Hauteur d eau m 3 5 3 0 2 5 2 0 Troncature Crue du Tarn 0 5 0 0 03 09 2005 02 11 2005 01 01 2006 02 03 2006 01 05 2006
12. Etude hydrogeologique du Causse de Sauveterre et de ses avant causses secteur Est Lot N 2 et Lot N 3 Hydrologie et _ Hydrochimie d WW d i H ABRO gfipial tf PA Le l L wo A WA BRGM RP 55529 FR NA Mai 2007 Agence le Eau D CONSEIL GENERAL y Q G osciences pour une Terre durable Adour Garonne LOZERE X brg m Etude hydrogeologique du Causse de Sauveterre et de ses avant causses secteur EST Lots N 2 et 3 Hydrologie Hydrometrie et Hydochimie Rapport final BRGM RP 55529 FR Mai 2007 Etude r alis e dans le cadre du march N 05 019 et 020 notifi s le 23 02 2005 N Dorfliger P Fleury B Ladouche Avec la collaboration de J Cubizolles J L Izac et V Lerch V rificateur Approbateur Nom Marion Blaise Nom Marc Audibert Date 17 05 2007 Date 21 05 2007 HS Original sign par M Audibert Le syst me de management de la qualit du BRGM est certifi AFAQ ISO 9001 2000 CONSEIL GENERAL pu LOZERE Geosciences pour une lerre durable rgm Agence de l Eau des Adour Garonne Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Mots cl s Karst Hydrog ologie Hydrochimie Analyse des courbes de r cession Analyse des d bits class s Analyse corr latoire et spectrale Decomposition d hydrogrammes Causse de Sauveterre Loz re En bibliographie ce rapport sera cit de la fa
13. Illustration 23 Evolution de la temperature de lair a la station m t orologique du Causse de Sauveterre Commune de Ste Enimie 52 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie fee fore ore Te Te ae oem ed et a6 06 06 06 Temp 11 3 3 4 1 7 0 1 0 4 4 6 Lo 11 5 17 0 20 7 14 2 a Max C Min C Tableau 6 Temp ratures moyennes de Pair a la station m t orologique pour la p riode observ e Les pr cipitations totales sur onze mois s l vent 749 mm L intensit journali re maximale est enregistr e pour les mois de janvier octobre puis ao t de fa on d croissante Tableau 7 70 60 50 40 30 Pluviom trie mm 20 0 octobre novembre d cembre janvier f vrier mars avril mai juin juillet ao t Date Illustration 24 Evolution temporelle de la pluviom trie a la station m t orologique sur le Causse de Sauveterre entre octobre 2005 et ao t 2006 BRGM RP 55529 FR Rapport final 53 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie O id EEES ESO A E IO o ES 05 nm e 06 06 06 Pluviom trie dl ee a 55 54 Ke kee 43 A 94 S i 76 totale mm Pluviom trie 45 21 bei 89 hall 01 heal 42 15 36 13 65 14 hail hell 21 e Lan 83 maximale mm jour Tableau 7 Pluviom trie totale mensuelle et maximale journaliere par mois a la station m t orologique
14. L quation s crit Debit l s 10980 hauteur m 3918 7 Les d bits obtenus sont ainsi pr sent s dans l lllustration 29 D bit l s 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000 20 10 2006 Crue du Tarn 5 000 Troncature 0 000 i 5 11 2003 3 5 2004 30 10 2004 28 4 2005 25 10 2005 23 4 2006 20 10 2006 lllustration 29 D bit la source de Burle pas de temps journalier b Angle Tout comme la source de Burle la source Angle est influenc e par les crues du Tarn Du fait de la configuration du site annexe 3 la hauteur maximale ne peut pas d passer 1 7 m Or la hauteur enregistr e les 19 20 10 2006 est de 3 m A cette date l ensemble de l ouvrage tait donc submerg par les eaux du Tarn Apr s tude des chroniques chelle fine la part de la crue de la source a t valu e 1 3 m Le pic de crue du 19 20 10 2006 a t tronqu et la nouvelle valeur attribu e est 1 3 m La chronique de hauteur d eau mesur e est pr sent e en annexe 3 Tout comme la source de Burle la courbe de tarage n est pas repr sentative des hautes eaux L quation est valid e jusqu 30 cm le d bit associ tant de 140 l s Puis au dessus de 30 cm une seconde quation est d termin e de la m me fa on que pour la source de Burle Le d bit maximal est estim a environ 4000 l s Les couples de points utilises sont 0 3 m 140 l s et 1 7 m 4000 l s La chronique de d bit obte
15. Sur la base des bilans hydrologiques et des r sultats des essais de tracage les bassins d alimentation des principales sources de categorie et groupes de sources de cat gorie Il et III seront propos s dans le cadre du Lot N 5 synth se Un suivi hydrochimique d taill l chelle de crues coupl a un suivi en continu de la conductivite pour les sources les plus importantes en terme de volumes dynamiques ou de degr de karstification a savoir Burle Urugne et St Fr zal permettrait d obtenir des informations compl mentaires sur la dynamique de transfert entre zone d infiltration importance de l pikarst et la zone noy e Ces informations pourraient tre utiles en termes de caract risation additionnelle vis a vis de la vuln rabilit des systemes karstiques BRGM RP 55529 FR Rapport final 143 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 7 Bibliographie Box G E P amp Jenkins G M 1976 Time series analysis forecasting and control Ed Holden Day San Fransisco 575 p Castany G Margat J 1977 Dictionnaire francais d hydrog ologie BRGM Service g ologique national Orl ans 249 p Charcosset P 1998 Reconstitution d un segment de la marge Ouest Tethysienne au Bathonien dans les Grands Causses et le Bas Languedoc Analyse s quentielle a divers ordres et dynamiques du Bassin Editions Strata Dorfliger N Le Strat P Garden M avec la collaboration de
16. T C Clujade T C Angle temp rature T C 01 07 03 17 01 04 04 08 04 20 02 05 08 09 05 27 03 06 13 10 06 date Illustration 63 Evolution de la temperature du Causse de Sauveterre partie Est Toutes les analyses effectu es sur l ensemble des sources de categories II et lll ne pr sentent pas d anomalie de qualit concernant les nitrates la majeure des valeurs est inf rieure a 10 mg l Illustration 64 25 4 NO3 Urugne M NO3 St Fr zal 4 NO3 Bernade E NO3 Les Fonts NO3 Golf AF NO3 Marijoulet NO3 Delcastel NO3 Chaillac NO3 Famounet 6 NO3 Burle l NO3 Moline amp NO3 Vizoir gt NO3 RocheB NO3 Beldou NO3 VieuxM NO3 Clujade NO3 Angle 20 concentration NO3 mg l 01 07 03 17 01 04 04 08 04 20 02 05 08 09 05 27 03 06 13 10 06 date Illustration 64 Evolution des concentrations en nitrate du Causse de Sauveterre partie Est 120 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 5 8 3 Suivis temporels Informations sur le fonctionnement hydrologique des sources Description de l volution g ochimique de la source de Burle cote Tarn Nous pr sentons sur l Illustration 65 l volution temporelle des debits de la source de Burle et des concentrations en elements majeur
17. dans le syst me lors de l infiltration des eaux de pluie Les formations g ologiques de la zone d infiltration notamment des calcaires du Kimm ridgien contiennent peu ou pas de magn sium Les diminutions des teneurs en magnesium observ es lors des hautes eaux peuvent tre expliqu es par le ph nom ne de m lange avec les eaux en provenance de la zone pikarstique qui compte tenu de l augmentation des teneurs en nitrate observ es semblent tre affect es par des pollutions anthropiques de type agricole L augmentation des teneurs en sodium observ es lors des p riodes de hautes eaux traduit l interaction que subissent les eaux d infiltration avec niveaux argileux pr sents au sein du syst me karstique marno calcaires du Callovien Oxfordien L interaction g ochimique des eaux d infiltration avec les marno calcaires apparait de faible ampleur compte tenu du faible enrichissement observe lors des hautes eaux de l ordre de 0 6 mg l par rapport aux valeurs mesur e en basses eaux Les informations disponibles en p riode de hautes eaux ne permettent pas de qualifier la dynamique de transfert des eaux entre la zone pikarstique et la zone noy e Seul un suivi geochimique detaille lors d une crue ou un suivi en continu des parametres physico chimiques des eaux conductivit temp rature permettrait de qualifier le temps de transit des eaux d infiltration L volution des teneurs en magnesium observ es lors des p riodes de re
18. es en sediments a l aval direct d KIRTZ EE 68 Illustration 38 D bit a la source de Golf pas de temps journalier nn0nnnnnnnnnsnnnennnnenennnennnne 68 Illustration 39 D bit la source d Urugne pas de temps journalier 69 Illustration 40 Sch ma r capitulatif des jaugeages et de leur r sultat a l aval de la station de mesures de l Urgune iii 70 Illustration 41 Localisation des points 1 a 4 de jaugeages a l aval de la station de mesure de l Urugne au niveau du Camping 70 Illustration 42 Localisation des points 5 a 8 de jaugeages l aval de la station de mesuresde TUTUGNO cie 11 Illustration 43 D bits class s de la source de Burle sur l ensemble des donn es de la p riode novembre 2003 janvier 2007 classe de d bit de 0 01 m s Dee cnt De 84 10 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Illustration 44 Decomposition de la recession 2004 de la source de Burle selon la methode de Mangin 197 0 uso ltda 85 Illustration 45 D composition de la r cession 2005 de la source de Burle selon la m thode modifi e de Mangin Ladouche et al 2006 cococccccoccnccoccnccocnnccncncccncncononononenononos 87 Illustration 46 Corr logramme simple de la chronique de debit de Burle 89 Illustration 47 Corr logramme crois de la chronique de d bit de Burle et des pluies de la s
19. galement l exutoire d un systeme bien karstifi La source est situ e dans une recul e au contact entre les calcaires du Jurassique inf rieur et les niveaux imperm ables du Toarcien marnes grise Le niveau de base est ainsi constitu par les niveaux du Toarcien Sur le plateau de Sauveterre l infiltration est efficace il ny a pas de ruissellement Dans la premi re centaine de m tres la zone d infiltration est bien karstifi e aven gouffres Au dela de 100 metres les niveaux sont plus marneux La zone d infiltration cumule une paisseur de l ordre de 400 m L essentiel de infiltration s effectue lentement au travers de la zone non satur e Les temps de transfert sont importants dans cette zone non satur e et sont a mettre en relation avec la pr sence des niveaux marneux Les systemes de Burle et d Urugne ont b n fici de suffisamment d eau pour permettre un d veloppement efficace de la karstification de la zone non satur e permettant une infiltration rapide La karstification de la zone non satur e est certainement plus restreinte pour les autres systemes pouvant tre li s a des quantit s d eau disponibles plus limit es Il en r sulte des transferts beaucoup plus lents dans la zone non satur e Globalement les systemes sont tres inertiels Ils sont caract ris s par des transferts lents au sein de la zone non satur e Cette zone a cause des retards a l coulement qu elle induit joue galement un r le de stockag
20. t assur par GAEA ing nierie a une fr quence mensuelle pendant la dur e de l tude Equipement du poste m t orologique Le poste m t orologique comprend un pluviom tre PLUVIO de la soci t OTT hydrom trie fonctionnant selon le principe de la pes e avec une bague r ceptrice de 200 cm quip d un syst me de chauffage r gul la capacit de mesure est de 1000 mm de pluie reli a un enregistreur int gr a 4 voies d entr e de mesure Le pluviometre est aliment par batterie Ce type de pluviometre est id al pour la mesure de toutes les intensit s de pluies jusqu 50 mm min avec une haute r solution 0 01mm BRGM RP 55529 FR Rapport final 51 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Une mesure de la pression atmosph rique et de la temp rature sous abri selon norme OMM est galement effectu e sur le site et reli e a lenregistreur cartes analogiques Les donn es acquises la station m t orologique sont les suivantes Temp rature pression atmosph rique _intensit s des pr cipitations La temp rature moyenne de l air est comprise entre 2 C et 20 C pour la p riode d observation octobre 2005 ao t 2006 Illustration 23 et Tableau 6 d A Temp rature c PUN al AAA u il ij 1 IW d i i d Octobre Novembre D cembre Janvier F vrier Mars Avril Mai Juin Juillet Ao t Date
21. 0 6 0 5 0 4 0 3 A 1 1 Pompage I 0 0 03 09 2005 02 11 2005 01 01 2006 02 03 2006 01 05 2006 30 06 2006 29 08 2006 28 10 2006 Illustration 10 Hauteur d eau mesur e a Urugne donn es au pas de temps horaire BRGM RP 55529 FR Rapport final 169 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Annexe 4 Planches photographiques des sources de categories II et Ill BRGM RP 55529 FR Rapport final 171 Vizoir Le ou Source de la Fontaine 2 3 spagnac 696 632 1 933 847 30 08 2005 Estimation om E 10 4 3 Ilspagnac 696 894 1 932 372 31 08 2006 Estimation 0 02 q gt 125 694 3911 1 931 564 30 08 2005 Seau 25 96 om comet 30 00 Trop plein1 Sauveterre tie spagnac Tarn 694 77211 931 264 30 08 2005 Estimation 2 30 627 7 5 13 2 07 02 2006 V locim tre 118 00 314 7 0 10 7 Sauveterre 2 A spagnac Tarn 694 942 1 930 923 30 08 2005 Estimation 4 50 390 7 6 12 1 Non estimable source noy e dans le Tarn ainte Enimie 690 303 Ses ss As EEE EE EE oc tf E e Se fof maf afm Ss AAA AA AA ontbrun 691 983 Estimation 0 1 ontbrun 693 274 ontbrun 693 263 ontbrun SS 693 783 ontbrun en Tam 693 934 V locim tre ontbrun eme 692 833 ainte Enimie 689 479 Tarn ainte Enimie 688 278 Estimation 7 3 ainte nimie 685 625 V locim tre ainte nimie 682 849 Estimation 1 6 hos 683 009 Estimation 3 5 aval du Tarn
22. COTE TARN 5 2 1 Source de Burle Cette source est la source la plus importante du Causse de Sauveterre du secteur est Sur la p riode d tude les d bits varient entre 30 l s et 30000 l s Le d bit moyen est 630 l s A une centaine de metres une seconde source nomm e Coussac sort a flanc de falaise avant de rejoindre quelques metres plus bas le Tarn La source de Coussac est galement une source aux d bits importants Elle est a une altitude inf rieure a celle de Burle et encore plus proche du Tarn De ce fait la source de Coussac est frequemment submerg e par le Tarn lors des crues De plus le site est difficile d acces Pour ces deux raisons la source de Coussac n a pas ete instrument e Compte tenu de la proximit avec la source de Burle ces deux sources constituent l exutoire d un m me syst me karstique Faute de mesures il n est pas possible de pr ciser les relations qui existent entre elles a Analyse des d bits class s L analyse des d bits class s est pr sent e l illustration 43 Trois ruptures ont t identifi es pour des valeurs de d bits proches de 0 3 m s 18 rupture des valeurs de 3 m s 2 rupture et pour des d bits proches de 10 m s 3 rupture La premi re rupture de pente se produit en contexte de moyennes et ou de basses eaux pour une fr quence cumul e d environ 50 La seconde rupture d bit proche de 3 m s se produit pour une fr quence cumul e de 98 en contexte de crue
23. Elle se produit a 60 l s pour des fr quences cumul es de 50 La pente de la droite a est inf rieure a q4 L vacuation des eaux du syst me est donc plus facile en p riode de hautes eaux La recession de 2006 a une dur e de 200 jours Le coefficient de tarissement est gal a 0 002 i vaut 0 4 et K est egal a 0 5 L effet m moire est faible 6 jours et la reponse impulsionnelle pointue Urugne est un syst me bien karstifi L ensemble des param tres sont proches de ceux de Burle La structure et le fonctionnement de ces deux systemes sont proches 5 4 INTERPRETATION HYDROLOGIQUE DES SOURCES DE CATEGORIE COTE TARN 5 4 1 Source d Angle L analyse des d bits class s permet d identifier deux ruptures de pente la premi re a 70 l s et la seconde a 140 l s Ces ruptures se produisent en contexte de hautes eaux pour des fr quences cumul es de respectivement 92 et 98 La pente de la droite az est inf rieure a o elle m me inf rieure a o Ainsi en p riode de crue les coulements sont facilit s ce qui traduit une meilleure connexion et vacuation des eaux du syst me A l inverse en p riode de basses eaux l vacuation du syst me est difficile L tude des courbes de r cession r alis e sur une r cession de plus de 6 mois donne des r sultats comparables en utilisant la m thode de Mangin et la m thode de Mangin modifi e cf annexe 6 Le coefficient de tarissement de la zone noy e a est tr s faible
24. Evolution temporelle du debit et des concentrations l ments majeurs des eaux de la source patrimoniale de Burle depuis septembre 2003 Pour la source de Burle les teneurs en magn sium les plus faibles sont observ es lors des hautes eaux et les plus lev es lors des p riodes de basses eaux Illustration 65 Pour le calcium une volution inverse est globalement observ e les valeurs lev es sont g n ralement observ es lors des hautes eaux les valeurs les plus faibles en p riode de basses eaux Les volutions des teneurs en nitrate suivent globalement les teneurs en calcium les valeurs lev es sont observ es lors des hautes eaux les valeurs plus faibles sont observ es en basses eaux Une volution similaire est observ e pour le sodium Les teneurs en hydrog nocarbonate pr sentent galement 122 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie une tendance a l augmentation lors des p riodes de hautes eaux La conductivit des eaux apparait globalement plus lev e lors des p riodes de hautes eaux Lors des p riodes des hautes eaux l augmentation de la conductivit des eaux est a mettre en relation directe avec les augmentations des concentrations en HCO3 et Ca observ es Les concentrations en magn sium diminuent galement en p riode de crue Ces volutions traduisent le ph nom ne de dissolution des carbonates sous l action du CO biog nique entr
25. I EF I I I l I I I L I I I I I I BRGM RP 55529 FR Rapport final Illustration 29 Correlogramme crois de la chronique de debit de Bernade et des pluies de la station M t oFrance de Sainte Enimie 230 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 7 Saint Frezal 100 e Uy O li V Probabilit cumul O D bit m s Illustration 30 D bits class s de la source de Saint Fr zal sur l ensemble des donn es classe de d bit de 0 01 m s BRGM RP 55529 FR Rapport final 231 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie Recession mars 2006 des d bits de Saint frezal 1 00 7 x D bit mesur D bit simul i Vidange zone noy e D bit m s 0 20 40 60 80 100 120 140 Tps coul j D but Recession 11 03 2006 Fin Recession 02 08 2006 alpha coef tarisement epsilon coef d h t rog n it d coulement 0 3000 AO 0240 ti tps fin d infiltration B QO d bit de crue debut recession go d bit d infiltration a t 0 eta vitesse moyenne d infiltration Parametre i retard l infiltration Crit re de Nash qualit de la simulation Vdyn million de m Vdyn vol coul apres ti Vinfil million de m Volume moyen interannuel million de m Pouvoir r gulateur K Illustration
26. Lorsque le jaugeage d une section mouill e est termin on se trouve avec un certain nombre de donn es concernant la position des points de mesure profondeur et distance de la berge et les vitesses correspondantes Afin de d duire le d bit correspondant la hauteur d eau au moment du jaugeage les donn es r colt es sont trait es par le logiciel Baremeo e Jaugeage au seau Ces jaugeages ont t r alis s sur des sources de cat gories 2 et 3 lorsque la configuration du site le permettait am nagement existant de fontaines etc Jaugeage par estimation Lorsque les deux m thodes pr c dentes n ont pu tre appliqu es section mouill e trop peu profonde d bit beaucoup trop important sources multiples et diffuses des estimations du d bit ont t effectu es de la mani re suivante d finition des sections mouill es mesures de la largeur du profil et profondeur des verticales estimation visuelle de la vitesse du courant en surface concerne les sections mouill es faible profondeur lt 3 cm 22 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie mesure de la vitesse du courant au velocimetre uniquement sur quelques points concerne les sources a debit trop important Ces mesures ont t ensuite d pouill es par le logiciel Bar meo 2 1 2 Traitement des jaugeages l aide du logiciel Bareme Ce
27. O Y 0C 6 GO GO 0G c6c Gv 0 OO 00 FE OZ LZ 0G OCY Goll 9 OUEIPOU v8 0 G9 G PALO CLA ARA OO FCO Ec F 98 9 GIRA 90 L GOU OU euwbIs z Gl G 6 C9 L ese 67887 8t 0 SO L SEN Ct 69 0S0Zb SZ L 9Z suue ou 06 GLY BOL GING GZ vlc Ov 0 G8 0 ELLE G8 99 G 96 88 0L 09 dief OO E OO E 09 L 08 00 Sc Ov 0 0 0 Gg 08 6S OO EI OG OL ZG uuu AIOZIA 99S 00 p D00 p 0 6 00 S 00 6S 090 08 OO LL OSG PZ 00 66 OL LE 9 XEN 00t ese OO 00 S 00 Gbe 0G 0 Ob LEOL GOU GO 00 26 06 0L L2 2 aIWeNH See 3 G6 G0 Gy 9 00 S 00 ZVvCc Ov 0 Ob 06 6 06 99 00 88 08 0L vIL ueip w 5 890 LG O GG I 67 0 61 6 2 00 6L 0 v6 0 OG tb CL A ZLO GLO ewbIs z E vse 0 Z9 9 CL 00 bbz Gt O 9b L 116 0999 t 28 L80L 9 4 euusiowu ze Eere 00 GC 8v y Gc OVC Ov 0 EC v9 6 OU PO OG L8E 0Z 0L CG Z dief E OU e UO e 00 S 09 OO tg Ov 0 O L OV Z O 6S 00 8ZE 09 Ol 68 l uuu 3uIJOIN 99S E 00 S 00 p O0 LE OO OO LLE 06 0 AER OPO 08 v6 OO VZV OO el 0Z Z XEN O GUY 0107 G 8 00 G GZ c0E 8v 0 Ob v 6 G8 06 OO LZY OO OG een et O l lt A OO tb OO E OO 00 S OO Ge Ov 0 Ob Gr 8 08 8 00 99py GI VV LZ ueip w E Zg L ZE 0 8Z L 280 8 El 910 GC OU v9 L cG G CH A Of OU GL O EUBIS z e Zoe ese g9 Z co s Ov S6z App 6 1 678 60 289 SZ 9v LELL tbtrZ ouueAow ie GC E OO E 0c 9 00 S 00 06 Ov 0 O L 629 COP 00 85p Oc LL cel SIINEND pk oi OO 00 00 9 0 OO 9C Ov 0 06 0 OLS 0c 9Z OO CSV ZO Gol Ul UW 9 1Ng 99S
28. Recession 2006 des d bits de la source de C narete 1 00 7 x D bit mesur D bit simul ti Vidange zone noy e 0 01 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Tps coul j D but Recession 29 03 2006 AA Ap 0050 Eos fin d inftration OB QO d bit de crue debut recession go d bit d infiltration a t 0 eta vitesse moyenne d infiltration Parametre i retard a l infiltration Critere de Nash qualite de la simulation Vdyn million de m Vdyn vol coul apres ti Vinfil million de m Volume moyen interannuel million de m 2 2 Pouvoir r gulateur K 0 2 Illustration 17 D composition de la r cession 2006 selon la m thode de Mangin 1970 222 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrometrie et Hydrochimie I I I j I I I al i I I I I I U Illustration 19 Corr logramme crois de la chronique de debit de C nar te et des pluies de la station M t oFrance de Sainte Enimie BRGM RP 55529 FR Rapport final 223 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie 5 Les Fonts 100 99 999 99 99 Ko co N E IN e LA de E oO N e 90 Ye A CN A A A A A A A Y A _ EEES O EE _ Probabilit cumul al p VUORO 0 01 0 1 1 10 D bit mie Illustration 20 D
29. Saint Saturnin Sauveterre Lot 19 09 2005 0 80 412 8 3 12 0 Clau del Bousquet Villard Chanac Sauveterre Lot Mesures impossibles Salelles Salelles Sauveterre Lot 01 09 2006 o el e 103 E FOOT Balsi ges Sauveterre Lot 20 09 2005 X X X de l Oume ele ANS rennet es O 20092005 0 50 349 7 9 8 8 ou Pruneyrolles Valdonnez Pruneyrolles Saint Etienne du sauveterre Lot 20 09 2005 0 50 344 8 1 Valdonnez Tableau 14 Donn es de d bit et des param tres physico chimiques des sources de cat gorie 3 c t Lot GAEA Ing nierie La Canourgue Sauveterre Lot Non trouv e Source inconnue BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 4 Donnees hydrochimiques 4 1 DONNEES DISPONIBLES La p riode d acquisition des elements physico chimiques n tant pas concomitante a la p riode de suivi hydrologique l tude des analyses chimiques est rendue plus difficile En particulier l analyse en termes de fonction de transfert a partir de l analyse des teneurs en Ca et Mg Deux conditions essentielles doivent tre v rifi es pour mener a bien ce type d analyse i la connaissance des d bits au pas de temps journalier est n cessaire pour caract riser au pr alable l hydrogramme unitaire des syst mes et ii le suivi hydrochimique des sources doit tre r alis un pas de temps fin journaliser lors des crues et hebdomadaire lors des p riodes d tiage On peut s
30. bit simul Sm TI 10 0 Vidange Zone Noy e 0 20 40 60 80 100 Tps coul j D but Recession 30 04 2004 epsilon coef dh t rog n it d coulement 1 3000 __ oao ELE QO d bit de crue debut recession qo d bit d infiltration a t 0 eta vitesse moyenne d infiltration Parametre i retard a l infiltration Critere de Nash qualit de la simulation Volume dynamique million de m V dyn vol coul apres ti Volume d infiltration million de m Volume moyen interannuel million de m 13 4 Pouvoir r gulateur K 0 30 Illustration 44 D composition de la r cession 2004 de la source de Burle selon la m thode de Mangin 1970 Pour cette r cession la m thode de Mangin semble adapt e mais l tude d une crue plus longue 2005 r vele que la d crue a une dur e sup rieure a 100 jours Ainsi BRGM RP 55529 FR Rapport final 85 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie l tude de la recession de 2004 ne permet pas de caract riser le tarissement car le syst me est encore influence par l infiltration phase de d crue Elle ne donne pas ainsi acces aux informations concernant le fonctionnement de la zone noy e les resultats ne doivent pas tre pris en compte De plus la m thode de Mangin s avere non appropri e pour d crire le fonctionnement du systeme dans un contexte hydrologique de tres basses eaux comme celui observe lors
31. et d autre part une karstification mod r e de la zone noy e Le contexte lithologique des zones noy es avec la presence de marno calcaires et de calcaires en bancs de petites dimensions n tant pas favorable au d veloppement de larges conduits en profondeur sous le niveau de base Les volumes dynamiques estimation par d faut des r serves estim s a partir de l analyse des courbes de r cession sont faibles a moyens pour les sources de Famounet 3 78 Mm Urugne 2 16 Mm Les Fonts 1 12 Mm Angle 1 73 Mm Bernade 0 65 Mm Concernant Burle et St Fr zal ces deux syst mes sont caract ris s par des r serves importantes 5 62 Mm respectivement plus de 10MmY pour St Fr zal Ces volumes de r serves sont a mettre en relation avec les valeurs des volumes interannuels qui logiquement sont les plus lev s pour la source de Burle 13 Mm et la source de St Fr zal 8 Mm Les volumes pour les autres sources sont inf rieurs 4 Mm voire proche de 1Mm pour les sources de Famounet et de Bernade L tude hydrologique des sources de cat gorie a permis de calculer des superficies de bassin d alimentation et d en d duire pour des conditions de pluies efficaces moyennes annuelles similaires les superficies des bassins d alimentation des sources de cat gorie ll et Ill La superficie totale du Causse de Sauveterre partie Est est estim e a 456 km consid rant la superficie totale calcul e pour les princ
32. f ol d Le LEAR gei d TOULOUSE HAUTE GARONNE T A Va Ln AT AO M DITERRAN E Van lirio de N gicn iimte de D partement Illustration 1 Localisation g ographique du Causse de Sauveterre CHARCOSSET 1998 16 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie La region des Causses se trouve au Sud du Massif Central au Nord de la plaine languedocienne Le Tarn la Jonte et la Dourbie y ont creuse d troites vallees accident es pour s parer du Nord au Sud quatre grands Causses Sauveterre le M jean le Causse Noir et le Larzac Illustration 2 re a AAA n weg 2 mp Ee ZE Causse M jean 40 E A A Za a as ee d a lt a a 4 Re Y Soe S W e EN Millau Illustration 2 Localisation des diff rents Causses les uns par rapport aux autres CHARCOSSET 1998 1 3 GEOLOGIE ET G OMORPHOLOGIE Les formations que l on trouve sur l ensemble du Causse sont d ge jurassique leur nature lithologique calcaires dolomies marnes et formations superficielles marque le paysage Plusieurs ensembles g omorphologiques se distinguent dans le paysage notamment au niveau des bordures du Causse Illustration 3 les vires marneuses et les barres carbonat es dans les vall es et de vastes plateaux arides associ s des d pressions ferm es comprenant de nombreux avens et grottes L altimet
33. gale environ 110 km Cette surface repr sente quelques 25 de la surface totale du Causse Sauveterre qui est estim e 460 km Les mesures sur les autres sources du syst me r alis es plusieurs reprises au cours du cycle hydrologique permettent d estimer avec toutefois une forte incertitude les d bits moyens et ainsi les surfaces des bassins d alimentation associ s Les donn es du CCTP donnant les d bits moyens des sources hors crue permettent d obtenir une superficie similaire La surface totale de ces autres sources est de 50 km 50 km Ainsi la totalit des syst mes repr sente quelques 45 de la surface du Causse de Sauveterre mettant ainsi en vidence des sorties non contr l es du syst me fuites Il faut ainsi envisager une alimentation directe du Tarn par le Causse de Sauveterre mais aussi une alimentation du bassin est vers le bassin ouest soit environ 50 km sur les 131 km de superficie du bassin d alimentation de la source Beldoire Fontmaure cf rapport de synthese de l tude hydrog ologique de la partie ouest du Causse de Sauveterre et de ses avants Causses PNRGC mars 2006 Source _ Q min sl Q max I s Q moy sl SBA km Causse Sauveterre C t Tarn Causse StCh ly 20 120 110 9 M jean _Les Fonts_ 10 1050 80 9 Bemade 18 99 3 2 Causse Sauveterre C t Lot Urugne 30 2440 120 9 Tableau 21 Superficie des bassins d a
34. indique le tarissement de la source h 74 BRGM RP 55529 FR Rapport final a Ree Lei e ue Fontaine du Lait ou Gte Kid d SEIT RTE QUE WS sr WR hel K A aT Castel Fouont de cl ER e za anet ou Bannet w SC E D Vitlaret e fe or A elk Ze Villard al We ra a D ace CT Margot ou de Bartassot y na pe ee En a eee EZ LP Bramonas ou Foust de Oumne gt K sine JAR 4 SC KZ es Lol d le eee hr Es ES Delbouc o Ons 1 Chomeur ol Pri uney 3 Te Ms i A A d a i age SL i heme a A No d EL gt AR l a dei li Ea m ir a Ea Es nae ae ae e e SE a ik D 1 as Land Ka SC gt S ee e Le deg Al i RP runeyrolles ver Roque ou eerste E a pe Ee ee 2 n Valoubiere as SE o d A pPruney same alo E a Bo seroquel Haute nade e am u Pas de Lane af LL sl A A Sch SIb i L e a Ta 4 1 ource e Ver dios geng S LS w Lycee ou Pas de l An a i T aee Lot Sr S Geet LB 1 di V eg La Lane bs E ae i Si d G a Tt 3 R d D A E i j di a ZC r KH Ka SE GN d w SE E ar i ater ezal 2 2 4 ica Si C SEN e KH F 14 E a rg A D ci K E Ge SC oe ted e 3 AS e r I A V i s a Ut E Ge A eh A i y d ia e E f S gt D a a d j S 7 a d Hr Safe SI Ze SC K i e a At Gau F e PE jana e Ky de E j 8 ahs Ge re TT ay dee val aS ef Le Salanson rame w a A Ska a om 5 Fi bee Za SE SE rT Re Des Pott a Zu Se 8 d Dt E et e A e s e
35. l amont de la station demesure 47 Illustration 12 Ecoulement vers le canal de mesure 47 ustraton TS SOUS Gola ii 47 Illustration 14 Canal et instrument de mesure de la source Golf 47 Illustration 15 Ouvrage de la source d Angle nnnnnnnnnennnnsennnnentnnsnnnnsnrresrnrrnsnrnrsrnrrnsnrresnnrnnnne 48 Illustration 16 station de mesure d Angle ss 48 Illustration 17 Am nagement du site de Famounet n nnnnennnenensnnestnnnrrrrenrrrrernrrsrrenrrerenreennne 49 BRGM RP 55529 FR Rapport final 9 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Illustration 18 Source de Famounet instruMent e occccoccncccccncccccncconnncncnnnnnnnnnnnnnnnnnnnononenenonos 49 Illustration 19 Distance de la source Famounet au Tarn 49 Illustration 20 Position des sources de cat gorie sur le log g ologique du Causse de el EE 50 Illustration 21 Localisation de la station m t orologique au SE du Serre de la Gacholo sur la commune de Gretnme cece cee cececcecece cence ccecececeeeecueaeceeaecueaeaeeueaeentaeaeeeas 51 Illustration 22 Station m t orologique cl tur e avec un portail d acc s 51 Illustration 23 Evolution de la temp rature de l air a la station m t orologique du Causse de Sauveterre Commune de GieEnmel 52 Illustration 24 Evolution temporelle de la pluviom trie a la station m t orologique sur le
36. on suivante Dorfliger N Fleury P Ladouche B avec la collaboration Cubizolles J Izac J L Lerch V 2007 Etude hydrog ologique du Causse de Sauveterre et de ses avant causses secteur Est Lot N 2 et Lot N 3 Hydrologie et Hydrochimie BRGM RP 55529 FR 236 p 72 ill 30 tabl 6 ann BRGM 2007 ce document ne peut tre reproduit en totalit ou en partie sans l autorisation expresse du BRGM 4 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Synthese Depuis plusieurs ann es les Causses font l objet d tudes hydrog ologiques inscrites dans une d marche globale de connaissance et d valuation des ressources en eaux souterraines en vue notamment de les prot ger Le Conseil G n ral de la Loz re assist techniquement par le Parc Naturel R gional des Grands Causses est l initiative de cette tude hydrog ologique du Causse de Sauveterre et de ses avant causses secteur Est L tude hydrog ologique du Causse de Sauveterre est subdivis e en 5 lots dont le lot N 2 et N 3 concernant le suivi hydrom trique et l interpr tation hydrologique hydrog ologique et hydrochimique des syst mes karstiques en termes de r serves de degr de karstification et de dynamique de fonctionnement Le present rapport concerne la pr sentation des objectifs de la m thodologie et des r sultats Pour mener a bien cette tude le BRGM s est associ a GAEA
37. serves et valuer la ressource des syst mes karstiques 18 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie iii valider la d limitation des bassins d alimentation des syst mes karstiques et iv r aliser des bilans hydrologiques pour chaque syst me karstique Le bureau d tude GAEA Ing nierie en qualit de sous traitant du BRGM a assur l quipement des 4 stations de cat gorie sources majeures pr vues dans le cahier des charges des clauses techniques et particuli res le suivi du d bit seuil chelle limnim trique Thalimedes de la soci t OTT l tablissement des courbes de tarage de ces stations l installation du poste m t orologique et le suivi hydrologique et m t orologique au cours du projet ainsi que le jaugeage des sources de cat gories II et Ill consid r es comme ayant un bassin d alimentation significatif au niveau du Causse de Sauveterre en p riode d tiage et de moyennes eaux pour la cat gorie Il et en p riode des basses eaux pour la cat gorie lll Herv Planeilles en qualit d hydrog ologue et de directeur de GAEA ing nierie a particip cette tude ainsi que Jean Bonnie Gimi en qualit de technicien GAEA INg nieric eo Les objectifs du Lot N 3 concernant l hydrochimie sont les suivants 1 d terminer le facies hydrochimiques des diff rentes sources 11 caract riser la qualit de l eau des sources
38. 0 15 0 06 0 01 0 09 0 09 0 1 0 0 04 0 16 0 12 0 03 0 03 0 12 0 22 0 12 Aragonite Calcite IS IS 0 19 0 36 0 19 0 29 0 21 0 35 0 4 0 73 1 1 0 89 4 1 1 0 3 0 09 0 16 0 25 0 07 0 06 0 15 0 11 0 32 0 28 0 19 0 12 0 28 0 37 0 28 pCO2 IS 0 98 0 66 0 87 0 93 0 91 0 71 0 23 0 33 0 11 0 15 0 14 0 10 0 71 1 07 0 85 0 69 1 17 1 23 0 98 1 02 0 33 0 48 0 52 0 58 0 56 0 35 0 45 Dolomite 203 IS 0 29 0 01 0 31 0 09 0 21 0 12 0 25 0 83 1 55 1 18 1 41 1 65 0 02 0 62 0 47 0 32 0 68 0 72 0 5 0 57 0 17 0 07 0 11 0 27 0 0 24 0 11 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie Tableau 12 Param tres du syst me calco carbonique calcul s a partir suivis g ochimiques bimestriels des sources sources situ es c t Tarn Nom Date pH CMTD BI Aragonite Calcite pCO2 Dolomite mmol kg IS IS IS IS SceFamouzet 09 09 2003 7 67 4 46 4 0 0 12 0 27 0 45 0 06 SceFamouzet 26 11 2003 7 71 4 88 2 3 0 22 0 38 0 45 0 11 SceFamouzet 28 01 2004 7 72 4 79 1 5 0 24 0 39 0 43 0 18 SceFamouzet 29 03 2004 7 53 4 92 1 0 0 03 0 18 0 66 0 15 SceFamouzet 25 05 2004 7 57 5 01 2 4 0 08 0 23 0 62 0 13 SceFamouzet 19 07 2004 7 55 4 65 7 9 0 08 0 23 0 60 0 11 SceFamouzet 14 09 2004 7 52 4 93 4 5 0 02 0 14 0 69 0 26 SceFamouzet 30 06 2006 7 6 4 29 2 8 0 00 0 15 0 50 0 20 SceBurle 09 09 2003 7 48 5 01 3 0 0 01 0 16 0 76 0 41 S
39. 03 06 Fin Recession 24 09 06 J02 d bit bit l it ae 2 d bit d infiltration t 0 ati on tarissement Zone WSS O 0020 Qo Zone noy e fm Je 0 050 Illustration 35 D composition de la r cession 2006 selon la m thode modifi e de Mangin BRGM RP 55529 FR Rapport final 235 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie Illustration 37 Correlogramme crois de la chronique de debit d Urugne et des pluies de la station M teoFrance de Sainte Enimie 236 BRGM RP 55529 FR Rapport final a bra pour une Terre durable Centre scientifique et technique Service EAU 3 avenue Claude Guillemin Unit RMD BP 6009 1039 rue de Pinville 45060 Orl ans Cedex 2 France 34000 Montpellier France T l 02 38 64 34 34 T l 04 67 15 79 90
40. 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 19 07 2004 14 09 2004 08 09 2003 25 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 21 07 2004 15 09 2004 pH Ca K HCO3 CI NO3 SO4 SiO2 mg l mg l mg l mg l 1 oN OO o wo a NONN mg l mg l AAN w 2 A AAA D D ha Ui D D D W W OO O1 01 N A A A A A Bb P P PIA pty AR ATA A py 0 195 o et Oo ost ost INK oo Oo st e m Y Tr St st CO OO ON SE Di ois Or r fr r r r r r r y y y G y y y 9 l G y y G y G 9 co Bu wu Bu Bu Vu Bu Vu Uu wos Je ZOIS YOS SON D 09H Du e9 puoy dus Hd Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie v00 0 62 v00 Z0 6 v00 E0 LE v003 20 61 v00 E0 LE v00 L0 l e O0c 0 0 O0c 0 0c y00C E0 0 7002 20 61 v003 0 6c 1v003 20 61 v003 0 6c v003 0 6c 1v003 20 61 1v003 v0 Z0 v003 20 61 y00c E0 6c 7002 20 02 v00 0 0E v00 c Z0 6 1 1v003 20 6c v003 20 61 y00c E0 6cC 00 60 9 7002 20 02 v00 0 0E 7002 20 02 v00 E0 0E o1nouy 2 ep uie e auobajeo oo uie e auobajeo dns uosiejes uie e suobajeo dns uosiejes ue e anobajeo zuj vosrejes ue e anobajeo Ju uosrejes ue g auobajeo LJH uge ue g auobajeo LJH eS ue g suobajeo jeied abnoy uie e suobajeo jeied abnoy ue e senuoba e sapeld ue e euo6ae9 sapeld uie z auobeyeo asloyeu
41. 30 06 2006 29 08 2006 28 10 2006 Illustration 2 Hauteur d eau mesur e la source d Angle donn es au pas de temps horaire BRGM RP 55529 FR Rapport final 165 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 3 Famounet Hauteur m 2 0 1 5 1 0 Troncature Troncature 0 5 inondation inondation 0 0 03 09 2005 02 11 2005 01 01 2006 02 03 2006 01 05 2006 30 06 2006 29 08 2006 28 10 2006 Illustration 3 Hauteur d eau mesur e a la source de Famounet donn es au pas de temps horaire 4 Saint Chely du Tarn Hauteur m 0 30 0 25 0 20 0 05 0 00 10 02 2005 11 05 2005 09 08 2005 07 11 2005 05 02 2006 06 05 2006 04 08 2006 02 1 1 2006 Illustration 4 Hauteur d eau mesur e a la source de Saint Ch ly du Tarn donn es au pas de temps horaire 166 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 5 Cenarete Hauteur m 0 6 0 5 Planche remont e a artificielle du niveau 0 4 0 3 l l I l l l 0 2 0 1 0 0 01 03 2005 30 05 2005 28 08 2005 26 11 2005 24 02 2006 25 05 2006 23 08 2006 21 11 2006 Illustration 5 Hauteur d eau mesur e a la source de C narete donn es au pas de temps horaire 6 Les Fonts Hauteur m 0 7 Les Fonts droit Les Fonts gauche 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 a
42. 31 D composition de la r cession 2006 selon la m thode de Mangin 1970 232 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrometrie et Hydrochimie Illustration 33 Corr logramme crois de la chronique de debit de Saint Fr zal et des pluies de la station M t oFrance de Sainte Enimie BRGM RP 55529 FR Rapport final 233 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 8 Urugne W WS 99 999 SS gt SCH O HA O lt o gt Se RA OS a a o D Ee W I OOO O O geu A I I I I mg Ge o a __LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLC__ z 30 EE P a EE nt Den 10 TI a e 0 11 0 1 0 01 0 01 0 1 1 10 y 3 Debit m s Illustration 34 D bits class s de la source d Urugne sur l ensemble des donn es classe de d bit de 0 01 m s 234 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie R cession 2006 des d bits de la source d Urugne 10 000 1 000 Q b E SO a 0 100 0 010 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Tps coul j o D bit mesur Infiltration Rapide Vidange Zone Noy e D bit total simul rr Infiltration Lente Tps de fin d infiltration rapide Temps de d infiltration lent x Rapide NL D but Recession 11
43. 7 33 5 60 3 4 0 05 0 11 1 15 0 86 SceClujade 29 03 2004 7 34 5 37 4 0 0 07 0 08 1 12 0 68 SceClujade 25 05 2004 7 23 5 88 1 7 0 12 0 04 1 48 0 92 SceClujade 19 07 2004 7 34 5 37 0 9 0 07 0 08 1 10 0 51 SceClujade 14 09 2004 7 33 5 54 Sch 0 09 0 07 1 15 0 63 SceAngle 08 09 2003 7 54 4 79 1 4 0 04 0 19 0 63 0 26 SceAngle 25 11 2003 7 49 5 20 2 6 0 13 0 29 0 76 0 43 SceAngle 28 01 2004 7 53 5 15 0 1 0 11 0 27 0 69 0 32 SceAngle 29 03 2004 7 38 5 23 2 0 0 08 0 07 0 98 0 58 SceAngle 25 05 2004 7 42 5 56 2 8 0 02 0 17 0 95 0 47 SceAngle 21 07 2004 7 56 5 04 3 0 0 08 0 24 0 63 0 26 SceAngle 15 09 2004 7 38 5 42 5 2 0 09 0 07 1 00 0 55 BI balance ionique BRGM RP 55529 FR Rapport final 205 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Annexe 6 Interpretation hydrologiques des sources de categorie BRGM RP 55529 FR Rapport final 207 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 99 5 g AR A gt o AAA AAA E a2 er o O N D 7 Probabilit cumul ROD 0 01 0 01 0 1 1 10 D bit mie Illustration 1 D bits class s de la source d Angle sur l ensemble des donn es classe de d bit de 0 01 m s BRGM RP 55529 FR Rapport final 209 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie Recession 2006 des debits de la source d Angle 1 00 7 x D bit mesur D
44. Blaise M Izac J L et Desprats J F 2006 G ologie Tectonique et G omorphologie du Causse de Sauveterre et de ses avant causses secteur Est Rapport du Lot N 1 de l Etude hydrog ologique du Causse de Sauveterre et de ses avant causses secteur Est BRGM RP 54967 FR 167pp 46 ill 8 tabl 9 ann Grasso D A 1998 Interpr tation des r ponses hydrauliques et chimiques des sources karstiques These de doctorat Universite de Neuchatel Jenkins G M amp Watts D G 1968 Spectral analysis and its applications Holden Days San Fransisco Ladouche B Dorfliger N avec la collaboration de Izac J L Cubizolles J Le Strat P du Cou dic C Aunay B Thomson P 2004 Synthese de la caract risation des syst mes karstiques des Corbi res Orientales Rapport final de la phase du projet Evaluation des ressources en eau des Corbieres Volume 2 Caract risation g ologique et hydrog ologique du systeme karstique du synclinal du Bas Agly 166 pages 84 figures 12 tableaux 5 annexes Ladouche B Dorfliger N Pouget R Petit V Thiery D Golaz C 2002 Caract risation du fonctionnement des syst mes karstiques nord montpelli rains Rapport du programme 1999 2001 Bu ges BRGM RP 51584 FR 200 p 111 fig 9 tabl 3 photos 4 ann Ladouche B Mar chal J C D rfliger N Lachassagne P Lanini S Le Strat P 2005 Pompage d essais sur le syst me karstique des Cent Fonts Cne de Causse d
45. Ces parametres sont caract ristiques d un systeme peu karstifi L effet m moire est de 100 jours et la r ponse impulsionnelle est tal e Le systeme est tres inertiel et peu karstifi il s apparente plut t a un milieu fissure 5 3 3 Source de Saint Fr zal L analyse des d bits class s permet d identifier deux ruptures de pente la premi re a 240 l s et la seconde 600 l s La premi re rupture se produit en contexte de hautes eaux pour des fr quences cumul es de 70 La seconde pour des fr quences cumul es de 99 La pente a gt est inf rieure a a caract risant une meilleure vacuation de l eau pour des d bits compris entre 240 et 600 l s Au del de 600 l s la pente az est sup rieure a Qo le syst me vacue moins facilement les eaux Il est possible qu un trop plein se mette en charge ou bien que la courbe de tarage sous estime les d bits au del de 600 l s Une seule r cession a put tre tudi e Courte et influenc e par des pr cipitations il existe une incertitude importante sur les r sultats Ainsi a est faible 0 0015 i est fort 0 6 K l est galement 1 7 L effet m moire est grand 56 jours et la r ponse impulsionnelle interm diaire Le syst me semble moyennement karstifi 102 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 5 3 4 Source d Urugne Une seule rupture est identifi e pour l tude des d bits class s
46. Ing nierie pour la partie hydrom trique jaugeages des sources en p riodes hydrologiques contrast es instrumentation de 4 sources et d une station m t orologique Du point de vue hydrog ologique et caract risation du degr de karstification l tude des sources de cat gorie instrument es par un suivi en continu du niveau d eau permet de mettre en vidence que de mani re g n rale les syst mes ne sont pas caract ris s par des d veloppements karstiques importants Seules deux sources a savoir la source de Burle c t Tarn et la source d Urugne c t Lot sont des sources de systemes karstiques bien karstifi s En dehors de la source de Bernade caract ristique d une source de milieu fissur et captif et la source Famounet caract ris e par un degr de karstification limit les autres sources sont caract ris es par des inerties importantes traduisant d une part des zones d infiltration importante et h t rogene et d autre part une karstification mod r e de la zone noy e Les volumes dynamiques estimation par d faut des r serves estim s a partir de l analyse des courbes de r cession sont faibles moyens pour la plupart des sources de cat gorie Concernant Burle et St Fr zal ces deux syst mes sont caract ris s par des r serves importantes 5 62 Mm respectivement plus de 10Mm pour St Fr zal L tude hydrologique des sources de cat gorie a permis de calculer des superficies de bas
47. La troisi me rupture d bit de plus de 10 m s se produit pour une fr quence cumul e de 99 7 en contexte de tr s forte crue En moyennes et basses eaux la pente az est inf rieure ay En p riode de crue Q gt 3 m s la pente de la droite a est inf rieure a En p riode de tr s forte crue Q gt 10 m s la pente de la droite a est sup rieure az Les caract ristiques de la distribution permettent de mettre en vidence les points suivants Mangin 1971 Marsaud 1996 pour des d bits inf rieurs 0 3 m s le comportement du syst me est tr s inertiel et traduit globalement la vidange des r serves lorsque le d bit exc de 0 3 mis les propri t s hydrauliques du syst me changent le syst me vacue plus facilement les eaux les d bits class s augmentent plus rapidement Ce changement de comportement peut traduire une modification des conditions d entr e alimentation par exemple par les eaux ayant transit es rapidement par la zone non satur e lors des crues on parle alors d effet de chasse et ou une modification des conditions de sortie Dans ce cas les conditions de sortie des eaux apparaissent favoris es et peuvent galement traduire une diminution de la capacit de stockage du milieu lorsque le d bit exc de 3 m s les propri t s hydrauliques du syst me changent nouveau et le syst me vacue encore plus facilement les eaux Ce changement BRGM RP 55529 FR
48. Mangin 1970 L ajustement des parametres de la loi decrivant la recession conduit a la caract risation du fonctionnement de la zone d infiltration l estimation du volume d eau contenu dans le r servoir responsable de la d croissance observ e des d bits Une classification a t tablie par Mangin 1975 a partir des r sultats de l analyse des courbes de r cession dans le but de comparer les systemes karstiques entre eux Cette classification repose sur le calcul de deux coefficients le parametre k qui est gal au rapport entre la plus grande valeur de volume dynamique observ e sur une grande p riode et le volume de transit inter annuel calcul sur la m me p riode ll traduit l aptitude du syst me stocker les pr cipitations et les restituer progressivement au cours du temps c est dire son pouvoir r gulateur Dans le cas des aquif res karstiques k est en g n ral inf rieur a 0 5 une valeur proche de z ro indique un pouvoir r gulateur peu important BRGM RP 55529 FR Rapport final 29 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie le coefficient i compris entre 0 et 1 caract rise les retards a l infiltration Il est egal a la valeur de la fonction homographique deux jours apres la pointe de la crue Une forte valeur traduit une infiltration lente ou complexe contribuant une meilleure r gulation de l coulement alors qu l inverse une faible valeur est le si
49. Nom Sce Urugne golf Sce Urugne golf Sce Urugne golf Sce Urugne golf Sce Urugne golf Sce Urugne golf Sce Marijoulet Sce Marijoulet Sce Marijoulet Sce Marijoulet Sce Marijoulet Sce Marijoulet Sce Marijoulet Sce Delcastel Sce Delcastel Sce Delcastel Sce Delcastel Sce Delcastel Sce Delcastel Sce Delcastel Sce Chaillac Sce Chaillac Sce Chaillac Sce Chaillac Sce Chaillac Sce Chaillac Sce Chaillac bimestriels des sources sources situ es c t Lot Date 26 11 2003 28 01 2004 01 04 2004 25 05 2004 20 07 2004 15 09 2004 08 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 30 03 2004 25 05 2004 20 07 2004 15 09 2004 09 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 19 07 2004 14 09 2004 09 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 19 07 2004 14 09 2004 BI balance ionique pH 7 42 7 99 7 46 7 47 7 44 7 98 7 88 7 91 8 35 8 21 8 25 8 36 7 96 7 35 7 44 7 93 7 32 7 31 7 41 7 38 7 79 7 67 7 62 7 98 7 62 7 80 2 71 BRGM RP 55529 FR Rapport final Bl 2 6 3 02 4 45 1 52 3 13 3 15 10 56 0 72 0 33 2 52 2 31 1 51 3 23 1 01 1 69 0 22 2 56 3 64 6 04 3 74 1 12 0 09 0 44 9 97 0 74 1 18 3 69 CMTD mmol kg 5 75 5 63 5 67 6 01 5 60 5 81 3 65 5 83 5 36 5 03 5 36 4 94 5 66 5 49 5 29 5 16 5 72 5 75 5 70 5 60 4 44 4 97 4 80 4 83 5 26 4 78 4 98 0 04 0 2 0 03 0 14 0 06 0 2 0 25 0 57 0 94 0 74 0 85 0 94
50. Qro e 6 avec a coefficient de tarissement Le d bit Qro ne poss de aucune r alit physique il correspond a l extrapolation de la courbe de tarissement l instant de la pointe de crue Le modele utilis pour d crire la fonction d infiltration a t tabli de mani re empirique a partir de l analyse de nombreuses d crues et de l infiltration dans une grotte Mangin 1970 C est une fonction homographique l nt o let y t Q avec di debit d infiltration l instant te marquant la pointe de crue e coefficient d h t rog n it d coulement n coefficient de vitesse d infiltration est gal l inverse du temps d infiltration ti La formulation propos e par Ladouche et al 2005 pour d crire le fonctionnement de la fonction d infiltration lorsque les r cessions sont particuli rement longues gt 100 jours est la suivante Deux fonctions homographiques distinctes y t et w t sont utilis es pour d crire l infiltration rapide et infiltration lente ou retard e 28 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie l yt Infiltration rapide t q pide y t CEF 7 E r 1 17 1 Infiltration lente ou retard e y t q Ee e KE La vidange de la zone noy e de l aquifere est toujours d crite l aide du mod le de Maillet 100 Temps en jours Illustration 8 Decomposition de la r cession selon la m thode de
51. RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie evidence les processus d vaporation Enfin la nature conservative de ces traceurs permet d identifier les ph nom nes de m lange d eaux d origines diff rentes La signature isotopique des pr cipitations est extr mement variable dans le temps et dans l espace et peut constituer ce titre un bon marqueur des eaux infiltr es dans les syst mes des lors que la signature isotopique de l eau pr existante dans le syst me est diff rente de celles des pr cipitations L utilisation des isotopes stables de l eau apporte des informations quant la nature des processus mis en jeu lors des crues Contrairement l oxyg ne 18 et au deuterium l isotope tritium de la mol cule d eau est instable dans le temps et est fr quemment utilis comme chronom tre pour dater les eaux H p riode courte 12 26 ans e Les isotopes radiog niques du Strontium rapport 87Sr 86Sr Le Strontium Sr est un element chimique de type alcalino terreux dont les propri t s physico chimiques sont proches de celles du calcium Cette similarit permet au Sr de se substituer au Ca dans les r seaux cristallins L l ment strontium peut tre utilise comme traceur dans les tudes environnementales puisqu il est naturellement pr sent dans le milieu Il poss de 4 isotopes l ments de m me num ro atomique qui pr sentent des propri t s identiqu
52. Rapport final 83 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie peut tre li a l utilisation d un chemin pr f rentiel des eaux d infiltration dans la zone noy e enfin pour un d bit sup rieur 10 mis le syst me vacue moins facilement les eaux a gt a3 Ce comportement peut traduire un probleme au niveau de la courbe de tarage pour les d bits tr s lev s d bits sous estim s ou la mise en fonction de trop plein Coussac peut peut tre avoir un fonctionnement galement partir d un certain d bit de trop plein o IN Coen ac o Og EMP OH DS or o NN 4 20 15 K 3 3 Te Probabilit cumul 0 01 0 01 0 1 1 10 100 1000 D bit m s Illustration 43 D bits class s de la source de Burle sur l ensemble des donn es de la p riode novembre 2003 janvier 2007 classe de d bit de 0 01 m s b Analyse des courbes de r cession La m thode de Mangin telle que pr sent e au chapitre 2 permet de d crire assez fid lement les volutions des d bits de la source de Burle lorsque les r cessions sont de dur e classique de l ordre de 3 mois La r cession d avril 2004 est ainsi trait e Illustration 44 84 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Recession 2004 des d bits de la source de Burle 100 0 J x Debit mesur 7 D
53. a 40 km pour le cycle suivant La difference de surface entre les deux cycles hydrologiques est a mettre en relation avec le r le des r serves Au cours du cycle 2004 2005 particuli rement d ficitaire en pr cipitations la vidange des reserves a permis de soutenir les debits ll y a ainsi eu d stockage des r serves emmagasin es les cycles pr c dents Ce d stockage a pour effet de surestimer la surface du bassin d alimentation La surface du bassin d alimentation de la source de Burle est ainsi d environ 40 45 km Par ailleurs la pluie efficace a galement t calcul e a partir de l ETR d finie partir de la formule de Turc P 2 0 9 A SAS 300 25T 0 057 ETR On obtient une ETR de 481 mm la pluie P est gale a 962 mm et la temp rature moyenne T a 8 6 C La pluie efficace vaut ainsi 481 mm On v rifie bien que cette valeur est tres proche de celle d termin e par la mod lisation Elle donne une surface de bassin d alimentation pour la source de Burle de 38 km A noter que cette surface est une surface a minima vu qu elle ne prend pas en consid ration le d bit de la source de Coussac non suivi en continu Il faut donc rajouter a cette surface environ un tiers en plus La surface totaliserait alors quelques 5050 km si on consid re une surface moyenne du bassin d alimentation de Burle de 45 km A partir de la pluie efficace calcul e les surfaces de bassin d alimentation des autres source
54. ad le 70 1 1 2003 20 7 2003 5 2 2004 23 8 2004 11 3 2005 27 9 2005 15 4 2006 1 11 2006 Illustration 52 Evolution temporelle de la pluviom trie de PETP et des debits mesur s du systeme karstique de Burle BRGM RP 55529 FR Rapport final 95 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie La technique d inversion consiste calculer les r ponses impulsionnelles hydrogrammes unitaires cf Illustration 53 et le seuil Omega de pluie efficace Illustration 54 de telle sorte que le mod le soit le plus proche possible du d bit observ de la source Ce seuil Om ga est estim partir de la pluie et d une variable climatique de telle fa on que seule la hauteur de pluie situ e au dessus de ce seuil g n re un d bit l exutoire ll est calcul a partir d une r ponse impulsionnelle la pluie et l ETP Illustration 54 galement obtenue par inversion Hydrogramme unitaire 0 60 R I lente R I rapide 0 50 0 40 0 30 0 20 0 10 0 00 CH O1 CH 100 150 200 D calage en jours Illustration 53 Calcul des hydrogrammes unitaires normalis s du systeme karstique de Burle R I r ponse impulsionnelle 96 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Calcul de la fonction seuil de la pluie efficace Omega Hauteur mm 70 Omega Pluie BA
55. affranchir d un tel suivi chimique si les param tres physico chimiques conductivit et temp rature sont enregistr s en continu comme a pu le montrer Ladouche et al 2002 et 2004 lors de l tude sur les syst mes karstiques des Cent Fonts H rault et des Corbi res Orientales Pyr n es Orientales Dans cette tude l tude du fonctionnement hydrog ologique et de la structure g ologique des syst mes a t abord e essentiellement partir des indices de saturation vis a vis de la calcite de la pCO2 et du nitrate des informations compl mentaires avec des donn es isotopiques du strontium permettent de confirmer les horizons geologiques concern s par les ecoulements 4 1 1 Suivi hydrochimique Le suivi hydrochimique a t effectu par le Conseil G n ral de la Loz re en relation avec le SIVOM Grand Site de septembre 2003 a septembre 2004 a une fr quence de tous les 2 mois pour les 16 sources suivantes Sainte Enimie Source du Vieux Moulin BRGM RP 55529 FR Rapport final 79 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie D nomination de la source Source de Chalhac Sainte Etienne du Valdonnez Source Delcastel Balsieges Source de Marijoulet La Canourgue Les param tres suivants ont t analys s T conductivit lectrique de l eau pH Ca Mg Cl Na K HCO3 SO4 NO3 P total et ortho phosphates TAC TH turbidit silice ainsi que la microbiologie BSIR
56. al 1999 La zone noy e de cette source appara t donc d velopp dans le l Oxfordien J6 et non dans le Bajocien sup rieur Les tr s faibles teneurs en Mg 4 5 mg l de cette source indiquent par ailleurs l absence de dolomie au sein de la zone noy e Ce r sultat appara t coherent avec la description lithologique des calcaires de l Oxfordien cf 3 1 2 136 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 0 708920 0 708720 Sce Urugne m Sce St Fr zal A Sce Famouzet 7 0 708520 EaSce Bernade A Sce Les Fonts S Sce Burle 0 708320 A Sce Moline X Sce Vizoir A Sce Roche Blave 0 708120 0 707920 0 2 4 6 8 10 12 14 16 HCO3 Sr 0 708920 0 708720 Sce Urugne m Sce St Fr zal A Sce Famouzet 5 0 708520 ygSce Bernade A Sce Les Fonts S e Sce Burle 0 708320 A Sce Moline X Sce Vizoir A Sce Roche Blave 0 708120 0 707920 0 0 05 0 1 0 15 0 2 0 25 S04 Sr Illustration 72 Rapports isotopiques du strontium des eaux en fonction des rapports chimiques HCO Sr et SO Sr BRGM RP 55529 FR Rapport final 137 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie L eau des sources de Burle Moline et Famounet pr sentent des rapports isotopiques comparables aux valeurs rencontr es dans les sources des Fontanilles et Cent Fonts systemes karstiques nord montpelli rains Ladouche et al 1999 La zone
57. anormalement elevees ou faibles Une loi statistique est ajust e liant les classes de d bit a leurs fr quences d apparition L interpr tation des graphes de d bits class s repose sur l identification d anomalies affectant la droite repr sentative ces anomalies se marquent par des modifications de la pente de la droite Tableau 1 et Illustration 7 Cette m thode permet de BRGM RP 55529 FR Rapport final 25 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie mettre en vidence la pr sence d un impluvium fluctuant au travers des fuites ou d apports ventuels pouvant se produire entre differents systemes karstiques d terminer les conditions de mise en fonctionnement de trop pleins v rifier la qualit de la station de jaugeage de l exutoire Cas Pentes des Position de la Interpr tation droites rupture Mise en fonctionnement de trop plein A a2 gt at Forts Fuites vers un autre systeme pourcentages Stockage momentan Fuites ou d bordement de la station de jaugeage lors des hautes eaux Apports en provenance d un autre systeme a2 lt a La station de jaugeage prend en compte lors des crues des coulements n appartenant pas au systeme Faibles Apports d une r serve issue d un cycle ant rieur D la2 gt at pourcentages Constitution d une r serve E a2 gt al Double rupture Pi geage d une r serve lors de la d crue et a3 lt o restitution au cours du taris
58. bit simul ti Vidange zone noy e 0 01 0 50 100 150 200 Tps coul j Debut Recession 11 03 2006 Fin Recession 15 09 2006 alpha coef tarisement 0 0025 _ epsilon coef d h t rog n it d coulement 0 1500 AO 0050 ti tos fin d infiltration 80 QO d bit de crue debut recession go d bit d infiltration a t 0 eta vitesse moyenne d infiltration Parametre i retard a l infiltration Critere de Nash qualite de la simulation Vdyn million de m Vdyn vol coul apres ti Vinfil million de m Volume moyen interannuel million de m Pouvoir r gulateur K Illustration 2 D composition de la recession 2006 selon la m thode de Mangin 1970 210 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie Recession mars 2006 des debits de la source d Angle 1 000 0 010 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Tps coul j o D bit mesur Infiltration Rapide Vidange Zone Noy e D bit total simul Infiltration Lente Tps de fin d infiltration rapide Temps de d infiltration lent Rapide NL D but Recession 11 03 06 15 09 06 In a Int IZ A A A TUI WSL Wa T eeh FUD Ca 1 4 327 Hier id EA allea Cl EN 8 Of eK ie wU U LA RTL MA 14 5 e w Os L K T a m Y ae k f to
59. bits class s de la source des Fonts sur l ensemble des donn es classe de d bit de 0 01 m s 224 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie Recession 2006 des d bits de la source des Fonts 10 000 1 000 4 Q J E A 0 100 0 010 0 50 100 150 200 250 Tps coul j D bit mesur Infiltration Rapide Vidange Zone Noy e D bit total simul Infiltration Lente Tps de fin d infiltration rapide Temps de d infiltration lent Rapide NL D but Recession 30 01 06 Fin Recession 14 09 06 Illustration 21 D composition de la r cession 2006 selon la m thode modifi e de Mangin BRGM RP 55529 FR Rapport final 225 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie I I I I i I I U Illustration 23 Corr logramme crois de la chronique de debit des Fonts et des pluies de la station M t oFrance de Sainte Enimie 226 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 6 Bernade N D D h Probabilit cumul 0 01 0 1 1 D bit mie Illustration 24 D bits class s de la source de Bernade sur l ensemble des donn es classe de d bit de 0 005 m s BRGM RP 55529 FR Rapport final 227 Causse de Sauveterr
60. calcite augmentent ce qui traduit un d gazage des eaux avant leur mergence Seuls les pCO2 des sources de Clujade Angle et Vizoir ne pr sentent pas d volution claire lorsque les indices de saturation vis vis de la calcite voluent Les r sultats semblent donc indiquer que l coulement des eaux de la plupart des sources karstiques se fait en partie surface libre dans des conduits potentiellement p n trables s ils sont de grandes tailles Seules les sources de Clujade Angle et Vizoir semblent pr senter un coulement dans des drains en charge Pour la source de Bernade le d gazage peut se produite dans la galerie de drainage du champ captant BRGM RP 55529 FR Rapport final 129 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 2 E 2 O O Hautes CU 0 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 1 2 IS Calcite Sce Urugne m Sce St Fr zal A Sce Bernade O Sce Les Fonts x Sce Urugne golf e Sce Marijoulet Sce Delcastel O Sce Chaillac g E 2 O a CL 0 2 0 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 1 2 IS Calcite ASceFamouzet mSceBurle A SceMoline xsceVizoir AsceRocheBlave SceBeldou mSceVieuxMoulin x SceClujade SceAngle Illustration 67 Evolution des indices de saturation de la calcite et de la dolomite des eaux du causse de Sauveterre c t Lot graphique sup rieur et c t Tarn graphique inf rieur 130 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom tr
61. cipitations C est pourquoi le corr logramme est recalcul en excluant les p riodes de tr s fortes crues qui masquaient le signal L effet m moire correspond la dur e en jours pour laquelle la fr quence est gale a 0 2 Il est ainsi de 10 jours Illustration 46 Pour les syst mes d Angle et Famounet les corr logrammes seront effectu s galement en excluant les tr s fortes crues La r ponse impulsionnelle est appr ci e l aide du corr logramme crois entre les pluies et le d bit C est la hauteur du pic qui caract rise la r ponse impulsionnelle Ici la r ponse peut tre caract ris e de pointue Illustration 47 L effet m moire et la r ponse impulsionnelle militent galement en faveur d un syst me bien karstifi e es 4 F I I 1 I 1 I T T I I I 1 L L I I 1 I I I T T 1 I I I Illustration 46 Corr logramme simple de la chronique de debit de Burle BRGM RP 55529 FR Rapport final 89 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 0 30 Illustration 47 Corr logramme crois de la chronique de debit de Burle et des pluies de la station M t oFrance de Sainte Enimie d Analyse Qualitative et quantitative du systeme de Burle par une approche de mod lisation globale a l aide du logiciel Tempo Objectif Le suivi en continu d un debit d un niveau piezometrique ou de parametres physico chimiques tels que la conductivit et la t
62. combinaison lin aire suivante 0 14 Chanac 0 86 Ste Enimie Sauveterre mos 0 30 do A O E A oe I I I 1 I I I es desde A de AO et et A Illustration 49 Corr logramme crois pluie d bit de Burle obtenu a partir de la combinaison lin aire des pluies option pond ration des chroniques de pluie de TEMPO La chronique de pluie utilis e pour les mod lisations a donc t d finie a l aide de la combinaison lin aire pr c dente Nous pr sentons dans le tableau suivant le cumul des pr cipitations des differents cycles hydrologiques tudi s Cumul Pluie Bassin d Alimentation du kars de Burle mm Cycle 2003 2004 1350 Cycle 2004 2005 Cycle 2005 2006 Tableau 17 Cumul des pr cipitations du bassin d alimentation de Burle d duit par l option de pond ration des pr cipitations du logiciel Tempo 92 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie La variable climatique utilis e dans les calculs est ETP Penman Monthei calcul e par M t o France la station de Mende Brenoux sa variabilit spatiale tant jug e suffisamment faible pour ne consid rer qu une seule station Modelisation inverse des relations pluie debit pour le systeme karstique de la source de Burle L objectif principal de cette etude est de caract riser les processus qui contr lent l volution des debits a l exutoire du syst me karstique Nous avon
63. de pr s de 4 m mesur es en octobre 2006 ne sont pas associ es une crue importante de la source de Burle Par ailleurs les d bits mesur s sur le Tarn station de Bedoues taient cette date sup rieurs 120 mis annexe 3 La forte augmentation des hauteurs d eau le 19 10 2006 est ainsi mettre en relation avec la crue du Tarn L augmentation des d bits et donc des hauteurs d eau dans le Tarn a g n r un frein a l coulement des eaux du canal ce qui a produit une remont e artificielle du niveau dans le canal En examinant les hauteurs d eau lors de cette crue a une chelle fine Illustration 28 on observe dans un premier temps une augmentation de la hauteur qui se stabilise a 1 m puis une tres forte augmentation jusqu 4 m La premi re est probablement li e a une crue de la source La seconde augmentation est a mettre en relation avec la crue du Tarn Il est donc possible de faire la part entre la contribution de la source de Burle et le Tarn En l absence de l influence du Tarn la hauteur serait donc de l ordre du metre Nous avons adopte cette nouvelle valeur pour la suite de l tude 58 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Hauteur m 5 0 19 10 2006 00 19 10 2006 12 20 10 2006 00 20 10 2006 12 21 10 2006 00 Illustration 28 Hauteur d eau a Burle lors de la crue du 19 20 10 2006 pas de temps horaire e Courbe de tara
64. donn es hydrologiques en contexte karstique a Bilan hydrologique et surface d alimentation L tude des bilans hydrologiques repose sur l analyse de la coherence qui existe entre les flux d entr e et les flux de sortie a l exutoire d un systeme elle permet de caracteriser globalement les limites de l impluvium du systeme La m thode consiste a valuer pour une p riode donn e le volume d eau coul a l exutoire V et le volume des pluies qui renouvelle les reserves et entretient l coulement dans le syst me Elle repose ainsi sur la d termination des pr cipitations efficaces Les pluies efficaces repr sentent la quantit d eau fournie par les pr cipitations qui reste disponible pour le syst me apr s soustraction des pertes par vapotranspiration r elle ETR La partie des pr cipitations qui ruisselle ne contribue pas l coulement de l exutoire du syst me telle est l hypoth se faite pour les syst mes karstiques Les pluies efficaces sont d termin es g n ralement au pas de temps mensuel selon la formule suivante Pan P ETR 1 La surface du bassin d alimentation du syst me est d termin e l aide du rapport suivant 24 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 5 NM alimentation P efficace 2 L estimation de l ETR est le probleme de base de la m thode la d termination des param tres climatiques sur les zones d tu
65. et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie D bit I s 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 10 02 2005 11 05 2005 09 08 2005 07 11 2005 05 02 2006 06 05 2006 04 08 2006 02 11 2006 Illustration 32 D bit a la source de Saint Ch ly pas de temps journalier e Cenarete Cette source appartient galement au Causse M jean Elle est situ e a quelques centaines de metres du canal de Saint Chely L exutoire se situe entre deux bancs calcaires dans le jardin d une habitation L eau est ensuite vacu e au travers d un petit chenal d un metre de large Les occupants du site utilisent l eau du canal arrosage notamment en p riode de basses eaux Ils disposent alors une planche dans le chenal fix e entre deux corni res qui constitue un barrage Cet ouvrage est responsable de la remont e du niveau d eau dans le canal en amont Or la mesure de la hauteur d eau s effectue en amont de la retenue Les hauteurs mesur es se retrouvent totalement influenc es annexe 3 Sur cette partie de la chronique les donn es sont inexploitables Signalons galement qu en p riode de tr s hautes eaux le jardin est submerge L eau part ensuite vers le Tarn et comme Saint Ch ly forme une cascade de plusieurs dizaines de metres de haut Concernant la courbe de tarage elle permet une bonne reconstitution du d bit l exception des p riodes influenc es Illustration 33 BRGM RP 55529 FR Rapport final 63 Causse
66. fonctionnement hydrog ologique a l aide des outils GEOGIMMMIQUCSS sd ocio 37 3 Donn es hydrologiques et m t orologiques 45 3 1 ACQUISITION DES DONNEES HYDROLOGIQUES ET METEOROLOGIQUES45 3 1 1 Installation des 4 stations de cat gorie GAEAI 45 3 1 2 Position g ologique des sources de cat gorie 50 3 1 3 Installation de la station m t orologique ooccocccocccocccocccocconcccnnconnconnnon 51 3 1 4 Donn es des stations hydrologiques de cat gorie 55 3 2 JAUGEAGES DES SOURCES DE CATEGORIE II ET II 72 4 Donn es hydrochimiques cc ssseccceesseeseeesseeeecenseeescenseeseonseeeeenseeeseenseessoaneees 79 41 DONNEES DISPONIBLES 5 0 sia do ae in 79 Al SUE YY GNOCCHI GUC ied id s 79 ANZ MINAS OO PIQUE aladas 80 4 2 ACQUISITION DES DONNEES COMPLEMENTAIRES PAR LE BRGM 80 BRGM RP 55529 FR Rapport final 7 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 5 Interpr tation hydrologique et hydrochimique ss 81 5 1 INTERPRETATION HYDROLOGIQUE DES SOURCES DE CATEGORIE 81 5 2 INTERPRETATION HYDROLOGIQUE DES SOURCES DE CATEGORIE COTE TRIN oe raters ls se ci gd edo een easton rad oe Man 83 5 2 l So urce de DUNE a idad 83 9 2 2 OOUICE CANOE sinse aii lia 100 5 2 5 oDUIce de Famoune ts a doo e So ate canada 100 5 2 4 Source de Saint Che ly ooccccccccccccccnccocncccnncncnocononnnnnononannnnnnncnnnnannnnanonos 100 52 5 S0urce de Cenate le RAR II lie 10
67. logiciel a t concu et r alis par Pierre Marie BECHON DIREN Rh ne Alpes L utilisation de ce logiciel pour cette etude nous a t accord e par la DIREN Rhone Alpes Ce logiciel permet de calculer le d bit a l aide des donn es r colt es lors des jaugeages soit les mesures des sections mouill es le nombre de verticales la profondeur du moulinet et le nombre de tours effectu s ventuellement la hauteur d eau lue sur le limnimetre lors du jaugeage Profil en travers Section 0 634 m S 4 Illustration 5 Exemple d un profil d une section mouill e La courbe des vitesses en fonction de la profondeur dite parabole des vitesses est calcul e pour chaque verticale La planim trie de la surface obtenue donne le d bit par unit de largeur au niveau de la verticale consid r e On l appelle d bit unitaire qu et il est exprim en mie La courbe de variation de ces d bits unitaires suivant la largeur de la section est ensuite calcul e La planim trie de l aire d limit e par cette courbe donne le d bit en m s L obtention de la valeur du d bit en fonction de la hauteur d eau mesur e sur le limnimetre lors du jaugeage permet de tracer la courbe de tarage des stations de mesures BRGM RP 55529 FR Rapport final 23 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Illustration 6 Jaugeage au micromoulinet de la source du Sabot 2 1 3 Interpretation des
68. n it d coulement 0 0010 QRO E ti tos fin d infiltration 108 QO d bit de crue debut recession go d bit d infiltration a t 0 eta vitesse moyenne d infiltration Parametre i retard a l infiltration Crit re de Nash qualit de la simulation Vdyn million de m Vdyn vol coul apr s ti Vinfil million de m Volume moyen interannuel million de m Pouvoir r gulateur K Illustration 26 D composition de la r cession 2006 selon la m thode de Mangin 1970 BRGM RP 55529 FR Rapport final 229 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 0 40 fr quence h 1 0 00 1 00000 I I I I I I I I I I I I I r I I I I I I I I I I I I L I I I I I I I I I I I I L let lel el el el ele ls ol ll al el a al 0 100000 0 010000 0 001 000 0 0001 00 0 00001 0 0 000001 Illustration 27 Spectre simple de la chronique de d bit de la source de Bernade A ee II mm wl em rm rm rm mm mm mm dag zm rm rm mm em vm mm db vm mm rm mm mm rm rm wl vn em mm rm em rm rm ml vn em em rm rm mm mm ze e e en rm rm e sl e rs re e e e A60 I I I I I I r I I I I e I I I I I I L I I I I I I I L I I I 8 30 NARA AS RINGO TN eas ay ay UD ace Corr logramme simple de la chronique de debit de Bernade Illustration 28 I I I I I I I r I I I I I I
69. recharge puis la vidange d un r servoir aliment par les pr cipitations L importance jou e par la composante rapide coulement non lin aire effet de chasse d eau dans le fonctionnement du karst en p riode de crue rend probl matique la d termination pr cise des d bits de crue lors des p riodes pluvieuses par les approches de mod lisation En effet les outils de mod lisation ont du mal g rer ce type d coulement en raison de la complexit du ph nom ne A titre d illustration et dans un souci de simplification une hauteur de pluie donn e 50 mm par exemple g n re plus ou moins d coulement rapide dans le karst selon l intensit de la pluie De m me l tat de saturation de la zone noy e jouera un r le d terminant quant l importance du ph nom ne d coulement rapide 98 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie e Estimation de la surface du bassin d alimentation La mod lisation sous Tempo nous a permis d obtenir une chronique de pluie efficace Cette derni re est utilis e dans le calcul du bilan hydrologique afin de caract riser la surface du bassin d alimentation Pefficace mm Volume coul million SBA km de m Cycle 2004 2005 Cycle 2005 2006 Tableau 20 Parametres du bilan hydrologique La surface du bassin d alimentation calcul e pour le cycle hydrologique 2004 2005 est gale a 51 km et
70. sources c t Ba 127 Tableau 27 Compositions isotopiques de l eau des sources de St Fr zal et Urugne c t Lot et des sources de Moline et Famonet c t Tarn 133 Tableau 28 Contexte g ologique des mergences des sources d duit partir des Cartes g ologiques au 50000 asii 136 Tableau 29 R sultats des analyses isotopiques 87Sr 86Sr et chimique Ca Sr SO4 HCO3 et Mg de la campagne de pr l vement de l t 2006 r alis dans le cadre de l tude en cours de la ressource thermo min rale de Qu zac 136 Tableau 30 Contexte g ologique des zones noy es des sources d duit partir des informations isotopiques du Strontium sisi 139 BRGM RP 55529 FR Rapport final 13 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Liste des annexes ANNGO WEE 147 ANNEXE EE 151 A 163 O A A ne ei nd qe nes an 171 ANNOG EE 191 sn rea dl ies aerate gee ren ee aegis 207 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 1 Introduction 1 1 CONTEXTE Depuis plusieurs ann es les Causses font l objet d tudes inscrites dans une d marche globale de connaissance du fonctionnement hydrog ologique des syst mes karstiques associ s Le Parc R gional Naturel des Grands Causses PRNGC a men des tudes sur le Causse du Larzac septentrional sur le Causse Rouge et sur la partie occidentale du Causse de Sauvet
71. 0 0025 Le pouvoir r gulateur est fort il est gal a 0 9 Le retard l infiltration est galement fort i 0 7 Le volume d infiltration rapide repr sente 33 de l infiltration l essentiel de l infiltration provient donc de l infiltration lente 67 Au vu de ces r sultats le syst me appara t peu karstifie ce qui est coh rent avec la structure en petits bancs calcaire et inter bancs marneux observ e dans la partie inf rieure de l aquif re Ce syst me karstique est constitu d une zone noy e de dimension significative caract ris e par une vidange difficile et un bon stockage des r serves Liinfiltration au sein de la zone non satur e est domin e par des coulements lents caract ristiques d un faible d veloppement de la zone non satur e L effet m moire du syst me est de quelques 40 jours et la r ponse impulsionnelle de type interm diaire confirme le degr de karstification moyen du syst me BRGM RP 55529 FR Rapport final 103 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 5 4 2 Source de Famounet Une seule rupture est identifi e pour l tude des d bits class s Elle se produit a 50 l s pour des fr quences cumul es de 97 La pente de la droite a est inf rieure aj L vacuation des eaux du syst me est donc facilit e en p riode de crue sinon le syst me est tr s inertiel en tiage Les param tres d duits de l analyse Mangin modifi de la courbe de r ce
72. 0 60 80 100 120 140 Tps coul j D bit mesur Infiltration Rapide Vidange Zone Noy e D bit total simul Infiltration Lente Tps de fin d infiltration rapide Temps de d infiltration lent Rapide NL D but Recession 26 04 05 Fin Recession 05 09 05 aK qo_2 debit d infiltration a t 0 infiltration a t 0 CET Zone TE O 002 Qo Zone noy e m s 0 130 Illustration 45 D composition de la recession 2005 de la source de Burle selon la m thode modifi e de Mangin Ladouche et al 2006 BRGM RP 55529 FR Rapport final 87 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Le critere d ajustement de la simulation Critere de Nash 97 est jug tres bon ce qui permet l exploitation des r sultats obtenus Les r sultats des traitements math matiques r alis s pour la r cession du cycle hydrologique 2004 2005 sont pr sent s dans le tableau de l Illustration 45 Le temps d infiltration de l infiltration rapide est court 8 jours et la vitesse moyenne d infiltration rapide est lev e 0 125 Ces valeurs indiquent qu une partie des eaux de pluies infiltr es rejoint rapidement la zone noy e du syst me via un r seau de fissures ou conduits karstiques bien d velopp et connect la zone d infiltration En termes de flux la composante rapide de l infiltration pour cette r cession repr sente
73. 0 6vy 0S OL 06 2 eleng pH 00 L12 ort OO 00 EE 00 01 9G Z uw jenolHel ee 00 6 GE S 0 06 00 v0S 06 XEN GL 8LE i 6921 Ou SKI gg ol le 00 2Z ge el 09 S8 OC ok OS EE aueIpauu 996 i a GIN GLY v6 CL 280 ewbIS z CN Gd 6S L Oe Gg OG Got OL EL suus ou S 8L 69 21 0 28 GL vLy es oL ajHenD p 00 pLe aA 08 62 00 1Zp 08 6 Uu ES aubnipn 99S Tabla 6 Statistiques descriptives tablis partir des suivis g ochimiques bimestriels des Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie BRGM RP 55529 FR Rapport final 198 Xen SIIMEND pul SueIpau EUBIS Z G2 882 0503 ouusAou een pt 00 ESZ i 00 EZ i i uju Xen SIDEN suse SueIPSW 2ubis Z 00 bb lt ev 28 S auus oul elef 00 p2z i 00 8 Uu XEIN SIENDO ue aueIpau ewbis Z DP S62 8 291p auusou een pt 00 292 OU zt uju Xen Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie SIIMEND pul aueIpau EUBIS Z 00 2C i GC el 63 SCV ouusAouwu GIE p 00 Zbz 06 9 OO LLY uju J9ZNOQUIBY 39S a lc Ke or 199 Tarn te A ees co Ee Tableau 7 Statistiques descriptives tablis partir des suivis g ochimiques bimestriels des sources sources situ BRGM RP 55529 FR Rapport final OO CG 00 GE OU e 00 S OO SLE 090 OG AECH OG PZ 00 89py OO el OO XEN GG Y AER 00 C 00 G 00 90 GO Oc GGOl 8c vl GC vv COLL G9 aIWeNH use
74. 00 Trop plein2 COR a 1 047 00 Trop plein3 2 Q 30 O1 A 2 36 Wel A Coussac wesch N 2 o 2 Q 37 al z 0 D gt 4 o 3 U TS Q SJES d oQ D o 5 e e 56 D D D o o Qo a2 o C O x TI Oo oO rat Z n c O o GE O O o fer Barque La ou Fontchaude Chateau de la Caze 2 Tieure La ou Tibre du 2 LD O m ER 3 O O Di y o 2 wo wo w GA GA 00 E N N N oo E 2 N N N N 2 gl ho C wesch wesch wesch o o 2 o o w w D al 3 Fontaine La ou Clujade Q Q Moulin 2 Pont de la Mal ne N Gal ne La 3 Ardennes 2 Baumes Basses Tarn Bebareadere nen Saint Georges Sauveterre 72 96714 923 418 05 09 2005 Estimation 10 7 08 02 2006 V locim tre 10 00 approximatif Tarn St Hilaire Saint Georges Sauveterre 2 795 4 923 4181 05 09 2005 de L vejac Tarn we o o E E E E E Q Q 5 op op es e o o 5 lt lt D D D w O O D drn Le symbole indique le tarissement de la source BRGM RP 55529 FR Rapport final 173 e Sauveterre St Fr zal 2 2 La Canourgue Lot 670 858 1 936 814 19 09 2005 Seau 375 7 7 11 5 09 02 2006 Seau 409 7 0 10 5 SE Ge 3 La Canourgue SAVE Non trouv e Source inconnue D bous lade Lot Rouges Parets La Canourgue WEres 679 56011 932 901 19 09 2005 Seau 7 8 superficiels poner Mar ete
75. 00 p OF Sle UO 0Z 0 GL GL e UO UGC UO UO GO H UO UO UO 9 00 S 00 S 8 U PLS 00 S 00 00 00 00 000 00 S 00 00 00 00 00 000 00 S 00 S 00 S LG 00 S 00 S vO 0 LO S 00 S 00 S 00 S 00 S 00 S 81 cop 00 Le 00 0L 05963 00 6c ec LL D CB 09 887 00 Elc OO ELE UG PO 00 967 v8 CI H G 00 88c 00 8 c UO Le UO 792 UO ZG 06 CI Up OO UO Up UO Up UO CDe 00 18 OS ple Op II UG P 00 69 00 Gc UO GG D gcc 00 Occ 698 UG Lee SKI URATA UG OU 090 Up OU 910 LG O Up OU Up OU Up OU Up OU Up OU 00 0 Ov 0 Up OU Up OU 090 UG OU Up OU 60 0 Hp Up OU Up OU UG OU 9 0 UG OU 910 GC Up OU Up OU UG OU Up OU Up OU PU OU cv 0 Up OU Up OU UL se UC 1 910 LOL Oc 00 UC Oc OI ELO LLL 00 00 UI UO UO cv 0 DU 06 OZ UP UO GL PC OU LGL DG UC ULI 86 0 GOU IO 06 0 08 0 08 0 Oe GO LI 0501 GER dal 0 6 0G 2 DE 92 01 Gg bre 92 8 612 0v S eidd GEI 00 01 907 DOLL 08 6 SA 0591 GEI NIE Le AA COOL G26 02 S dai 6 560 ese ce E 08001 S1 98 00 82 0G 6 Fb CH 06 SZ 03 pZ Op cp 01 98 OG 18 91 S LI G9 08 09 82 09 82 00 22 00 12 96 HO CJ 08 02 06 29 DG ZZ SE GL GLE ve cl 01 0Z 08 29 DE Oe KH S1 89 LEL 87 89 GK 06 8S 00 997 0S ESV UO cht D cl LI Gtt UG Oh U
76. 08480 0 000009 Sce St Fr zal 30 06 2006 0 708836 0 000008 Sce Famouzet 30 06 2006 0 708265 0 000009 29 06 2006 0 708793 0 000010 29 06 2006 0 708601 0 000008 29 06 2006 0 708198 0 000008 29 06 2006 0 708351 0 000009 09 08 2006 0 708286 0 000009 10 08 2006 0 708638 0 000009 Sce Roche Blave 10 08 2006 0 707956 0 000009 Tableau 29 R sultats des analyses isotopiques 87Sr 86Sr et chimique Ca Sr SO4 HCO3 et Mg de la campagne de pr l vement de l t 2006 r alis dans le cadre de l tude en cours de la ressource thermo min rale de Qu zac L Illustration 72 pr sente l volution des rapports isotopiques Sr Sr du strontium des eaux chantillonn es en fonction des rapports chimiques HCO3 Sr et SO4 Sr Ce type de repr sentation permet de distinguer tr s nettement les diff rents types d eau en presence dans la zone d tude Les informations sont tr s significatives l incertitude sur la d termination du rapport isotopique Sr Sr est tr s faible 25 0 000009 soit inf rieure la taille du point sur l illustration Les rapports isotopiques Sr Sr les plus faibles sont observ s la source de Roche Blave les rapports isotopiques les plus lev es la source de St Fr zal La signature isotopique en strontium des eaux de la source de Roche Blave est comparable aux signatures isotopiques des calcaires de l oxfordien que Ton rencontre dans les syst mes karstiques Nord Montpelli rains Ladouche et
77. 1 5 3 INTERPRETATION HYDROLOGIQUE DES SOURCES DE CATEGORIE KK ee eene a alter D nn ee 101 5 3 1 S0urce des FONS ii nent mien os iedeela 101 593 2 Sourc Benadalid nn in Edd DO ELO 102 55 0 COUPEE de SAIN FFE Za nui anim ennui 102 594 oo rce d UI Nr do dales 103 5 4 INTERPRETATION HYDROLOGIQUE DES SOURCES DE CATEGORIE COTE TARA tr e a e e od eee 103 AE SOQUICS GANG EE 103 5 4 2 Source de En le a a 104 5 4 3 Source de GamtCh lv du Tam 104 544 So rce e Ce EEN 104 5 5 SURFACES DES BASSINS D ALIMENTATION ccc cece eceeeeesecesececeeees 105 5 6 CONCLUSION SUR LE FONCTIONNEMENT HYDROLOGIQUE DE CES SYSTEMES ET INTERPRETATION H DbROGEOLOGIOUE 106 5 7 ANALYSE DES DEBITS DES SOURCES DE CATEGORIE II ET I 107 5 1 Commentaires g n raux sur les variations de d bits 0 001000000000 107 5 8 INTERPRETATION HYDROCHIMIQUE DES SOURCES DU CAUSSE DE SAUVE TERRE SECTEUR ES dani io iaa ees 107 5 8 1 Typologie et faci s bwvdrochmoues 107 5 8 2 Qualit de l eau et param tres physico chimiques de terrain 114 5 8 3 Suivis temporels Informations sur le fonctionnement hydrologique des Sale 121 5 8 4 Informations sur les conditions d coulements au sein des syst mes karstiques partir des suivis bimestrels 128 5 8 5 Informations apport es par les isotopes deleau 133 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 5 8
78. 14 0 07 million de m du volume total de l infiltration par les pluies efficaces 0 5 million de m Une grande part de l infiltration par les pluies efficaces appara t ainsi assur e par l infiltration lente ou retard e au travers d un r seau de fissures mal connect la zone noy e du syst me Le volume d eau associ a la composante lente de la recharge par les pluies efficaces repr sente 0 43 million de m soit 86 du volume d infiltration Le temps de fin d infiltration de la composante lente se situe vers 100 jours La vitesse d infiltration moyenne de la composante lente de l infiltration par les pluies efficaces est relativement faible 0 01 Le param tre i gal a 0 25 est assez faible Il traduit un retard l infiltration limit dans le temps et caract rise ainsi un transit de l infiltration rapide efficace vers la zone noy e Le coefficient de tarissement a est tr s faible 0 002 cette valeur indique que la zone noy e du syst me se vidange lentement La valeur du volume dynamique assimilable aux r serves du syst me est du m me ordre de grandeur 5 6 millions de m que le volume moyen interannuel calcul sur les deux cycles hydrologiques 2004 2005 et 2005 2006 13 4 millions de m Le pouvoir r gulateur du syst me d fini par Mangin est significatif 0 4 autrement dit le syst me est en mesure d accumuler des r serves notables au sein de sa zone noy e Ces r sultats sugg rent que la zo
79. 29 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Precipitation rw Sortie Reponses Impulsionnelles Mod le D bit mesur Illustration 48 Sch ma de principe du mod le de transfert Le sch ma de principe de la mod lisation inverse des coulements est pr sent Illustration 48 La technique d inversion consiste calculer la ou des r ponses impulsionnelles et une fonction seuil Om ga de pluie efficace de telle sorte que le mod le soit le plus proche possible du d bit observ Ce seuil Om ga est estim par inversion a partir de la pluie et d une variable climatique de telle fa on que seule la hauteur de pluie situ e au dessus de ce seuil g n re un debit a l exutoire Dans l approche de mod lisation le choix du type des r ponses impulsionnelles est fix par l utilisateur Les r ponses impulsionnelles peuvent tre de type param trique fonction math matique connue fonction exponentielle par exemple ou non param trique Dans ce dernier cas c est le logiciel qui d termine la fonction math matique appropri e qui permet de d crire au mieux la variable de sortie mod liser L tude du fonctionnement du syst me karstique de Burle a t r alis e l aide des deux types d approches possibles r ponses impuls
80. 53 Roque Haute Figure 54 3 Marjoulet ou de la BARES a ns a es 187 Figure 55 Chardonnet PIQUE E RER Em mmm O 188 Figure 57 Salelles PIQUE IS E SCAN eegene eege 188 Figure 59 Fontaine du Lait ou Grotte Guichard FOIE O0 gt VIN AVC sd edd A A 188 Figure 61 Fouont del Castel Figure 62 Diamonds OU FOUONT de OU EE 189 Figure 63 Banet ou Bannet Figure 64 Ee e LION A ee A ee Le ee 189 Figure 65 Chalhac Foure GOC VIOULETO A A 189 Figure 67 Delbouc ou Chomeur ou Pruneyrolles Figure e ee 190 178 BRGM RP 55529 FR Rapport final Figure 3 Salan on sup rieure Figure 4 Le Vizoir ou source de la Fontaine Figure 5 Espinard Figure 6 Molines ou source du Vigo BRGM RP 55529 FR Rapport final 179 Figure 7 R jal Figure 8 Le Vieux Moulin Figure 11 Fountchardese Figure 12 Pontet2 180 BRGM RP 55529 FR Rapport final Figure 15 Rocheblave ou Fount de Bon Tarn Figure 16 Del Ron Figure 17 Castelbouc1 Figure 18 Castelbouc2 BRGM RP 55529 FR Rapport final 181 Figure 23 Fouont Figure 24 Pr de Ribes 182 BRGM RP 55529 FR Rapport final Figure 25 Moulin de Pelatan Figure 26 Bissoudo Figure 27 Prades Figure 28 Piboul de ou de la Rabinelle Figure 29 Jargile ou Faubio ou Piboulede Figure 30 Coussac BRGM RP 55529 FR Rapport final 183 Figure 31 Pougnadoires Figure 33 Chateau de la Caze Figure 35 Fontaine ou Clu
81. 55529 FR Rapport final 153 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 1 Source de Burle Illustration 1 D versement des eaux de Illustration 2 Ecoulement dans le canal et station de la source issue de la vasque dans le mesure canal vegan STE Illustration 3 Ouvrage de la source d Angle Illustration 4 station de mesure d Angle BRGM RP 55529 FR Rapport final 155 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 3 Famounet Illustration 7 Distance de la source au Tarn 156 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 4 Saint Chely du Tarn Le ue kiii S f ic y e E de E Illustration 8 Canal de Saint Ch ly du Tarn Illustration 9 Ecoulement dans le Tarn BRGM RP 55529 FR Rapport final 157 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 5 Cenarete Illustration 10 Source de C narete Illustration 11 Canal de C narete et station de mesure 6 Les Fonts Illustration 12 Source des Fonts Illustration 13 Canaux gauche et droit dispositifs de mesure 158 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 7 Bernade oe A 2 Dee ai A MK SW Je ri 28 ws y ace ENUY Ke EE Se ER mn e PA RSR ET
82. 6 Informations apport es par les isotopes du strontium coupl aux informations CHIMIQUES cinc 135 5 8 Comparaison avec hydrochimie des sources du Causse de Sauveterre SECICUl OUES tasa a at a 139 6 Conclusions e E A 141 CEE CONCLUSION S an sn aan da ie crus 141 6 2 PERSPECTIVES a es a ont ee oct di 143 Li BIDMOQ FADING E 145 Liste des illustrations Illustration 1 Localisation g ographique du Causse de Sauveterre CHARCOSSET o A II ete te Dit nn 16 Illustration 2 Localisation des diff rents Causses les uns par rapport aux autres CHARCOSSETS TI Sr Mara nd de oidos 17 Illustration 3 Vue d avion de la vall e du Tarn et du Causse de Sauveterre photo E e En E EE 18 Illustration 4 Velocimetre Hydreka a moulinet BEMOOZ 22 Illustration 5 Exemple d un profil d une section mouill e 001n00nnnnnnnnannnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnne 23 Illustration 6 Jaugeage au micromoulinet de la source du Sabot 24 Illustration 7 Diff rents cas de rupture de pente de la droite repr sentative des d bits classes Marsatd 1996 a ds 27 Illustration 8 D composition de la r cession selon la m thode de Mangin 1970 29 Illustration 9 Classification des syst mes karstiques partir de l analyse des courbes de r cession Mangin 1975 i param tre d infiltration et k pouvoir r gulateur 30 Illustration 10 Seuil et station de mesure 46 Illustration 11 Source Golf
83. 600 20 10 06 30 01 06 crue du Tarn 500 inondation troncature o 400 300 200 25 09 06 inondation 100 troncature 0 3 9 2005 2 11 2005 1 1 2006 2 3 2006 1 5 2006 30 6 2006 29 8 2006 28 10 2006 Illustration 31 D bit a la source de Famounet pas de temps journalier d Saint Ch ly du Tarn Cette source est situ e en rive gauche du Tarn elle appartient au Causse M jean Elle s coule au travers d un canal de 3 5 m de large A quelques centaines de metres de la station de mesure les eaux se d versent dans le Tarn sous forme de cascade Le d nivel est de plusieurs dizaines de metres On remarque galement des petites chutes de hauteur inf rieures au centim tre dans la chronique Ces ruptures correspondent au nettoyage de la v g tation dans le canal En effet la v g tation en se d veloppant constitue un frein a l coulement responsable d une remont e artificielle du niveau d eau Apres avoir enlev cette v g tation l coulement est facilit et la hauteur redevient caract ristique des d bits de la source Ce d calage de moins de 1 cm correspond une surestimation des d bits d une dizaine de l s en tiage quelques dizaines de l s en crue La courbe de tarage de cette source r alis e partir de donn es de jaugeage de tr s hautes et de tres basses eaux permet une bonne reconstitution des d bits Illustration 32 62 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2
84. 681 573 Estimation 0 5 ainte nimie 680 798 ainte nimie 680 673 Estimation 4 0 a Mal ne 678 97311 923 021 04 09 2005 Estimation 0 7 Espinards 3 Seau Molines Source de ou Sauveterre 2 du Vigos Tarn lt D S x O e Si Lei 2 Beldou 2 3 Pontet 2 X N Pontet Diva de Bon Tarn Del Ron Castelbouc 1 2 Castelbouc 2 2 2 D m gt 3 O O Di 4 o 5 Castelbouc 3 2 o m gt 3 O O Di 4 o 5 G i o p O D O O O D D D D D D D D D a a D D O D Q 5 D O Castelbouc 4 2 LD 3 D m gt 3 O O 4 o 5 Estivants 2 57 00 LD 3 D m gt 3 D O o 2 D TI TO a 2 E 3 Z 53 ei 5 o D D p lt a C o 3 2 e D e TI a e D a en D X X Charbonni res n 1 ou Fontaine de la Crotte Q 3 3 Fouont Pr de Ribes 3 O Di 4 o lt 5 D o 2 Q O o 2 o 5 Cc o by 2 13 50 30 o e 5 Au D D D D 5 gl O Di 4 o 5 Bissoudo 3 3 Prades 2 ppe e A e AAA e 12 V locim tre 581 00 mu 11 1 08 02 2006 V locim tre 114 d d os AAA SU ACC IA CIC jo CCL E ee A E A a a Mal ne Lans 653 1 922 636 05 09 2005 A AAA AAA hs pa 21 00 Trop plein1 M jean Tarn 679 173 1 923 046 05 09 2005 V locim tre o camaron 17
85. 7 La r ponse chimique d un syst me karstique une pluie constitue un moyen d identification et de reconnaissance de l organisation et du fonctionnement du syst me Plagnes 1997 Quelques d finitions et hypoth ses de travail sont pr sent es ici afin de donner les clefs de l interpr tation dans les approches hydrog ochimiques utilis es dans la caract risation du fonctionnement et de la structure des diff rents syst mes karstiques tudi s et dont les r sultats sont pr sent s essentiellement dans les volumes 2 4 et de synth se L identification des signatures g ochimiques des diff rents compartiments d un syst me karstique est bas e sur l interpr tation des variations des signatures g ochimiques en fonction des conditions hydrologiques et de plus repose sur un certain nombre d hypotheses concernant la structure d un aquif re karstique Les variations du chimisme aux exutoires apportent ainsi des informations sur la structure et sur le fonctionnement du syst me Les traceurs caract risant les diverses parties du syst me karstique pikarst zone d infiltration zone noy e drain principal informent sur la structure de l aquif re Ces diff rents traceurs permettent de v rifier le r le de la lithologie de l encaissant ou d estimer les contaminations du syst me Les traceurs qui caract risent les coulements vitesse conditions de circulations m langes d eaux d origine diff rente renseign
86. 8 K mg l 0 40 0 40 0 40 0 5 0 50 1 50 0 40 0 40 0 40 0 6 0 59 1 50 0 4 0 4 0 4 0 5 0 5 0 9 HCO3 mg l 197 273 8 295 293 2 314 399 217 290 309 309 2 324 399 197 250 281 276 8 298 5 392 NO3 mg l 1 6 4 0 6 0 5 7 7 0 22 0 2 0 5 0 9 2 5 5 6 3 13 0 1 6 3 8 6 0 5 9 7 0 22 0 SO4 mg l 2 0 3 1 4 0 6 4 6 8 128 0 3 0 4 0 9 0 6 0 6 3 42 0 2 0 3 0 4 0 6 7 6 8 128 0 SiO2 mg l 0 9 3 0 4 0 3 8 4 8 6 0 0 9 4 0 4 0 3 9 9 0 6 0 1 0 3 0 4 0 3 8 4 2 6 0 Tableau 22 El ments de statistiques descriptives des eaux du Causse de Sauveterre et 110 diff renciation selon la position g ographique BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Histogramme de distribution de la conductivite 260 360 460 960 660 760 Conductivit classe 20 uS cm Tous s Lot o Tarn Illustration 57 Diagramme de distribution de la conductivit lectrique des eaux du Causse de Sauveterre BRGM RP 55529 FR Rapport final 111 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Frequence Histogramme de distribution de HCO3 240 290 340 390 HCO3 classe 10 mg l Tous s Lot o Tarn Frequence Histogramme de distribution du calcium Ca classe 5 mg l
87. 984 a d finit deux param tres qui permettent d acc der au fonctionnement des syst mes karstiques Le Temps de r gulation Ce param tre renseigne sur la dur e d influence engendr e par une impulsion unitaire pluie sur le syst me et donne des informations sur l organisation du transfert des impulsions pluie ll est gal BRGM RP 55529 FR Rapport final 31 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie l ordonn e maximale de la DSP divis e par 2 Plus le temps de r gulation est grand plus le systeme possede un comportement inertiel plus le volume des reserves est important et moins le systeme est karstifie La Fr quence de coupure fc Elle correspond a la fr quence pour laquelle la densit de puissance devient n gligeable Au del de cette fr quence le signal est nul ou assimilable au bruit de fond Un systeme poss dant un comportement inertiel filtre l information a court terme jour semaine l information port e par les pluies sera essentiellement transform e dans les basses fr quences cycle annuel L analyse crois e corr latoire et spectrale permet l tude de la relation Pluie D bit et fournit une image approch e de la r ponse impulsionnelle du syst me par le corr logramme crois Celui ci est compl t par quatre fonctions dans le domaine fr quentiel 32 La fonction d amplitude fournit une d composition de la covariance totale e
88. A scheet LE BK ve ut Au E oye te D ris tone S Ai Een ee EX i e S RER LU reo ones erd ce re OI Ou Vs E zit Sand WK e AT E los d SE L it ao epee a TE ZK Piboulede ou de Rabinelle a y bes ae ha 2 Fount Matabiau ou Clan del ows A ee E i Zon Bug A H A4 Ey E ae Ek ie at he Lau 2 ee E A eg E gent Rocheblave ou u Fount de Bon Tart n Bar que gt La On Fontchaude ud See PA A SE Ft rile Ce Si Se e RE G t Bo Z of me LET font GC Pontet eae A ME be Moutin de P eltart Se Tz Pre de Ribes i iir i HEF E Pe E PAT age E do y we ma fBissoudo GC e Se CARE S es Y SL BN ee CHE S Ce ae GC Tieure La o ou Tibre du na ds Se is Pont de Montbruri ts Wi ci g Es FE Wu AA ZP E i od Es L hala een e Es evil od be eS CR ae F Fontaine La ou ae A E jfr Jont SN gg Debarcadere A Aen EE SR EAS ac AG PUE j pi K SCH a Ke l E ie Je el leng ee al T E E eS Estivant Jy i ES SE pea Castelbouc 3 Gu E ek Malone ie ele Wee ae ue Ai te Se E A Zut E se fie an CAE BRGM RP 55529 FR Rapport final 175 Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure 10 Figure 11 Figure 12 Figure 13 Figure 14 Figure 15 Figure 16 Figure 17 Figure 18 Figure 19 Figure 20 Figure 21 Figure 22 Figure 23 Figure 24 Figure 25
89. CTF Ecoli GT22 GT36 44 et STRF et des substances ind sirables pour deux campagnes AS ATRZ CD CRT CU FET NI PB SB SE ZN Toutes ces analyses ont t effectu es par le laboratoire d analyses du Conseil G n ral de la Loz re Annexe 5 Deux campagnes hautes eaux et tiage en 2003 et 2004 de pr levements ont t r alis es par le Conseil G n ral de la Loz re en collaboration avec le SIVOM Grand Site sur les 42 sources de cat gories Il et III de d bit gt 1 et lt 25 l s les param tres suivants ont t analys s T conductivit pH turbidit Ca Mg Cl Na K HCO3 SO4 NO3 TAC TH Silice et P total et ortho phosphates Annexe 5 4 1 2 Suivi isotopique Les quatre sources suivantes ont fait l objet d analyses isotopiques du Tritium ainsi que de l isotope de l oxyg ne a raison d un chantillonnage en p riode d tiage de 2005 et 2006 Les sources concern es sont d une part deux sources de l aquifere inf rieur avec St Fr zal et Molines et l aquifere sup rieur avec Urugne et Famounet Les analyses ont t r alis es par le service MMA du BRGM a Orl ans 4 2 ACQUISITION DES DONNEES COMPLEMENTAIRES PAR LE BRGM Des analyses compl mentaires ont t effectu es par le BRGM dans le cadre de projets annexes en t 2006 pour certaines des sources principales Ces analyses compl mentaires concernent notamment des analyses isotopiques du strontium en plus des analyses des ons majeurs
90. Causse de Sauveterre entre octobre 2005 et ao t 2006 53 Illustration 25 Evolution temporelle de la pression atmosph rique la station m t orologique sur le Causse de Sauveterre entre octobre 2005 et ao t 2006 54 Illustration 26 Canal de Burle et station de mesure occcoccccccccnccccnnccccnnnnnnnnonnnnnnonnononenononenononos 57 Illustration 27 Hauteur d eau mesur e dans le canal de Burle donn es au pas de temps FON ANG ususarios Sarah 58 Illustration 28 Hauteur d eau Burle lors de la crue du 19 20 10 2006 pas de temps OPA A ee nl eee te ent iuie 59 Illustration 29 D bit la source de Burle pas de temps journalier n00nnnn0nnnnnonnnnnrnnnennennnni 60 Illustration 30 D bit la source d Angle pas de temps journalier 61 Illustration 31 D bit a la source de Famounet pas de temps journalier 62 Illustration 32 D bit la source de Saint Ch ly pas de temps journalier 63 Illustration 33 D bit la source de C nar te pas de temps journalier 64 Illustration 34 D bit la source des Fonts pas de temps journalier 65 Illustration 35 D bit la source de Bernade pas de temps journalier 66 Illustration 36 D bit la source de Saint Fr zal pas de temps journalier 67 Illustration 37 Deversement des eaux pluviale charg
91. F 23 n _ 7 J 8 6 7 J 7 J 8 amp 8 5 29 germe sy100miI__ Ecoli 14 17 25 o 6 J 7 J o 4 3 O 163 germe s ml GT36_44 75 S 2 300 J 2 HE 69 J 2 28 41 9 spore s 100m __ STRE 22 12 58 0 1 7 S o o 1 1 Oooo S IO MES IESO IESO IO IE FEE E Les Fonts 26 06 200 germe sy 100ml_ Dep 0 _____ _ Nm 0 NM 1 0o J 0o 0 germe s 100m __ CTF 4A o 5s 12 o 1 3 4 germe s 100m_ Ee 4 2 J 3 J 0 J 0o 5 J 0 J o 1 O germe siml GT22 88 72 92 15 6 t7 4 17 n 29 germe s ml GT36_44 10 3 thst lt lt 10 spore s 100m __ STRE 14 J 7 A 7 1 14 o o o 0 TT S St Ch ly du Tarn 26 06 200 germe s 100m _ BSIR MM MM J NM 0 0o 0O J 0 NM o 0 germe s 100mlI_ CTF 4 OO oO 2 9 4 o 52 2 germe s 100ml__ Ecoi_ _ 2 __ 2 6 J 1 J 0 2 J 0o 0o 47 O 29 germe s ml GT36 44 9 n J 147 J J 4 2 27 J J 5 2 2 9 spore s 100mi__ STRE 1 C 4 m 5 1 I 2 J J 0 0 7 3 L gende BSIR bact ries sulfito r ductrices Le JD _ ______ CTF coliformes totaux o jom00m 100ml EME bact ri i a AAA Ecoli Escherichia coli 0100m AA rr RE GT22 germes a robies revivifiables a 22 C habituelle 100 100ml variation de 10 par rapport a la valeur GT36_44 germes a robies revivifiables de 36 a 44 C i A
92. Figure 26 Figure 27 Figure 28 Figure 29 Figure 30 Figure 31 Figure 32 Figure 33 Figure 34 Figure 35 Figure 36 Figure 37 Figure 38 Figure 39 Figure 40 Figure 41 Figure 42 BRGM RP 55529 FR Rapport final TABLE DES FIGURES SOURCES ALIMENTANT LE TARN Fontarnal Salan on inf rieure Salan on sup rieure Le Vizoir OF SOURCE Eet e Espinard Molines ou source du Vigo R jal HO VISE MON RNA DANS Meet Den Es Res RAGE nee na Dane ut Oulette ou Gourgue du Pr Morjal 0 EE Fountchardese OPM OTA SUR tah Noa dal Saco bad RD reset A he ere Ee Pontet Rocheblave ou Fount de Bon Tarn Del Ron Castelbouc1 Castelbouc2 Castelbouc3 Castelbouc4 Estivants Charbonni res ou Fontaine de la Grotte Fouont Pr de Ribes Moulin de Pelatan Bissoudo Prades Pisoul d OU dela Rabi dadas Jargile ou Faubio ou Piboul de Coussac Pougnadoires Barque ou la Fontchaude Chateau de la Caze Tieure ou source du Tibre Fontaine ou Clujade Moulin Pont de la Malene La Gal ne Ardennes Baumes Basses D barcadere St Hilaire 177 TABLE DES FIGURES SOURCES ALIMENTANT LE LOT Figure 43 Lyc e ou Pas de l ne AQUEST dd ui 186 Figure 45 Boulay o A O tLe tan oe tia nett Ne am at ei an iets teas 186 Figure 47 Rouge Parets Figure 48 Fount Matabiau ou Clau del Pousouet 186 Figure 49 Caumistre Figure 50 OUNCE VOS ri A brad 187 Figure 51 Roque ou Roque basse FIQUIE E Eed 187 Figure
93. K 088 L8Z 09 GL PO ol 8 CH Z lb Z GG Z GL Z lb Z Hd yOOc 0 1c O0c 0 10 v003 20 05 v003 60 0 1v003 20 05 v003 0 0 003 60 81 1v003 20 05 v003 0 0 v003 20 05 v003 0 0 v003 20 05 1v003 60 0 1v003 20 05 v00 E0 0E v00 L0 l e v00 0 0 v00 L0 l e v00 70 Z0 v00 L0 0 v003 v0 10 v003 20 Lc v00 70 10 1v003 20 05 1v003 60 0 v003 20 Lc v00 E0 0E v003 20 Lc v003 20 Lc O0c 0 0 00c 60 91 O0c 0 0c v00 E0 0E v003 20 05 v003 0 0 US GIS vO0 10 8 31n9y 31ep al1oba Je Jose IIA euoBse9 Jase IIA SOIDJOA gz a110b9 e9 SOPIN SOIDJOA z 91109189 SOPIN 107 z anobajes aselpnojeA 107 z anobajes ausipnojep 107 e auobajeo z eubnin Jo Le auo0b3 e9 joqes Jo Le auob3 e9 joqes 107 e auobajeo syenboy 107 e auobajeo syenboy used o 2 anoba es ainey nboy used o 2 anoba es ainey nboy ueluiod o z a1oba es asseq anboy ueluiod o z anoba es asseq anboy 107 e auobajeo uo np UA 107 e auobajeo uo np uey IO 107 107 107 auo0ba1eD sajouAounid anobajeo sajouAounid Z 91109429 eue ap sed zZ 91106929 eue ap sed Joy g auoba e pejla 27 Joy g auoba e paella 27 107 e auobajeo neiqeyewju0 107 e auobajeo neiqeyewju0 107 Le auobajes je ap auejuoy 107 Le auoba es ye ap auejuoy e anobajeg apauejeosy Jo e eos onogieq jo e auobajeo onogieq z eu
94. O et 1 Cette fonction donne au temps la contribution de la pluie efficace impliqu e dans le transfert rapide e Coefficient d ajustement de Nash La qualit de l ajustement d une s rie observ e S t a l aide d un mod le M t peut galement tre mesur e a partir du coefficient d ajustement de Nash C est un parametre sans dimension Nash 1 Z ou Z est egal au rapport de la somme des carr s du r sidu sur la variance de la s rie observ e moment centre d ordre 2 Nash 1 3 Sm M mI Y len ST n 1 N n 1 N o A repr sente la moyenne de la s rie observ e S n N est la taille de l chantillon longueur des s ries en l occurrence 36 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Le coefficient de Nash caract rise donc la distance entre la s rie observ e et le mod le notion incluant a la fois les erreurs syst matiques biais et al atoires bruit Il est tr s utilis par les hydrologues ainsi que les hydrog ologues 2 1 4 Caract risation du fonctionnement hydrog ologique l aide des outils g ochimiques a Apport de l approche hydrochimique et isotopique L hydrog ochimie un outil pour l hydrog ologue est d finie comme tant la connaissance des caract ristiques chimiques des eaux souterraines des processus de leur acquisition et des lois qui r gissent les changes entre l eau le sol et le sous sol Castagny et Margat 197
95. O o J j qo_2 d bit d infilt Coef tarissement Zone Noy e 0 0025 Qo Zone noy e fm ie Illustration 3 Decomposition de la r cession 2006 selon la m thode modifi e de Mangin BRGM RP 55529 FR Rapport final 211 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie Illustration 5 Corr logramme crois de la chronique de debit d Angle et des pluies de la station M t oFrance de Sainte Enimie 212 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 2 Famounet 100 99 999 99 99 oO de al 3 AAA Probabilit cumul A EEN OE EE gt o Eo rs PE E WS EE E EEN ET E E ES SEET EE eee e ET A E or au A A Ooo PA T KA EN 0 01 0 1 1 10 100 D bit mie Illustration 6 D bits class s de la source de Famounet sur l ensemble des donn es classe de d bit de 0 005 m s BRGM RP 55529 FR Rapport final 213 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie Recession 2006 des d bits de la source de Famounet 0 100 Q E SO A 0 010 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Tps coul j o D bit mesur Infiltration Rapide Vidange Zone Noy e D bit total simul rr Infiltration Lente Tps de fin d infiltration rapide Temps de d infiltration lent x Rapide NL
96. O tt 00 6Zp UO POt UO Ob cS tl 98 S OS EL UO Oft UO Ft UO Z0v 00 Z0v cv 6L 090Lp 00 LOv 00 p6 UO Lob UO GEF UO CF 2891 D GEF 0S cor 00 607 UO GO UO ct UO GE 60 81 Up LP 00 8cg UO Get 08 0 GO OZ 01 80 0 0201 99 004 09 01 Oct Glock UO cl Sr 0 GH OZ LL Oc Ll Ur CO Up LI LOS 06 01 0c 6 0 8 GL UG LL OO LI LEO Lo LL 06 01 08 01 UG OC OO LI GGO YELL 0Z OL 09 01 9G Z VoL 6v Z 80 0 LVL O Z DC vel vel cel PO OU LC DC co 0c 8 PO LG EEO GC 9 Z GE LVL vY L D Z0 0 8 2 vel GEI 922 CLL LOL 90 0 89 Z COL LO XEN OMEN suck aueIpau 2uibis z euuaAouwu een t un XEN GIE ol aueIpau 2uibis Z euuaAouwu alem t ulw XEN SIENDO E SueIpau 2uibis z euuaAouwu een t un XEN GIE ol aueIpau 2uibis Z euuaAouwu een pt un XEN OMEN suck aueIpau 2uibis z euuaAouwu oun p un juy 99S opgin 30S UI NOW XNSIA 99S nopjag 80S nejg 9YIOY 39S himiques bimestriels des oc es c t Tarn L Statistiques descriptives tablis partir des suivis g sources sources situ Tableau 9 201 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie Tableau 10 Param tres du syst me calco carbonique calcul s a partir suivis g ochimiques bimestriels des sources sources situ es c t Lot Nom
97. OpOL 0301 DEL 60 0 HO 0301 0L0L OS IL 0y 0L 040 05 0 DO OpOL 08 6 0601 GZ OL 040 63 0 09 01 0S 0 Ol OL 00 8 ce Z 8 peo LVL ce Z 6c Z Xen dief aueIpau eubis z auus oul SJIMENO at ulu xe s IMeNO oe oueIpou EUBIS q euusAouwu eJHenD ob ulu xe SIVEND suse oueIpou EUBIS q uu s ow SJILenO at ulu xe GIE sul ouelpou EUBIS q euusAouwu een at SIU04 S 89S peu1 g 80S 2Z914 1S 89S oubnin SIS Tableau 5 Statistiques descriptives tablis a partir des suivis g ochimiques bimestriels des t Lot A L ees CO sources sources situ 197 BRGM RP 55529 FR Rapport final 00 0 0S 8L 0L GZ 00 0 p Xen 00 92 09 91 08 9 OO L r due 00 182 0S ZL 02 99 00 EZ p SuBIpau SEA 90 SE 09 S eUbIS z PL ce 81 Z KL Z9 00 CY suushou 00943 0991 08 9 00 LZp eem l 00 Los OyY SL OL E9 00 ELp Ul oRIeYyD 99S gt D OO ZIE 0 S8 00 897 i XEIN 5 0S 863 i i GC 0S 29r elHEnO ef S 00 60 09 v8 00 S9p SueIpau S 86 8 8r l EE eUbIS z LO Lg SO L6 8 t t9t euusAou Y UG GG E Sc 8 0G c9 eine L o 00 6Z Op L 00 L9p Ul jajseojag ERT 00 8v 0S 9L 0 v6 00 v0S OL EL 98 8 xe E 0S 90 e9 yL GG 82 OO tt 0G OL 06 SIENDO ue a OO E r 00 SL 02 28 00 02 09 01 L g SueIpau S 20 EP 8 0 LOZ ES EZ CO OC 0 eUbIS z Q 98 80 GO GL Ecg vi S9v 9O LL Z0 g8 uu ow ECH t t Cat SCH 0
98. R 20 100ml STRF ent rocoques str ptoscoques f caux 0100m _ l S Tableau 23 R sultats des analyses microbiologiques des 5 sources de cat gorie l utilis es pour l alimentation en eau potable h BRGM RP 55529 FR Rapport final 17 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Substances ind sirables Les Fonts St Fr zal Burle 29 03 2004 unite param tre 29 03 2004 19 07 2004 lt 5 lt 0 05 lt 0 5 lt 2 lt 0 1 lt 100 lt 5 RE PB lt 2 2 lt 5 lt 5 lt 0 1 Bernarde unite param tre 29 03 2004 21 07 2004 Limites de qualit de l eau potable pour distribution ug l ug l ug Crop J 20 g l mg l ug ug l Pp pl PB lt 2 lt 2 J PB plomb 10 ug ug l ug l mg l Tableau 24 R sultats des analyses des substances ind sirables pour cing sources de cat gories utilis es pour l alimentation en eau potable 118 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie La valeur moyenne du pH des sources est de 7 55 avec un maximum a 8 36 et un minimum a 7 2 Illustration 62 A noter que la valeur moyenne des sources de categorie 2 e sur la base des mesures effectu es lors des tiages hautes et moyennes eaux est de 7 8 Maximum 8 4 et minimum 6 7 En int grant ces donn es la valeur moyenne du pH des sources du Causse de Sauveterre partie Est est de 7 6 8 6 8 4
99. Saint Saturnin a 668 087 1 934 851 19 09 2005 Estimation Clau del Bousquet See Source Verdios Saint Saturnin 668 056 1 936 567 19 09 2005 Estimation 11 2 09 02 2006 V locim tre 11 00 Marijoulet ou de la Ee SEH La Canourgue 672 518 1 940 288 19 09 2005 Seau 11 1 09 02 2006 V locim tre 27 10 EE Chardonnet La Canourgue 674 284 1 940 189 19 09 2005 V locim tre 11 1 09 02 2006 V locim tre 37 00 Villard H FER 676 600 1 942 372 Messe pestes pompage AEP puls topo Messe pestes pompage AEP puls topo pompage AEP puits trop profond Fontaine du Lait o re Barjac 683 565 1 943 316 20 09 2005 V locim tre 15 00 11 1 09 02 2006 V locim tre 67 00 Gte Guichard A ee Castel Fouont del Balsi ges 686 718 1 942 643 20 09 2005 V locim tre 14 00 391 7 5 10 7 09 02 2006 V locim tre 107 00 379 7 0 10 0 plamenas ou Founn Balsi ges bu 686 468 1 942 5221 20 09 2005 x x x de l Oume cn eu a AER Banet ou Bannet Balsi ges 688 209 1 942 348 20 09 2005 Estimation 1 05 383 7 7 09 02 2006 Estimation 16 00 395 7 1 9 7 Chalhac Anr ewe A 694 826 1 939 731 20 09 2005 Seau 09 02 2006 Estimation 16 00 du Valdonnez Saint Etienne GC Valoubi re 694 151 1 939 370 20 09 2005 V locim tre 19 00 9 3 09 02 2006 V locim tre 53 00 du Valdonnez Delbouc ou Chomeur Saint Etienne GC 695 327 1 939 421 20 09 2005 et 79 ou Pruneyrolles du Valdonnez Pruneyrolles Ge Ge 696 518 1 939 121 20 09 2005 Sea du Valdonnez Le symbole
100. T 00 9 D00 y OU el OU CG OO Ze OG 0 O E 0S 91L e cp OO CVV OV It OLE XEN OO tb KC GC Z 00 G GC Le OG 0 c 88 S L 88 G OO CECR Ge Ll 69 9JIMeno Sue l OO E UG e 0c 9 00 G OO Oe Ob O Oc GY TL OU ei OO Geck Oc ll ZG oUueIPSlW o EL L 680 HI 680 SL pl 600 L O LVL G8 G 9 LL 0c 0 GOU OU euwbis z Ben Ee pee SIN GO 02 00 ZZ vr o G L L t SEZL Get GL LL L euus owu E G E OU e 00 9 00 S Gc b Ov 0 OO ZC UG GO OG OLY COLL VOL on ob OU e OU e 00 S UO e OO Zb Ov 0 OO UG el 06 PO OO LLY 06 0L CD 2 uuu JEZNOWP oe CN 1 Bu soe 1 6w pos 1 Bu conl 6w 19 1 Bu Con 6w x 6w en W Dm 16w eg ws sn 9 9 L Eed Ee TD ab uN uN D O BRGM RP 55529 FR Rapport final t Tarn L ees CO Tableau 8 Statistiques descriptives tablis a partir des suivis g ochimiques bimestriels des sources Sources situ 200 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie OF OF Ob ZO ple UO e UO e 00 00 S OF Z0 PLP 00 p UO e OF Ob UO PG OU OC E 00 UO e UO 9 LU p 00 S 6L L v9 p Gp UO e 00 p GL E 00 GZ 0 LVE 00 UO e 00 S UO UO LEL LZZ UO UO 00 UO UO E Z0 98 UO UO 00 8 00 Z 00 9 OCI 0c 9 00 00 00 E L ee OI 098 LES GO GL Z 00 9 UO UO UO GO O Ap UO UG UO c 058 00 Z LLG 62 6 UG 9 UO 9 OO Lt UO 9 00 S GI vLl 9 00 S 00 S 00 9 00 9 00 S v8 0 US 00 S
101. a on simultan e le carbonate de calcium peut commencer a pr cipiter concretion calcaire travertin par exemple Ce ph nom ne se produit lorsque l coulement des eaux se fait en partie a surface libre dans des conduits potentiellement p n trables Dans le second groupe les eaux apparaissent sous satur es ou a l quilibre vis a vis de la calcite IS lt 0 IS 0 et l volution des pressions partielles en CO pCOz n appara t pas corr l e a l volution de l indice de saturation de la calcite Les ph nom nes de d gazage ne sont pas favoris s ce qui indique que l coulement des eaux se produit dans des r seaux en charge non p n trables except s par des plongeurs lorsque des vides de grandes tailles sont pr sents dans le systeme Nous pr sentons en annexe les indices de saturation IS des eaux des sources vis vis des phases min rales calcite CaCO3 aragonite CaCO3 dolomite CaMg CO3 z Quartz SiO2 et Chalc doine SiO2 des Adoux et de Las Bordes IS indice de saturation calcul l aide du logiciel PhreeqcV2 Parkhurst and Appelo 1999 128 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Les eaux presentent dans leurs ensembles des indices de saturation vis a vis de la calcite proche de l quilibre IS 0 voire lev s vis a vis de la calcite IS gt gt 0 Les indices maximum sont observ s pour la source Marijoulet c t Lot Illu
102. a l aide d un processus it ratif L quation du transport s crit S t Surface P 1 P at b d bit ou repr sente le produit de convolution discret f g k gt f g k i t le 10 11 temps S t la sortie de l hydrosyst me d bit niveau pi zom trique le terme af b la tendance Surface la surface du bassin d alimentation P et P les composantes de la pluie induisant le transfert rapide et lent respectivement Les r ponses impulsionnelles I et 1 sont normalis es aire unit et sont donc sans dimension Le systeme peut tre constitu de une ou deux connexions hydrauliques en entree La fonction de transfert lin aire comprend autant de composantes qu il y a d entr es Lorsque deux entr es sont fortement corr l es entre elles leur s paration peut n anmoins tre r alis e dans de bonnes conditions lorsque leur temps de regulation diff re de mani re significative leur temps de r ponse apres un pisode de pluie Il y BRGM RP 55529 FR Rapport final 33 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie a alors lieu de choisir la reponse impulsionnelle lin aire la plus courte possible modele g n ral ou bien un mod le analytique La somme P P P repr sente la pluie efficace P e Pluie efficace et transfert non lineaire C est la hauteur de pluie minimale permettant d engendrer un d bit a l exutoire d un bassin versant ou encore l augmentat
103. a zone d infiltration Il est parfois plus judicieux de prendre en compte de mani re diff renci e les dynamiques d coulements au sein de la zone d infiltration infiltration rapide et infiltration lente afin de mieux reproduire les volutions observ es lors des r cessions particuli rement longue gt 100 jours Ladouche et al 2005 BRGM RP 55529 FR Rapport final 27 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Deux parties peuvent tre distinguees sur les courbes de recession la d crue durant laquelle l infiltration par les pluies efficaces influence la vidange du reservoir de la zone noyee le tarissement non influenc qui d bute l instant ou les d bits d infiltration deviennent nuls qui correspond la vidange du r servoir de la zone noy e r servoir principal et qui n ob it qu la loi de Maillet Le mod le initialement propos par Mangin poss de donc deux r servoirs un pour la zone d infiltration qui se vidange avec un d bit q et un autre qui correspond la zone noy e et qui se vidange avec un d bit Q Marsaud 1996 La description analytique du mod le se fait l aide de la formule suivante Q t p t y t 5 Ou t d crit la vidange de la zone noy e et y t se rapporte au fonctionnement de la zone d infiltration Le modele pour d crire la vidange de la zone noy e est le modele de Maillet d crit a l aide de la formule suivante p t
104. able de la commune de la Canourgue L eau s coule ensuite dans un petit ruisseau Un seuil a t construit dans le lit du ruisseau Il mesure 3 m de large pour une hauteur de 60 cm Ee a we gt R A Ze ar KS E d Ki gt o Illustration 10 Seuil et station de mesure Station de la source du Golf La source de Golf s coule de facon diffuse au fond d une vaste mare accol e a un ancien moulin En plus des eaux de la source il y a une arriv e d eau provenant d une d rivation d une partie des eaux du ruisseau de l Urugne Le d bit provenant de l Urugne n est pas mesure ll existe une premiere retenue au niveau du moulin Les eaux sont ensuite vacu es par un canal de 225 cm de large La station de mesure est situ e sur ce canal 46 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Illustration 11 Source Golf a l amont de la station Illustration 12 Ecoulement vers le canal de mesure de mesure Illustration 13 Source Golf Illustration 14 Canal et instrument de mesure de la source Golf BRGM RP 55529 FR Rapport final 47 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Station de la source Angle L exutoire est situ a flanc de falaise puis l eau s coule l int rieur d un ouvrage maconn constitu d une salle vout e mesurant environ 1 7 m de hauteur La station de mesure des hauteurs d eau e
105. aire entre les valeurs des deux s ries Sur les chroniques de d bit cette analyse permet de caract riser l effet m moire de l aquif re qui traduit la d pendance dans le temps des valeurs de d bit en pr sentant une d croissance plus ou moins rapide de la corr lation En d autre terme l effet m moire est directement li l inertie du syst me l effet m moire tant d autant plus grand que le filtrage introduit par le syst me est important L effet m moire est d fini comme le nombre de jours n cessaire pour que la fonction d autocorr lation rx atteigne la valeur de 0 2 Mangin 1981 Ce param tre peut tre utilis pour d crire les r serves dynamiques qui s coulent de l aquifere et pour classifier les aquiferes karstiques Mangin 1982 1984 Marsaud 1996 Grasso 1998 L analyse spectrale simple densit spectrale de puissance DSP permet d identifier les diff rentes composantes de la variance totale en fonction de la fr quence En d autres termes la densit spectrale de puissance permet de renseigner 1 sur la tendance du syst me long terme 2 sur les ph nom nes p riodiques saisonniers et 3 sur les ph nom nes purement al atoires assimilables au bruit de fond D un point de vue math matique la densit spectrale de puissance est d termin e par la transform e de Fourrier du corr logramme simple A l aide de la fonction de densit spectrale de puissance du d bit Mangin 1
106. al les Fonts pour le Causse de Sauveterre et St Ch ly du Tarn Causse M jean Ces sources sont toutes utilis es pour l alimentation en eau potable a l exception de St Fr zal qui le sera prochainement Les bact ries sulfito r ductrices BSIR y compris les spores sont des micro organismes ana robies sporigenes qui ont la particularit de d velopper une forme de resistance Ils se retrouvent dans les mati res f cales les sols et les rivieres Les bact ries coliformes CTF sont pr sentes dans les matieres f cales mais se d veloppent galement dans les milieux naturels ce ne sont donc pas des bact ries d origine strictement f cale La pr sence d un petit nombre de coliformes totaux dans les eaux souterraines non trait es n a qu une signification r duite sur le plan sanitaire L absence des coliformes ne signifie pas n anmoins que leau ne pr sente pas de risque pathogene car les kystes de certains parasites sont plus r sistants a la d sinfection que les coliformes L apparition d Escherichia coli Ecoli indique la pr sence ventuelle de micro organismes pathogenes c est la principale bact rie du groupe des coliformes f caux qui sont des indicateurs d une contamination d origine f cale tant pr sents en grande quantit dans les d jections animales et humaines Certaines souches d Escherichia coli sont pathog nes pour l homme et peuvent provoquer des troubles intestinaux dysentrie voire chol ra Les ge
107. apports Sr Sr lev s celles qui drainent des roches carbonat es ont des signatures plus faibles moins radiog niques Le strontium n est pas modifi par des processus tels que l vaporation ou la pr cipitation de min raux Sa composition isotopique refl te donc un terme source soit celui du strontium de l eau initiale soit celui d un min ral avec lequel elle a t en contact dissolution Nous pr sentons sur le Tableau 28 la nature du contexte g ologique de la zone d mergence des sources en fonction de leur localisation sur les cartes g ologiques au 50000 Le Tableau 29 pr sente les teneurs en Mg Ca HCO3 Sr et SO4 et les valeurs des rapports Sr Sr des eaux des sources chantillonn es au cours de l t 2006 Les r sultats des analyses compl mentaires sont pr sent s en Annexe 5 BRGM RP 55529 FR Rapport final 135 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie nom zone d mergence pr sum e Sce Famouzet Bathonien Sup rieur Sce Burle Bathonien Sup rieur Sce Moline Bajocien sup rieur Sce Roche Blave Bajocien sup rieur Sce Urugne Bajocien Inf rieur Sce Bernade Aal nien Sce Les Fonts Aal nien Sce St Fr zal H ttangien Sce Vizoir H ttangien Tableau 28 Contexte g ologique des mergences des sources d duit a partir des cartes eme g ologiques au 50000 87Sr 86Sr 20 Ca Mg HCO3 S04 Sr mg l mg l mg l mg l ug l Sce Urugne 30 06 2006 0 7
108. arn graphique LRU ETS e EE 130 Illustration 68 Evolution de l indice de saturation de la calcite et de la pCO2 des sources c t Tarn du Causse de Sauveterre 131 Illustration 69 Evolution de l indice de saturation de la calcite et de la pCO2 des sources c t Lot du Causse de Sauveterre occccoccccoccccccnccocnconcnnoncncnnnnononononnononnonnnnonnnnnnnnnnonnnns 132 Illustration 70 Evolution des teneurs en deut rium en fonction des teneurs en oxyg ne 18 des eaux des sources de St Fr zal et Urugne c t Lot et des sources de Moline et Famonet CO TAN nn An OE ete 134 Illustration 71 Evolution des teneurs en oxyg ne 18 des eaux des sources et des altitudes d emergence L estimation de l altitude moyenne de recharge des sources est egalement FED OIC Cis eelere enee 135 Illustration 72 Rapports isotopiques du strontium des eaux en fonction des rapports chimique s TCO sf Sh CSO gol Re etes ne en drone ee 137 Liste des tableaux Tableau 1 Interpretation des ruptures de pente de la droite representative des debits O O PESTE A EEE E O nee RR es 26 Tableau 2 Origine et nature des informations apport es par les principaux l ments contenus dans les eaux des syst mes KarstiQueS ooccconcccccnccccnconcnonacnnnnnonannnnnnonnnnonnnncnnnnnnnos 41 Tableau 3 Nature des informations obtenues sur le syst me calco carbonique 42 Tableau 4 Informations obtenues par les outils isotopiques a cl
109. as ces caf au lait clair WSILIDSE b bocete et grrredes Kimme ridgien inf Cariri beanii Galt Salat cla pa AT a qi kaj Las 3 Alt n guli ve de bancs micritiques caf ea lait A ponts angileum onduleur Eaggengrgte C nglzez r ttouen 130 0 41 40 Dolosparites dabes grenues et massive Bomicrites WT cote a Los Calcaires micritiques cate Au Leg miro paleidus el qrrrelleur Lacune Aie r quibres de bance micriques caf plurime tiqu e a au lait gt points angileus onduleur E Cakes mecs PST Chdordhen sup Fac marno calcadro gris Clair aun erge et paralei pap chque quand dokita Dolan gris Crim e i E Dime Ep 5pcDthMiue Wi Calcalres GST PET b rides de houle ao At miome d amei jenti pliquettes p agimnes WST PST bloclastes GSIANST Gelies de barri re beige aw anche alen Calcor nites cobsh ques Pikes MATANET GST cee gps dolor Bathonden inf Ab colonies inches angie ARTS Geen gt dido rd Qty P kupet Szene Cakar hapa d chi ecenaroques De oemitpsapon et chales du ammet D run ernie wer Titers w EP ak p Ao ger Bajoc Bajoci n inf Sup E pi AN Bari caked beea Miiri Catanha Gerten iriri ei dr Mur Ln amp vw Aal nien Calcar ritas 44 dolomi ques bW clair mM peon bars Maes notes b qris bieu a FE g CO Toarcien Schipa bitirip Carter et bares cakaires Marcas pres A biene quelo peris ba os marmno calcadrog E e E T
110. assiques sn 42 Tableau 5 Coordonn es des 4 stations de cat gorie instrument es par GAEA NJENE E anita 45 Tableau 6 Temp ratures moyennes de air la station m t orologique pour la p riode observ e i A durer loue 53 Tableau 7 Pluviometrie totale mensuelle et maximale journali re par mois la station KSE le elle UE 54 Tableau 8 R capitulatif des donn es acquises et transformation des hauteurs d eau EE ee 56 Tableau 9 Donn es de debit et des parametres physico chimiques des sources de cat gorie 2 c t Tarn GAEA Ing nierie ss 13 Tableau 10 Donn es de d bit et des param tres physico chimiques des sources de cat gorie 2 c t Tarn suite GAEA Ing nierie n n0annn0ennnneennnsennnornrnnsrnnernrnrsrrerrenrerseneee 74 Tableau 11 Donn es de d bit et des param tres physico chimiques des sources de cat gorie 2 c t Lot GAEA Ing nierie 75 12 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Tableau 12 Donn es de debit et des param tres physico chimiques des sources de cat gorie 3 c t Tarn GAEA Ing nierie 76 Tableau 13 Donn es de debit et des param tres physico chimiques des sources de cat gorie 3 c t Tarn suite GAEA Ing nierie 17 Tableau 14 Donn es de d bit et des param tres physico chimiques des sources de cat gorie 3 c t Lot GAEA Ing nierie 78 Ta
111. ats de l tude du Causse de Sauveterre secteur ouest est BRGM RP 55529 FR Rapport final 19 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie de plus effectuee Les informations en termes de fonctionnement des systemes karstiques a partir des donn es de suivi bimestriel sont detaillees Les variations de d bit des sources de cat gories II et lll pour diff rentes conditions hydrologiques hautes et basses eaux sont galement discut es Une synthese hydrologique comprenant un bilan hydrologique des principales sources est finalement effectu e au terme du chapitre 5 Une synthese des principaux resultats ainsi que des perspectives et recommandations sont donn es au chapitre 6 20 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 2 Rappels methodologiques 2 1 HYDROMETRIE 2 1 1 Principes des jaugeages GAEA Selon la configuration du site et du debit lors des campagnes de mesures plusieurs methodes de jaugeage ont ete utilisees Jaugeage au velocimetre Ces jaugeages ont ete realises lorsque la source pr sentait une section assez bien d finie sur un certain lin aire Lorsque cela a t possible un am nagement pr alable et sommaire du cours d eau a t effectu afin d uniformiser la section de mesures et de stabiliser au maximum les variations de courant Ces jaugeages ont ete r alis s pour l tablissement des courbe
112. aut est vacu e par un canal de 1 3 m de large Ce canal rejoint la pisciculture de la Canourgue L autre partie des coulements Saint Fr zal bas s coule au travers d un canal de 1 45 m de large La mesure des hauteurs est effectu e dans chacun des canaux Au cours du printemps 2006 le seuil du canal de Saint Fr zal bas s est effondr responsable d une chute du niveau d eau la station de mesure Le seuil a t reconstruit en ao t 2006 La v g tation influence galement les mesures Des chutes de 4 cm sont observ es sur Saint Fr zal bas elles sont beaucoup plus faibles sur Saint Fr zal haut de l ordre du cm Du point de vue des d bits l impact de la v g tation est estim plusieurs dizaines de l s La courbe de tarage est valid e sur les deux sites Le d bit total de la source est pr sent ci dessous 66 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie D bit I s 800 600 400 R paration 200 ma Sous estimation des d bits Effondrement du seuil a Saint Fr zal bas 0 27 09 2005 26 11 2005 25 01 2006 26 03 2006 25 05 2006 24 07 2006 22 09 2006 21 11 2006 Illustration 36 D bit a la source de Saint Fr zal pas de temps journalier i Golf L ensemble du site est caract ris par un d veloppement tres important de la v g tation L analyse des donn es montre que les hauteurs d eau mesur es ne sont pas r
113. aux pluie et anthropique origine d origine karstique agricole Bon marqueur des pollutions agricoles Intrusion marine Marqueur de contamination marine Interne dissolution pyrite Marqueur des interactions avec les matrices Biologique d gradation M O min rales des processus biog n tiques Lessivages gypse formations argileuses Externe Marqueur de pollution permet d obtenir des informations sur les modalit s d infiltration dans les hydrosyst mes karstiques SiO Interne Peu soluble H4SiO4 Marqueur des temps de s jour Tableau 2 Origine et nature des informations apport es par les principaux l ments contenus dans les eaux des syst mes karstiques BRGM RP 55529 FR Rapport final 41 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie ER Applications types d informations obtenues pCO CMTD Renseigne sur les conditions d coulement dans le HE Ca systeme en charge ou a surface libre KR 3 Mg et dpH Indication sur la vitesse de circulation des eaux dpH lt O temps de s jour bref Renseigne sur louverture du systeme chimique systeme carbonate vis a vis d une phase gazeuse syst me ferm ou ouvert vis vis de l atmosph re Le suivi des volutions temporelles des teneurs Ca Mg HCO3 apporte des informations pr cieuses sur le fonctionnement hydrologique des aquif res karstiques Ca Mg Concentration lev e marqueur d une con
114. bilite des sources vis a vis des pollutions d origine anthropique agricoles et par assainissement individuel les eaux des sources sont de bonne qualite Les analyses hydrochimiques ont permis dapporter de maniere limitee des informations concernant le fonctionnement et la structure des systemes karstiques tudi s pour des problemes d chantillonnage et de manque de precision de certaines analyses Cote Tarn les sources de Famounet Molines Roche Blave Clujade et Angle presentent des comportements similaires en periodes de hautes eaux a celui observe a Burle Les interactions des eaux d infiltration avec des niveaux argileux marno calcaire du Callovo Oxfordien se traduisent par une augmentation des teneurs en sodium mais n anmoins de faible ampleur Les informations disponibles en p riode de hautes eaux ne permettent cependant pas de qualifier la dynamique de transfert des eaux entre la zone pikarstique la zone d infiltration et la zone noy e L volution des teneurs en magn sium lors des p riodes de r cession tendance l augmentation traduit un temps d interaction plus ou moins important des eaux avec les min raux magn siens elle ne permet pas cependant d expliquer la dynamique de l infiltration dans la zone non satur e par rapport des changes ioniques au sein de la zone noy e C t Lot les volutions g ochimiques des eaux chantillonn es la source Bernade confirment le caract re peu karstique ou de ty
115. bleau 15 Tableau r capitulatif des diff rents param tres de l tude hydrologique syst me peu karstifi syst me moyennement karstifi syst me tres EE 82 Tableau 16 Caract ristiques des stations M t oFrance utilis es 92 Tableau 17 Cumul des pr cipitations du bassin d alimentation de Burle d duit par l option de pond ration des pr cipitations du logiciel Tempo 92 Tableau 18 Caract ristiques des stations M t oFrance utilis es 94 Tableau 19 Cumul des pr cipitations du bassin d alimentation de Burle d duit par l option de pond ration des pr cipitations du logiciel Tempo 95 Tableau 20 Param tres du bilan hydrologique 44 99 Tableau 21 Superficie des bassins d alimentation des principales sources karstiques 105 Tableau 22 El ments de statistiques descriptives des eaux du Causse de Sauveterre et diff renciation selon la position g ographique 110 Tableau 23 R sultats des analyses microbiologiques des 5 sources de cat gorie I utilis es pour l alimentation en eau potable ss 117 Tableau 24 R sultats des analyses des substances ind sirables pour cinq sources de categories utilis es pour l alimentation en eau potable n nnannnnnnennnannnnnnennnnnnnnnnnnnnrrennnnnenne 118 Tableau 25 Synthese de l volution de differents couples d ions pour les sources c t RK Le WEE EEN 124 Tableau 26 Synthese de l volution de differents couples d ions pour les
116. bnod ue z auobeyeo anojeubnog ue e auobajeo pelo ue e sinoba e essapeyojuoy uie e euo69e9 essapeyojuoy UJe e1069 e9 u01 9 uJe e1069 e9 vola use e 3069729 epejasnogag use e enobajeg epejasnogag ue z auobeyeo alepesegqsq uie z enobajeo alepesegqsq use 2 enuoba e9 aseo e ap nealey ue 2 enuoba e9 aseo e ap Dou ue 2 enuoba e9 aseo e sp Dou ue g enobaje asiuunes ue g enobaje asiuunes ue e auobayeyd ejnog ue e snobajeo ejnog himiques des campagnes de hautes et basses eaux eoc ltats des suivis g L R su Tableau 4 t Tarn L ees CO sources situ BRGM RP 55529 FR Rapport final 196 00 60 00 EH 00 UD c6 cl L9 06 OO CZ 00 02 00 8vg 00 G UO L t HP ce es eL 00 G6c 00 08c UO GE 00 Op 00 S0 SEI DO GU 00 96 lt 00 982 O0 CEE UG tee UO Ece CSL C9 ZIE 00 GU 00 66c Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie 0G YE Oc LL O6 IE cg AA Oc LL S9 OL 0S Z01 0 28 Oe L 108 v6 EG 0828 0S 78 OO L 9 28 06 8 LEH D P 9 28 GEI 0 06 OL Z8 EK 61 LL op 89 8 EI 00 09p 00 6 p 00 L pp SE D I Gtt 00 6EV 00 LEV 00 v8Z UO Git 00 c0S 8 66 D FCL UO Git UO Lok 00 66v 00 09 00 29 et cc 89b 00 09 00 EVV 00 LOS UG 06 00 Z8V c9 6 DC Opt UO ct UO Lt
117. cat gorie install es auparavant par le Parc National des Grands Causses et actuellement suivis soit par le PNGC soit par le BRGM dans le cadre du r seau de surveillance mis en place dans la cadre de la directive cadre eau DCE sous ma trise d ouvrage MEDD brgm 7 jaugeages par station ont effectu s a des p riodes de l ann e hydrologique diff rentes par GAEA ing nierie sur les 4 sources instrument es dans le cadre de cette tude et leur suivi s est tal e sur une p riode de plus de 14 mois raison d 1 relev par mois Le logiciel d analyse des jaugeages utilis pour interpr ter les donn es de jaugeage au micromoulinet est le logiciel OTT d nomm JAUGEALC Les coordonn es des 4 stations concern es sont les suivantes L ill L ill Angle ou Faount 6 6900 3223325 25 lt Q lt 50 La Mal ne d Adrien Mounet L v jac Tableau 5 Coordonn es des 4 stations de cat gorie instrument es par GAEA ing nierie BRGM RP 55529 FR Rapport final 45 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie A l exception de la source Urugne les sources ne sont pas utilis es pour l alimentation en eau potable Le captage de la source Urugne est situ a lamont du seuil de jaugeage install au niveau du camping a la Canourgue Station de la source d Urugne La sortie s effectue de fa on diffuse en inter bancs Elle est capt e l aval direct de son emergence pour l alimentation en eau pot
118. ceBurle 26 11 2003 7 32 5 68 2 9 0 04 0 12 1 20 0 79 SceBurle 28 01 2004 7 44 5 38 1 5 0 04 0 20 0 87 0 51 SceBurle 29 03 2004 7 25 5 56 2 2 0 13 0 03 1 35 0 90 SceBurle 25 05 2004 7 33 5 69 2 0 0 05 0 11 1 17 0 63 SceBurle 19 07 2004 7 30 5 57 2 6 0 06 0 10 1 23 0 60 SceBurle 14 09 2004 7 50 5 33 2 4 0 10 0 25 0 78 0 31 SceBurle 21 09 2005 7 70 4 57 1 6 0 27 0 42 0 43 0 16 SceBurle 21 11 2005 7 60 5 04 3 1 0 18 0 33 0 59 0 32 SceBurle 29 06 2006 7 4 5 22 0 5 0 03 0 12 0 93 0 53 SceMoline 08 09 2003 7 39 4 23 3 7 0 27 0 11 0 78 0 86 SceMoline 25 11 2003 7 62 4 32 1 4 0 08 0 23 0 48 0 30 SceMoline 28 01 2004 7 73 4 26 2 2 0 14 0 29 0 37 0 09 SceMoline 29 03 2004 7 64 4 32 1 7 0 06 0 22 0 46 0 27 SceMoline 25 05 2004 7 42 4 65 2 5 0 13 0 02 0 79 0 67 SceMoline 19 07 2004 7 69 4 21 1 1 0 11 0 27 0 41 0 12 SceMoline 14 09 2004 7 76 4 24 2 5 0 17 0 32 0 35 0 03 SceMoline 29 06 2006 7 7 4 14 1 8 0 08 0 23 0 39 0 20 SceMoline 09 08 2006 7 64 3 88 0 8 0 03 0 13 0 42 0 41 SceMoline 19 10 2006 7 9 4 03 0 9 0 31 0 47 0 24 0 09 sceVizoir 01 03 2004 7 57 4 43 8 5 0 05 0 10 0 55 0 51 sceVizoir 01 07 2004 7 68 5 20 2 0 0 22 0 37 0 51 0 29 sceVizoir 10 08 2006 7 74 5 37 6 8 0 26 0 41 0 46 0 34 SceVizoir 19 10 2006 7 88 4 74 0 4 0 38 0 54 2 75 0 42 BI balance ionique 204 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie Tableau 13 Param tres du sys
119. cession tendance l augmentation traduit un temps d interaction plus ou moins important des eaux avec les min raux magn siens Cette evolution lente ne peut tre attribu e a la seule infiltration lente au travers la zone d infiltration mais traduit galement la presence plus ou moins importante de la zone noy e au sein des dolomies BRGM RP 55529 FR Rapport final 123 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrometrie et Hydrochimie Bu 1 8 0 9 08 S EN a9uepua ap sed 99UEpUS ap sed BU CL L ajqeys EN a20Uepua ap sed Jajuaubne e s9uepua e pos pb enuluip BIN ONUIWIP yOS pb enuluip BIN ONUIWIP YOS pb enulwip BIN ONUIWIP OS pb enuluip BIN Bt 9 98IS OS a9uepus Op sed ONUIWIP OS pb enulwip BIN Uu y 919818 VOS uepu ap Sed BW y 91818 YOS a20Uepua ap sed Jajuauwbne e ssuepua e pos pb Jonn e s9uepua e BIN Jajuaubne e so9uepua e en pb JONUIWIp e s9uepua e BIN Jajuaubne E s9uepua EODH Pb enulwip BIN ONnuIWIp SON pb snuiwip Dua Jajuaubne Fu G y E eoUuepue E EODH Pb a qeys juawajeqo 6 EON enulwip BN 92UBpua ap Sed ajuaubne EN pb anulwip BIN ONUILUIP EN pb ONUILUIP ODH pb Jajuaubne e souepus e enulwip BIN enulwip BN SON pb snulwip BN OnUILUIP EN pb enbnels juawsyoduo9 enbrels zju w yodwoo enulwip BIN eouepus ap sed Bw L L 8 0 919818 eN ajuaubne COOH pb Uu z a1qers SON a29Uepua ap sed enulwip BIN 99UEPUS ap
120. de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie D bit I s 4000 3000 2000 1000 77s Et 2005 gt planche remont e i artificielle des niveaux 1 3 2005 30 5 2005 28 8 2005 26 11 2005 24 2 2006 25 5 2006 23 8 2006 21 11 2006 Illustration 33 D bit la source de C narete pas de temps journalier f Les Fonts Cette source est situ e au nord du Causse Sauveterre sur les rives du Lot L exutoire est constitu d une source unique qui s coule au travers d un ouvrage macomn Les coulements sont ensuite s par s et vacu s au travers de deux canaux Celui de gauche nomm les Fonts Gauche mesure 1 m et celui de droite les Fonts Droite 1 8 m de large La mesure est effectu e dans chacun des canaux Les d bits de la source sont calcul s en additionnant les d bits de chaque canal Les d bits calcul s au niveau des seuils sont repr sentatifs de la gamme d volution des d bits Les deux courbes de tarages sont ainsi de bonne qualit Ces canaux sont galement marqu s par des d veloppements importants de v g tation On observe ainsi apres curage des chutes de niveau pouvant atteindre 4 mm Les d bits sont surestim s sur certaines p riodes de plusieurs dizaines de l s Le d bit total de la source est pr sent dans l illustration suivante Illustration 34 64 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hyd
121. de cet aquif re est vraisemblablement captive cette hypoth se a ete corrobor e a l aide des techniques de traitement du signal piezometrique cf 5 3 2 La signature isotopique en strontium de l eau de la source de St Frezal est caract ristique de la formation de l Hettangien L2 dans laquelle les dolomies sont exprim es Les teneurs en magnesium de la zone noy e sont comprises entre 10 et de 14 mg l Nous pr sentons dans le Tableau 30 la nature des formations g ologiques au sein desquelles se d veloppent les zones noy es des syst mes aquif res tudi s par l approche isotopique du strontium 138 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Nom Sce Famouzet Sce Burle Sce Moline Sce Roche Blave Sce Urugne Sce Bernade Sce Les Fonts Sce St Fr zal Sce Vizoir Tableau 30 Contexte g ologique des zones noy es des sources d duit a partir des Localisation de la zone noy e des aquiferes d duit par les isotopes du Strontium Bathonien Sup rieur J2b Bathonien Sup rieur J2b Bathonien Sup rieur J2b Oxfordien sup rieur J6 Bajocien sup inf J1b J1a Sin murien Carixien L3 5 Aal nien L9 H ttangien L2 Aal nien et contact EIER avec le Toarcien informations isotopiques du Strontium 5 8 7 Comparaison avec hydrochimie des sources du Causse de Sauveterre secteur Ouest Tout comme les sources tudi es sur la partie ouest d
122. des n tant pas ais e Ainsi la m thode d estimation de l ETR fr quemment utilis e consiste calculer le d ficit d coulement a partir de la formule de Turc qui permet de s affranchir des param tres climatiques Le calcul du d ficit d coulement D par cette m thode empirique est bas sur la formule suivante D avec L 300 25 T 0 05 T 3 2 0 9 E o P repr sente les pr cipitations mm et T la temp rature C moyenne de la source La surface d alimentation du syst me est alors d termin e en appliquant le rapport suivant 7 A alim entation 5 4 P D o V repr sente le volume d eau coul exutoire P la lame d eau pr cipit e et D le d ficit d coulement Par ailleurs la surface du bassin d alimentation est galement d termin e par mod lisation lors de la d composition de l hydrogramme l aide de mod lisation inverse Tempo b Analyse des d bits class s La m thode d analyse des d bits class s a pour objectif de caract riser les diff rents r gimes d coulement observables sur un exutoire Il s agit d identifier des v nements particuliers de type mise en fonctionnement d un trop plein fuites vers un autre systeme a partir d une analyse des modifications qu ils induisent sur les hydrogrammes Marsaud 1996 La m thode propos e par Mangin 1971 consiste a classer les d bits par groupes afin de mettre en evidence des valeurs de debits critiques valeurs
123. distribution se situe autour de la valeur de 7 mg l et traduit les influences par les pollutions anthropiques Compte tenu des valeurs moyennes en nitrate mesur es les syst mes karstiques du Causse de Sauveterre sont globalement peu affect s par les pollutions anthropiques o sont capables de les absorber Nous tenterons d utiliser l information des nitrates des suivis bimestriels pour qualifier la nature et les modalit s de transfert des eaux d infiltration au sein du Causse de Sauveterre Les l ments de statistiques descriptives relatifs aux sources qui font l objet d un suivi bimestriel sont pr sent s en annexe 5 BRGM RP 55529 FR Rapport final 109 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Global Minimum 1er Quartile M diane Moyenne 3eme Quartile Maximum Cote lot Minimum 1er Quartile M diane Moyenne 3eme Quartile Maximum Cot Tarn Minimum 1er Quartile M diane Moyenne 3eme Quartile Maximum Cond uS cm 290 427 8 458 5 454 9 481 784 405 450 471 476 1 490 784 290 395 5 438 432 1 464 5 626 Ca mg l 58 9 71 2 79 8 79 1 85 0 107 5 63 1 79 1 83 2 83 2 87 7 107 5 58 9 68 6 14 5 75 5 81 5 100 8 Mg mg l 2 5 8 9 10 45 10 9 13 525 18 5 6 47 9 25 11 20 11 7 14 50 18 50 2 5 8 53 10 10 2 12 18 2 Na mg l 0 7 1 2 1 4 1 4 1 6 3 0 90 1 20 1 50 1 5 1 65 3 00 0 7 1 1 1 3 1 4 1 5 2
124. du cycle 2005 2006 Pour ce cycle hydrologique la r cession a d but le 26 04 2005 et a dur 132 jours Illustration 45 Cette r cession va ainsi permettre d acc der aux caract ristiques de la zone noy e Pour d crire la r cession du cycle hydrologique 2005 2006 on prend en compte de mani re diff renci e les dynamiques d coulements au sein de la zone d infiltration a savoir l infiltration rapide et infiltration lente Ladouche et a 2006 Deux fonctions homographiques distinctes vu t et y t ont ete utilis es pour d crire infiltration rapide et infiltration lente o retard e Int Infiltration rapide th gq pide yw t Mia 1 i r 17 1 Infiltration lente ou retard e y t q a Let La vidange de la zone noy e de l aquif re est toujours d crite a l aide du mod le de Maillet L ajustement des parametres de la loi d crivant la recession conduit a la caract risation du fonctionnement de la zone d infiltration l estimation du volume d eau contenu dans le r servoir responsable de la d croissance des d bits observ s La r cession est ainsi trait e et les r sultats sont pr sent s de facon synth tique dans le tableau de l Illustration 45 86 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Recession 2005 des d bits de la source de Burle 1 000 D bit m s O O 0 010 0 20 4
125. du point de vue hydrochimique et bact riologique 111 acqu rir des donn es isotopiques isotopes de l eau pour confirmer la zone de recharge des sources iv apporter des informations compl mentaires l hydrologie concernant la structure et le fonctionnement des principaux systemes karstiques 1 6 CONTENU DU RAPPORT Le rapport est organis en six chapitres Apres une introduction des rappels m thodologiques concernant l hydrom trie l interpr tation hydrologique en contexte karstique et la caract risation du fonctionnement hydrog ologique l aide des outils g ochimiques sont donn s au chapitre 2 Les donn es hydrologiques et m t orologiques acquises au cours de la pr sente tude sont pr sent es au chapitre 3 Le chapitre 4 concerne les donn es hydrochimiques donn es disponibles donn es acquises au cours de l tude conform ment au cahier des clauses techniques et particuli res ainsi que des donn es compl mentaires acquises par le brgm L interpr tation hydrologique et hydrochimique concernant les diff rentes cat gories de sources tudi es cat gories Il et Ill c t Lot et c t Tarn est d taill e au cours du chapitre 5 Les r sultats de l analyse des debits classes et des courbes de r cession des sources de cat gorie sont discut s Du point de hydrochimique la qualit de l eau des sources chantillonn es ainsi que les types de facies sont pr sent s une comparaison avec les r sult
126. e 35 l s et la seconde 300 l s La premi re rupture se produit en contexte de basses 100 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie eaux pour des fr quences cumul es de 37 La seconde rupture est en contexte de hautes eaux pour des fr quences cumul es de 90 La pente de la droite a gt est inf rieure a q4 caract risant ces coulements facilit s en hautes eaux Pour un d bit sup rieur a 300 l s le syst me vacue moins facilement les eaux a gt a Les donn es de tarage tant de bonne qualit ce comportement peut traduire la mise en fonction de trop plein Seulement une r cession a pu tre tudi e sur la chronique L analyse avec les deux m thodes donne des r sultats identiques La r cession est malheureusement courte 135 jours Les autres syst mes tudi s tant caract ris s par une d crue tr s longue nous ne sommes pas certains pour cette r cession d avoir atteint la p riode de tarissement vidange de la zone noy e Les r sultats pr sentent donc une forte incertitude Qro K et a sont probablement surestim s Le coefficient de vidange a est faible 0 001 i est plut t faible 0 35 K est fort 0 7 L effet m moire est de 30 jours et la r ponse impulsionnelle est pointue L ensemble des informations milite en faveur d un syst me plut t bien karstifi proche du syst me de Burle 5 2 5 Source de C nar te L anal
127. e Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie D bit m s 0 10 0 01 Recession 2004 des d bits de la source de Bernade CG o Se NAS x D bit mesur D bit simul o es wll SIA Vidange zone noy e ASK Le ur nc ns 1 20 40 120 60 Tps coul j 80 100 Debut Recession 01 05 2004 Fin Recession 16 08 2004 alpha coef tarisement 0 007 epsilon coef d h t rog n it d coulement 0 0001 QRo 0 058 ti tos fin d infiltration 84 QO d bit de crue debut recession go d bit d infiltration a t 0 eta vitesse moyenne d infiltration Parametre i retard l infiltration Critere de Nash qualit de la simulation Vdyn million de m Vdyn vol coul apres ti Vinfil million de m Volume moyen interannuel million de m Pouvoir r gulateur K Illustration 25 D composition de la r cession 2004 selon la m thode de Mangin 1970 228 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrometrie et Hydrochimie Recession 2006 des d bits de la source de Bernade 0 10 J x D bit mesur D bit simul D 09 m tl e a ins A ia MS Se SS SOMOS A Rer OO D bit m s 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Tps coul j D but Recession 03 04 2006 Fin Recession 13 09 2006 alpha coef tarisement epsilon coef d h t rog
128. e Enimie BRGM RP 55529 FR Rapport final 219 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie 4 Cenarete 220 100 99 999 99 99 Probabilit cumul D bit mie Illustration 15 D bits class s de la source de C nar te sur l ensemble des donn es non influenc es par la planche classe de d bit de 0 01 m s BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrometrie et Hydrochimie Recession 2005 des d bits de la source de C narete 1 00 0 01 x D bit mesur D bit simul i Vidange zone noy e 10 20 30 40 50 60 70 Tps coul j 80 Illustration 16 D composition de la r cession 2005 selon la m thode de Mangin 1970 D but Recession 14 05 2005 Fin Recession 28 07 2005 alpha coef tarisement epsilon coef d h t rog n it d coulement 0 6000 AO E ti tps fin d infiltration WEE ae QO d bit de crue debut recession go d bit d infiltration a t 0 eta vitesse moyenne d infiltration Parametre i retard a l infiltration Crit re de Nash qualit de la simulation Vdyn million de m Vdyn vol coul apres ti Vinfil million de m Volume moyen interannuel million de m Pouvoir r gulateur K BRGM RP 55529 FR Rapport final 221 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n3 Hydrom trie et Hydrochimie
129. e cette analyse des donn es sont regroup s dans le Tableau 8 et l annexe 3 BRGM RP 55529 FR Rapport final 55 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Remarques Source D but Fin Mesure Hmin Hmax Equation reliant Q l s et H Applica Tronca chronique chronique jaugea cm cm m R tion ture ge cm Burle 05 11 03 16 01 07 25 50 19 407 Q 7061 44 H R2 0 990 Q lt 1m_ Crue Influence du Tarn Causse Q 10980 H 3918 7 Q gt 1m 19 10 06 en crue Sauveterre Angle 03 09 05 09 11 06 19 27 19 290 Q 10629 16 H R2 0 986 Q lt 0 3m Crue Cote Tarn Inondation lors Q 2757 1 H 687 14 Q gt 0 3m 19 10 06 des crues du Causse St Ch ly 10 02 05 16 01 07 29 Q 70188 SS 16 R2 0 996 SS M jan C nar te 01 03 05 16 01 07 25 35 GE Q 159713 71 H9787 ES EC planche en t ausse Ssuveleri 10 04 03 16 01 07 31 46 ENG Q 0 8114 82730 H R2 0 970 TT Pb mesure d but Cot Lot chronique St Fr zalH 27 09 05 16 01 07 20 32 31 Q 3364 48 H2 R 0 986 azem St Fr zalB 27 09 05 16 01 07 25 61 62 Q 4246 75 H R 0 996 1a4cm_ Effondrement du seuil travaux Golf 03 09 05 09 11 06 27 35 46 Q 1776 82 H R 0 848 Role vegetation gt inexploitable Urugne 03 09 05 09 11 06 16 34 GC Q 73740 57 H R 0 965 il Pompage basses eaux Tableau 8 R capitulatif des donn es acquises et transformation des hauteurs d eau en d bit
130. e dans l aquif re Toutefois c est la zone noy e qui assure la majeure partie du stockage Du fait du mauvais degr de connexion des SAD la sollicitation des r serves est difficile 106 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 5 7 ANALYSE DES DEBITS DES SOURCES DE CATEGORIE II ET III 5 7 1 Commentaires generaux sur les variations de debits Le d bit moyen des sources de cat gorie 2 c t Tarn a l tiage est de 20 l s 120 l s max 0 55 l s min Le d bit moyen des sources de cat gorie 2 c t Lot a l tiage est de 16 l s 107 l s max 0 3 l s min Le debit moyen des sources de cat gorie 3 c t Tarn en p riode d tiage est de 0 05 l s 0 1 l s max 0 001 l s min Le d bit moyen des sources de cat gorie 3 c t Lot en p riode d tiage est de 0 32 l s 0 8 l s max 0 01 l s min Le d bit moyen des sources de cat gorie 2 c t Tarn en moyennes eaux est de 118 l s 581 l s max 8 l s min Le d bit moyen des sources de cat gorie 2 c t Lot en moyennes eaux est de 25 l s 67 l s max 1 8 l s min 5 8 INTERPRETATION HYDROCHIMIQUE DES SOURCES DU CAUSSE DE SAUVETERRE SECTEUR EST 5 8 1 Typologie et facies hydrochimiques Le facies g ochimique de l ensemble des eaux des sources du Causse de Sauveterre est de type bicarbonat calcique Pour les sources principales qui ont fait l objet d un suivi bimestriel une distinc
131. e de Bernade Tableau 26 Les Sources de Chaillac Delcastel et Golf ne pr sentent pas ou peu d volution temporelle de leur chimisme ces sources n ont pas ou peu de comportement karstique 100 D bit l s O1 O Concentation mg l N wo A Aa D N CO o 01 09 03 19 03 04 05 10 04 23 04 05 09 11 05 28 05 06 D dit de Bernard 8r Mo mg l B Na mg l CI mg l NO3 mg l SO4 mg l 100 400 350 300 250 200 D bit l s al O 150 100 Concentation mg l 50 01 09 03 19 03 04 05 10 04 23 04 05 09 11 05 28 05 06 D bit de Bernade A Ca mg l HCO3 mg l Illustration 66 Evolution temporelle du debit et des concentrations l ments majeurs des eaux de la source de Bernade depuis septembre 2003 126 BRGM RP 55529 FR Rapport final UONe aJ ap Seq UONe a ap sed ajuawbne EN pb senulwip e s9uepua e ey Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie UONe aJ ap seg BW G e y a1qe7s YOS uepu ap Sed BW g e y a1qe7s YOS 290Uepua ap sed JENUIWIP e s9uepua e YOS pb snuiwip Da BW y e a1qe1s pOS uepu ap Sed enbneJa UONN OAS 99UEpUS ap Sed JENUIWIP e s9uepua e YOS pb snuiwip Da JONUILUIP e s9uepua e OS pb snuiwip Da ensaeo rossr n Jajuaubne e s9uepua e EN pb sanuiwip e s9uepua e BIN UOneJal ap sed JONUIWIP e so
132. e de pluie repr sentative du fonctionnement du karst c est a dire la chronique de pluie du bassin d alimentation Cette etude a ete men e l aide de l option pond ration des chroniques de pluie du logiciel Tempo qui quivaut a tablir le correlogramme crois pluie d bit a partir d une optimisation d une combinaison lin aire des poids associ s chaque chronique de pluie Les postes pluviom triques utilis s pour cette analyse sont les postes M t o France suivants les caract ristiques de la station de Mende Brenoux o est d fini l ETP sont galement pr sent es Num ro du poste Nom du poste Latitude Longitude Km m 48039001 CHANAC 44 28 00 N 3 20 24 E 48146001 STE ENIMIE 44 24 30 N 3 26 36 E 1015 SAUVETERRE 48146002 STE ENIMIE 44 22 00 N 3 25 00 E 450 Fees MENDE BRENOUX 44 30 18 N 3 31 48 E 1019 Tableau 18 Caract ristiques des stations M t oFrance utilis es Le meilleur corr logramme crois pluie d bit a t obtenu a partir de la combinaison lin aire suivante 0 14 Chanac 0 86 Ste Enimie Sauveterre Illustration 51 Corr logramme crois pluie d bit de Burle obtenu a partir de la combinaison lin aire des pluies option pond ration des chroniques de pluie de TEMPO La chronique de pluie utilis e pour les mod lisations a donc t d finie l aide de la combinaison lin aire pr c dente Nous pr sentons dans le tableau suiva
133. e la Selle H rault Pr sentation et interpr tation des donn es recueillies RP 54426 FR 82 ill 45 tabl 9 ann 245 pp Ladouche B Aquilina L Dorfliger N 2007 Chemical and isotopic investigation of rain water in southern France 1996 2002 implication for karstic input signal article soumis Mangin A 1971 Etude des d bits class s d exutoires karstiques portant sur un cycle hydrologique Annales de sp l ologie 28 1 21 40 BRGM RP 55529 FR Rapport final 145 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Mangin A 1975 Contribution l tude hydrodynamique des aquif res karstiques These Institut des Sciences de le Terre de l Universit de Dijon Mangin A 1981 Utilisation des analyses corr latoire et spectrale dans l approche des syst mes hydrologiques Comptes Rendus de l Acad mie des Sciences S rie Ill 293 401 404 Mangin A 1982 L approche syst mique du karst cons quences conceptuelles et methodologiques Proc Reunion Monographica sobe el karst Larra 141 157 Mangin A 1984 Pour une meilleure connaissance des syst mes hydrologiques a partir des analyses corr latoire et spectrale Journal of Hydrology 67 25 43 Marsaud B 1996 Structure et fonctionnement de la zone noy e des karsts a partir des r sultats exp rimentaux Ph D Thesis Orsay Paris XI BRGM Orleans 301p Padilla A 8 Pulido Bosch A 1995 Study ofhydrog
134. e la pluie impliqu e dans le transfert rapide est donn e par la fonction a t qui elle m me d pend de la pluie efficace pass e a t y Poy SE po CP B La r ponse impulsionnelle Il est la encore repr sent e par un trapeze mod le 4 Peff degr s de libert e E Le front de mont e caract rise la dur e du processus conduisant a la modification de l tat du bassin en effet le transfert rapide r sulte g n ralement de ph nom nes transitoires induits par un r gime pluviom trique de forte intensit ou de longue dur e Ces processus comprennent la saturation en eau des sols l extension de zones humides dans les bas fonds ou l accroissement de la charge hydraulique dans un aquifere karstique La longueur de la plus petite base du trapeze r git l amplitude des ph nom nes de transfert rapide En particulier la fonction a t peut prendre d importantes valeurs lorsque la longueur de cette base est sup rieure a la dur e moyenne s parant 2 v nements de pluie efficace cons cutifs en raison du ph nomene d empilement observ lors du produit de convolution de la pluie efficace par ce trapeze un v nement de pluie efficace fait monter la fonction a t alors que celle ci n tait pas encore redescendue a 0 suite l v nement Pluie pr c dent Les solutions du mod le inverse sont les r ponses impulsionnelles 1 et I Q t ll Cste et a t Trep e Calcul du seuil d
135. e par les pr cipitations les parametres pr sentent donc une incertitude Le coefficient de tarissement est assez fort 0 01 tout comme les param tres i 0 5 et K 0 3 Ces param tres sont tr s probablement surestim s Le parametre a est tres sup rieur aux coefficients de vidange d finis pour les autres systemes ce qui porte a croire que la phase de tarissement n est pas encore atteinte L effet m moire est egal a 88 jours la r ponse impulsionnelle est interm diaire Au vu de l ensemble des r sultats ce syst me semble moyennement karstifi 5 3 2 Source Bernade Une seule rupture est identifi e pour l tude des d bits classes Elle se produit a 50 l s pour des fr quences cumul es de 83 La pente de la droite a est sup rieure a a L vacuation des eaux du syst me est donc plus difficile en p riode de hautes eaux Ce comportement ne traduit pas un probleme dans la courbe de tarage car cette derni re a t r alis e pour des debits compris entre 10 et 80 l s Il s agirait plut t soit de la mise en fonctionnement d un trop plein soit d un stockage progressif dans l aquifere a mettre en relation avec la nature captive de l aquifere Ce fonctionnement captif du systeme a t caract ris gr ce aux p riodicit s de 12 et 24 h mises en vidence par l analyse spectrale cf annexe 6 Les parametres d duits de l tude de deux recessions a partir de la m thode de Mangin sont a 0 005 i 0 98 et K 0 8
136. e pluie efficace Q t ou reserve utile des sols La prise en compte de la loi de conservation D x Surface gt S t applicable egalement aux flux ainsi qu aux niveaux pi zom triques suppose le calcul de la pluie efficace a partir de la r serve utile des sols Q t Cette fonction du temps a la m me dimension que la pluie hauteur d eau par unite de temps c est a un instant donne la capacite en eau des sols Lorsque la sortie repr sente un niveau pi zom trique le seuil Q t inclut galement le ruissellement de surface moins que celui ci ne soit repr sent par l une des variables d entr e dite connexion hydraulique A un temps f donn la hauteur de pluie efficace est BRGM RP 55529 FR Rapport final 35 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie la diff rence entre la hauteur de pluie et ce seuil si la hauteur de pluie est sup rieure ou gale au seuil z ro si la hauteur de pluie est inf rieure au seuil Cette approche visant a estimer la pluie efficace a partir d un modele inverse pr sente l avantage de ne faire aucune hypoth se sur le temps de r gulation des processus de transfert dans les sols contrairement aux modeles a reservoirs Ces modeles assimilent en effet le sol a un r servoir la pluie n tant efficace que lorsque le r servoir deborde Le niveau d eau dans le reservoir proportionnel a la hauteur de pluie moins lP vapotranspiration est remi
137. emperature de l eau renseigne sur les processus de transfert responsables des variations observ es et ce faisant sur les m canismes r gissant le fonctionnement d un hydrosysteme Ces m canismes font intervenir en outre la recharge par les pluies efficaces les modalit s de vidange des r servoirs mais galement la contribution des diff rentes connexions hydrauliques lorsqu elles existent Le traitement num rique des chroniques fait appel a des techniques d inversion On parle alors de mod lisation inverse des ph nom nes Contrairement la mod lisation directe qui consiste simuler le fonctionnement d un hydrosyst me partir de concepts reposant la fois sur la description de l hydrosyst me et l application de lois de la physique la mod lisation inverse d crit le fonctionnement d un hydrosyst me partir de r ponses impulsionnelles ruissellement coulement souterrain transfert de masse Ces r ponses impulsionnelles appel es galement fonctions de transfert sont estim es partir de s ries chronologiques pluie d bit niveau pi zom trique concentration de divers solut s propri t s physico chimiques du milieu D marche adopt e et donn es utilis es L tude du fonctionnement du syst me karstique de Burle s est focalis e sur les donn es acquises l exutoire du syst me sur la base des donn es de hauteur d eau mesur es Ces suivis ont permis la d termination des d bits 90 BRGM RP 555
138. eneurs en calcium magn sium et bicarbonate des eaux sont quasi exclusivement li es au BRGM RP 55529 FR Rapport final 39 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie systeme carbonate Les interactions avec les autres min raux sont en effet n gligeables face aux dissolutions de min raux carbonates De par la nature des pluies g n ralement acide d une part et surtout du fait de la pr sence de CO d origine biogenique dans les sols l eau entrant dans le syst me karstique poss de un fort pouvoir de dissolution vis a vis des carbonates C est cette propri t qui conduit a la karstification Dans les formations carbonat es ou on est en presence de dolomies le systeme carbonat est m me de fournir non seulement du calcium Ca et du bicarbonate HCO mais galement du magn sium Mg Cependant les cin tiques de dissolution sont tres differentes pour ces deux min raux et l acquisition du magnesium est un ph nom ne lent qui signe des temps d interaction importants Dans les milieux karstiques des teneurs en calcium et magnesium tres elevees peuvent tre egalement attribuees a des intrusions d eau marine Le Tableau 2 ci apres rassemble de maniere synthetique l origine et le type de renseignement apporte par les especes majeures et traces presentes dans les eaux des systemes karstiques Le Tableau 3 r sume le type d information que l on peut obtenir sur le systeme calco carbonique a part
139. ent sur le fonctionnement du syst me karstique En p riode d tiage avanc on suppose que l coulement a l exutoire est uniquement assur par la vidange des systemes annexes aux drains karstiques milieu fissur ou grands vides mal connect s Les teneurs en l ments chimiques des chantillons pr lev s lors de cette p riode caract risent la signature g ochimique de l eau qui circule au sein de la partie capacitive de la zone noy e du syst me karstique En p riode de crue les d bits mesur s aux exutoires des syst mes karstiques peuvent tre expliqu s comme r sultant de la superposition de differents coulements distincts tels que par exemple un coulement de base assur par le drainage des syst mes annexes au drainage de la zone noy e BRGM RP 55529 FR Rapport final 37 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie un coulement pikarstique assur par le drainage plus ou moins rapide de l eau du reservoir epikarstique un ecoulement rapide assur par une partie de la pluie efficace qui est collectee par les conduits plus ou moins verticaux directement connectes au reseau de conduits karstiques de la zone noy e le r servoir pikarstique est ainsi court circuit b Utilisation des traceurs g ochimiques Quelles informations peut on obtenir a partir des especes majeures e Les chlorures CL La charge electrique negative des ions chlorures n e
140. epr sentatives des d bits de la source La v g tation modifie de facon tres importante les coulements naturels et de plus des sous coulements en provenance de l Urugne ne doivent pas tre exclus De ce fait l utilisation des donn es est impossible L tude hydrologique de cette source ne peut donc pas tre effectu e De plus lors des p riodes de pr cipitations des coulements pluviaux se d versent a l amont de la station de mesure ainsi qu l aval du seuil de jaugeage Illustration 37 pouvant occasionner des perturbations sur les enregistrements de hauteur d eau Du fait de l influence de la v g tation les d bits jaug s servant l tablissement de la courbe de tarage ne sont pas non plus de bonne qualit Faute de mieux la courbe de tarage est toutefois conserv e et la chronique de d bit est fournie a titre indicatif Illustration 38 BRGM RP 55529 FR Rapport final 67 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Illustration 37 D versement des eaux pluviale charg es en s diments a laval direct du seuil de jaugeage D bit l s 350 300 250 200 150 100 50 0 03 09 2005 02 11 2005 01 01 2006 02 03 2006 01 05 2006 30 06 2006 29 08 2006 28 10 2006 Illustration 38 D bit a la source de Golf pas de temps journalier 68 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydroc
141. erre L tude hydrog ologique du Causse de Sauveterre et de ses avant causses secteur oriental dont le maitre d ouvrage est le Conseil G n ral de la Loz re a pour objectifs la d termination des bassins d alimentation des sources avec l identification des diff rents syst mes karstiques la connaissance de la structure et du fonctionnement de ces syst mes l valuation de la ressource en eau l valuation de la vuln rabilit de cette ressource et de l impact des activit s humaines sur la qualit de l eau et son volution l laboration d un document d aide la d cision pour la protection de la ressource en eau L tude comporte 5 lots dont les lots N 2 et 3 concernant l hydrologie et l hydrom trie respectivement l hydrochimie La zone d tude couvrant une surface de quelques 460 km concerne ainsi le Causse de Sauveterre dans sa partie orientale Elle est limit e au Nord par la vall e du Lot l Est par le Bramont la d pression du Valdonnez et les affleurements du socle au Sud par les gorges du Tarn et l Ouest par une limite arbitraire reliant le Cirque des Baumes la vall e de Rocaysou Cette zone comprend 19 communes dont 7 font partie du SAGE Tarn amont et 8 du SAGE Lot amont Annexe 1 Communes du SAGE Communes du SAGE Lot amont Tarn amont Laval du Tarn St Bauzille Les Salelles St Saturnin BRGM RP 55529 FR Rapport final 15 Causse de Sauveterre Lot N 2 e
142. es limites de qualite valeurs de numeration obligatoires a respecter scrupuleusement sont definies uniquement pour Escherichia coli et les Enterocoques Des r f rences de qualit valeurs indicatives a satisfaire tablies a des fins de suivi des installations de production et de distribution d eau et d valuation des risques pour la sant des personnes elles constituent en fait un premier niveau d alerte sont d finies pour les coliformes totaux les bact ries sulfito r ductrices y compris les spores et pour les germes a robies revivifiables a 22 C et 37 C Les limites de qualit pour les eaux de distribution pour Escherichia coli sont de 0 100ml tout comme pour les ent rocoques Concernant les references de qualit elles sont les suivantes coliformes totaux 0 100ml bact ries sulfito r ductrices 0 100ml germes a robies revivifiables a 22 C variation dans un rapport de 10 par rapport a la valeur habituelle germes a obies revivifialbes a 37 C variation dans un rapport de 10 par rapport a la valeur habituelle 114 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Dans le Tableau 23 les r sultats des analyses microbiologiques pour les bact ries sulfito r ductrices les coliformes totaux Escherichia coli les germes thermophiles ainsi que les str ptocoques f caux sont donn s pour les sources suivantes Bernarde Burle Saint Fr z
143. es mais qui diff rent les uns des autres par la masse atomique Ces 4 isotopes Sr Sr Sr et Sr sont stables seul le strontium 87 Sr est radiog nique c est dire qu il est issu de la d sint gration radioactive d un isotope p re en l occurrence le rubidium 87 Rb par d sint gration L abondance des isotopes Sr Sr et Sr reste constante au cours du temps alors que l abondance de l isotope Sr va augmenter dans le temps suite la production via la d sint gration du Rb En Sciences de la Terre et dans les tudes environnementales on utilise le rapport de l isotope radiog nique Sr Sr que l on exprime en fonction de teneurs en strontium et rubidium 1 Sr Rb Sr D une maniere generale les eaux qui drainent les roches acquierent la composition isotopique en Sr rapport Sr Sr des min raux de cette roche les plus sensibles la dissolution Ainsi les eaux qui drainent des roches silicatees granite par exemple pr sentent des rapports Sr Sr relativement lev s celles qui drainent des roches carbonat es ont des signatures plus faibles moins radiog niques Ces variations isotopiques peuvent tre utilis es pour mettre en vidence et quantifier des m langes d eaux de diverses origines En domaine karstique le strontium peut tre utilis comme traceur des circulations souterraines car il peut remplacer le calcium au sein du r seau cristallin des min raux carbonates Les teneurs moyennes
144. es sources de Moline et Famonet c t Tarn 8 6 Famouzet _ 30 06 2006 55 7 86 Famouzet_ 31 10 2005 La signature isotopique 8 O 8H des sources chantillonn es pr sente peu de variabilit spatiale L Illustration 70 permet de montrer que les eaux souterraines se r partissent entre la droite des pluies mondiales DEMM 8 H 8 5 O 10 Craig 1961 et la droite des pluies locales d finie pour le d partement de l H rault DEML 5 H 8 8 O 14 Ladouche et al 2007 Production naturelle de 1 atome pour 10 atomes BRGM RP 55529 FR Rapport final 133 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie En Pabsence de connaissance sur la signature isotopique de la pluie sur le Causse de Sauveterre la d termination des altitudes pr sum s de recharge l aide des isotopes stables de l eau n cessite plusieurs informations compl mentaires a savoir 1 la signature isotopique de la pluie annuelle au niveau de la mer et 2 du gradient isotopique altitudinal Sur la base des elements de connaissance r gionale des pluies M diterran ennes Ladouche et al 2007 le gradient isotopique altitudinal dans la zone d tude est suppos a celui observe dans l H rault 0 25 o 100 m en oxyg ne 18 La Signature isotopique moyenne de la pluie au niveau de la Mer est suppos gale aux valeurs mesur es dans l H rault et le Gard 5 O 5 8 o L Illustration 71 permet de renseigner sur l a
145. ge et chroniques de debits La courbe de tarage est realisee pour des hauteurs comprises entre 25 et 50 cm Les d bits associ s varient entre 178 et 1241 l s L quation de la courbe de tarage est D bit l s 7061 44 hauteur m Le coefficient R associ est egal a 0 990 R alis e pour de faibles hauteurs d eau cette courbe de tarage n est pas adapt e aux tr s forts d bits Par exemple pour une hauteur de 4 m le d bit associ est 240 m s Cette valeur est beaucoup trop lev e au vu de la configuration du site En effet le d bit en hautes eaux peut tre estim a partir des vitesses de l eau en crue dans le canal de l ordre de 2 m s La largeur du canal tant environ 5 m pour une hauteur d eau de 4 m soit une surface de 20 m2 le d bit devrait tre de l ordre de 40 mis pour les tres fortes crues Cette valeur est six fois inf rieure a celle calcul e a partir de la courbe de tarage Pour une hauteur de 1 m le d bit calcul par la seconde m thode est 10 m s la courbe de tarage donne 7 06 m s Ces valeurs sont du m me ordre de grandeur On choisit ainsi de valider la courbe de tarage pour les hauteurs inf rieures a 1 m Au dela de cette valeur on utilise une nouvelle equation issue de l interpolation lin aire entre les BRGM RP 55529 FR Rapport final 59 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie deux couples de points suivants 1 m 7 060 l s et 4 m 40 000 l s
146. gne d un transit rapide des eaux vers la zone noy e Marsaud 1996 Le report des valeurs de k et de i sur un diagramme permet d tablir une comparaison avec des syst mes de r f rence Les donn es obtenues sur diff rents syst mes ont ainsi conduit Mangin d finir quatre domaines Illustration 9 30 le domaine des syst mes complexes g n ralement des syst mes de grande taille et dont la structure est faite de nombreux sous syst mes le domaine des syst mes karstiques plus karstifi s a l amont qu l aval et avec des retards dans l alimentation dus soit la pr sence de terrains non karstiques soit a une couverture neigeuse importante le domaine des syst mes poss dant un r seau de drainage tr s d velopp avec une zone noy e peu importante le domaine des syst mes poss dant un r seau sp l ologique bien d velopp et d bouchant l aval sur un important karst noy A Fontaine L Ev 4 St Pierre Gervane 4 Fontaine de Vaucluse A Mer de Dieu 1 4 Baget 4 Archianne Illustration 9 Classification des syst mes karstiques a partir de l analyse des courbes de r cession Mangin 1975 i param tre d infiltration et k pouvoir r gulateur BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie d Analyse correlatoire et spectrale Les analyses corr latoire et spectrale s inscrivent dans le cadre de l approche dite fo
147. gt G gt G gt G gt G gt G gt G gt G gt G gt G gt G gt G gt G gt Ubu 19 c6C L9c LO 6 86 GLE Sle Dt 9GE LO FG 66 89 EVE Ece 96g 00 LO VLE EVE 06g OLE L0 CEE EVE OSE 69 G9 96g VLE ole OLE L0 60 CHE Lee CE Uu O9H FU GU LE y 07 y 07 y 07 GU y 07 07 y 07 GU Co Ed y 07 y 07 07 y 0 gt y 0 gt 07 ZO ZO y 07 y 0 gt y 0 gt 07 07 y 07 y 07 y 07 07 07 07 y 07 07 07 07 A ol 60 8 ol LE 80 eL ol eL 8 SE 6t Y L e Lo 9 60 ZE Gk LE Vi el Vi eL Y LL 0 a DO OO ez mm O LH Ubu GL GEZ pl oral GOL s8 Lz 91 SEL ZOO GL 9 SS Of LE 02 9 84 Goel gee GZ RH G 6L GIGI Gg CO CL SR GL 6 L el GOL RH SEL 869 G6 2801 AI co cl Ubu Du LG CLL Cc V6 L 819 SEA 18 G 86 Gott POL GF Ort 16 8 8 92 c 8 08 GA 69 LOL OZ 8 16 68 G E6 G 66 8 6 G6 6 G6 9 99 69 L6 CG 66 96 106 8 68 v 98 C8 e9 Ga Lt GIS 60S SOV 9Gp ESG 656 8p vLv LLG L9G L t L t 687 016 Aa Lev DL COV 94y LV c8v SOS 8cG Chi GeV 09y GLY 881 Lt 697 987 SOV u19 sn puod 6 Z CH L GOL LO 068 6c 8 OO VoL OL Z LO 86 Z Pp UG e 068 LES 968 v1 8 SVL VoL LO vel G
148. himie j Urugne Les d bits jaug s sont repr sentatifs la courbe de tarage est ainsi de bonne qualit La chronique des debits est pr sent e ci dessous D bit I s 2500 2000 1500 1000 500 Pompage pe Ce 0 es 03 09 2005 02 11 2005 01 01 2006 02 03 2006 01 05 2006 30 06 2006 29 08 2006 28 10 2006 Illustration 39 D bit a la source d Urugne pas de temps journalier Au cours des p riodes d tiage une infiltration de l Urugne a l aval de la station de jaugeage prend place le cours d eau se perd dans les formations g ologiques Des mesures de d bits par jaugeage diff rentiel au micro moulinet ont t effectu es le 19 f vrier 2007 par GAEA en huit points de l aval de la station de mesure de l Urugne au camping l aval de la prise d eau au niveau de l ancien moulin a l amont de la station de mesure de la source Golf La localisation des diff rents points de mesures est report e sur les illustrations suivantes Illustration 40 Illustration 41et Illustration 42 Les valeurs de debits mesur s au niveau des huit points sont les suivantes D bit l s 231 66 45 269 261 294 46 485 BRGM RP 55529 FR Rapport final 69 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Station Got Source du Collecteur pluvial Sabot au niveau du pont du camping Resurgence 7 muent nz Illustration 40 Sch ma r capitulatif des jaugeages et de leur r sulta
149. hotographiques constitu es par GAEA ainsi que les mesures sont en annexe 4 respectivement aux tableaux 8 a 13 72 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Vizoir Le on Source Ispagnac Sauveterre Tarn 30 08 2005 1 00 de la Fontaine Molines Source de Ispagnac Sauveterre Tarn 30 08 2005 25 96 ou du Vigos 07 02 2006 30 00 Trop plein Non estimable ROCHE DANS OUP OUNE ee Sauveterre Tarn 30 08 2005 11 7 07 02 2006 37 50 304 7 1 10 9 de Bon Tarn AE librados Sauveterre Tarn 31 08 2005 x 08 02 2006 147 00 Rabinelle ER I Saee Amie M jean Tarn 31 08 2006 11 5 08 02 2006 82 00 Piboul de Tableau 9 Donn es de d bit et des param tres physico chimiques des sources de cat gorie 2 c t Tarn GAEA Ing nierie BRGM RP 55529 FR Rapport final 13 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie pele on Sainte Enimie M jean Tarn 04 09 2005 12 9 08 02 2006 21 60 Fontchaude 08 02 2006 21 00 Trop plein Ardennes La Malene Mejean Tarn 05 09 2005 176 322 1 17 12 2 08 02 2006 17 00 Trop plein2 08 02 2006 1 047 00 Trop plein3 Debarcadere nom Saint Georges de lt veterre Tarn 05 09 2005 5 40 368 7 8 10 7 08 02 2006 10 00 387 7 1 10 6 approximatif L vejac Tableau 10 Donn es de d bit et des param tres physico chimiques des sources de cat gorie 2 c t Tarn sui
150. i par des changes de cations avec les min raux argileux pr sents dans la formation A l inverse des chlorures les phenomenes d vapotranspiration provoquent une diminution des teneurs en sodium pr lev par les systemes racinaires des plantes Les variations de concentration dans les eaux karstiques peuvent donc tre attribu es a des interactions avec la matrice argileuse change de cations et les concentrations lev es peuvent tre attribu es aux apports m t oriques par effet de chasse d eau des eaux de pluies 38 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie e Le potassium K Le potassium peut tre apporte par les engrais et est egalement present dans les eaux des STEP II constitue donc un indicateur de pollution anthropique Le potassium est g n ralement peu pr sent dans les eaux d origine karstique concentration voisine de 1 mg l voire inf rieure Les concentrations lev es en potassium dans les eaux peuvent tre galement attribu es des intrusions d eau marine e Le Bore B Dans les milieux karstiques les concentrations en bore sont g n ralement faibles quelques ug l La pr sence de bore a des concentrations lev es dans les eaux karstiques peut tre attribuee des pollutions anthropiques le bore est pr sent dans les agents de blanchiment des lessives ades intrusions d eau marine o au lessivage de formati
151. ie et Hydrochimie 1 60 1 40 1 20 1 00 0 80 0 60 0 40 0 20 0 00 0 20 0 10 0 00 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 IS Calcite pCO2 SceFamouzet mSceBurle ASceMoline e SceBeldou SceVieuxMoulin 1 60 1 40 1 20 1 00 0 80 0 60 0 40 0 20 0 00 0 20 0 10 0 00 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 IS Calcite pCO2 sceVizoir x sceRocheBlave HSceClujade A SceAngle Illustration 68 Evolution de l indice de saturation de la calcite et de la pCO2 des sources c t Tarn du Causse de Sauveterre BRGM RP 55529 FR Rapport final 131 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 1 60 1 40 1 20 1 00 0 80 0 60 pCO2 0 40 0 20 0 00 0 20 0 5 0 0 5 1 1 5 IS Calcite Sce Urugne A Sce Bernade e Sce Marijoulet m Sce Delcastel XSce Chaillac pCO2 0 5 0 3 0 1 0 1 0 3 0 5 0 7 0 9 IS Calcite m Sce St Fr zal faSce Les Fonts 0 Sce Urugne golf Illustration 69 Evolution de l indice de saturation de la calcite et de la pCO2 des sources c t Lot du Causse de Sauveterre 132 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 5 8 5 Informations apportees par les isotopes de l eau Nous presentons dans le Tableau 27 les r sultats des signatures isotopiques des eaux des sources de St Frezal Famounet Molines et Urugne L i
152. iltration a t 0 eta vitesse moyenne d infiltration Parametre i retard a l infiltration Crit re de Nash qualit de la simulation Vdyn million de m Vdyn vol coul apres ti Vinfil million de m Vinterannuel million de m 3r Pouvoir r gulateur K 0 7 lllustration 11 D composition de la r cession 2005 selon la m thode de Mangin 1970 BRGM RP 55529 FR Rapport final 217 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie Recession avril 2005 des debits de la source de St Chely 1 000 w E om Q Yi O A 0 010 0 20 40 60 80 100 120 140 Tps ecoule j o D bit mesur Infiltration Rapide Vidange Zone Noy e D bit total simul Infiltration Lente Tps de fin d infiltration rapide Temps de d infiltration lent Rapide NL D but Recession 26 04 05 Fin Recession 06 09 05 in pe ation ES nt e jour d infiltration qo_2 d bit d infiltration 120 Cost Fe Se RE O 0010 Qo Zone noy e m s 0 028 it de la simulatior Illustration 12 Decomposition de la recession 2006 selon la m thode modifi e de Mangin 218 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie Illustration 14 Corr logramme crois de la chronique de debit de Saint Ch ly et des pluies de la station M t oFrance de Saint
153. ion d un niveau pi zom trique Le mod le inverse peut calculer la pluie efficace a partir d une sequence de pluie moyennant la connaissance de l ETP ou de la temperature journali re Elle est calcul e partir d un seuil Q t repr sentant la r serve utile des sols de telle sorte que Pog Pluie Q t si Pluie gt Q t Py 0 si Pluie lt Q t Le seuil Q t est lui m me calcul a partir de la pluie et de l ETP ou temp rature journaliere pass es de sorte que Q t T Pluie rtl ETP Cste Les r ponses impulsionnelles I et TI sont repr sent es par des trap zes mod le a 2x4 degr s de libert et la constante Cste soit 9 degr s de libert ae A l cn ee y B P de sorte que I yyp gt 0 et I lt 0 PETP augmente le seuil Q t alors que la pluie le fait diminuer Le produit de convolution de l ETP par la partie positive de la R I donne la contribution de l ETP au seuil de pluie efficace l ETP ou T ont une contribution positive sur le seuil car l une et l autre de ces grandeurs caract rise la perte en eau des sols et de la v g tation Le produit de convolution de la pluie par la partie n gative de la R I donne la contribution de la pluie au seuil O t la pluie a une contribution n gative sur le seuil suite la recharge des sols 34 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie La part relative a t P P P d
154. ionnelles parametrique et non param trique afin de confronter les informations obtenues sur le fonctionnement Au pr alable l tude du fonctionnement hydrog ologique du syst me karstique par l approche de mod lisation inverse a l aide du logiciel Tempo il a t n cessaire de d terminer la chronique de pluie representative du fonctionnement du karst c est a dire la chronique de pluie du bassin d alimentation Cette etude a t men e l aide de l option pond ration des chroniques de pluie du logiciel Tempo qui quivaut a tablir le correlogramme crois pluie d bit a partir d une optimisation d une combinaison lin aire des poids associes a chaque chronique de pluie Les postes pluviometriques utilises pour cette analyse sont les postes Meteo France suivants les caract ristiques de la station de Mende Brenoux o est d fini l ETP sont egalement presentees BRGM RP 55529 FR Rapport final 91 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Numero du poste Nom du poste Latitude Longitude Altitude m 48039001 CHANAC 44 28 00 N 3 20 24 E 450 48146001 STE ENIMIE 44 24 30 N 3 26 36 E 1015 SAUVETERRE 48146002 STE ENIMIE 44 22 00 N 3 25 00 E 450 48030001 MENDE BRENOUX 44 30 18 N 3 31 48 E 1019 Tableau 16 Caract ristiques des stations M teoFrance utilis es Le meilleur corr logramme crois pluie d bit a t obtenu a partir de la
155. ipales sources de cat gorie soit 110 km 20km et la superficie des sources de cat gories Il et IIl soit 50km 50 km grande incertitude sur l estimation du d bit moyen annuel de ces sources ce ne sont que 210 km de superficie du Causse de Sauveterre qui seraient d duites du bilan hydrologique des sources A noter que quelques 50 km de la partie ouest appartiennent au bassin d alimentation des sources de Beldoire Fontmaure Au vu des incertitudes du calcul du bilan hydrologique des sources de categorie II et IIl ce seraient quelques 200 km qui participeraient a des coulements alimentant le Lot et plus particulierement le Tarn directement au niveau du cours d eau BRGM RP 55529 FR Rapport final 141 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie S il lon consid re les superficies des bassins d alimentation d limit es partir des essais de tracage et des l ments de tectonique c est une superficie totale de quelques 215 km sans consid rer les 50km participant au bassin d alimentation des sources Fontmaure Beldoire Les deux approches sont consistantes une certaine incertitude sur la d limitation des bassins d alimentation r side tout comme celle concernant le d bit moyen annuel des nombreuses sources bordant le Causse au niveau du Lot et du Tarn Du point de vue de la qualit de l eau des diff rentes sources mis a part les analyses microbiologiques qui traduisent la vulnera
156. ir des mesures de terrain et des teneurs en Ca Mg HCO et pCO2 des eaux 40 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Traceur Applications types d informations obtenues Externe en absence N interagit pas avec le milieu et est ce titre d vaporites souvent consid r comme conservatif Interne en pr sence permet l identification et la quantification des d vaporites m langes d eau Exclusivement apport par les pr cipitations en absence d activit anthropique et d origine interne Bon marqueur des horizons de surface re concentration par vapotranspiration TT Marqueur de contamination marine Peuvent provenir de l alt ration des min raux silicates d change de cations avec les min raux argileux de substances organiques L intensit des changes cationiques peut tre valu e avec I l E C indice d change cationique Bons marqueurs des horizons de surface N interagit pas avec le milieu et est ce titre souvent consid r comme conservatif permet l identification et la quantification des m langes d eau Exclusivement apport par les pr cipitations en absence d activit anthropique et d origine interne Marqueur de contamination marine Interne en pr sence Marqueur des interactions avec la matrice d vaporites lessivage Externe apport m t orique Relativement abondant dans les e
157. jade Figure 36 Moulin 184 BRGM RP 55529 FR Rapport final Figure 41 D barcadere Figure 42 St Hilaire BRGM RP 55529 FR Rapport final 185 Figure 47 Rouge Parets Figure 48 Fount Matabiau ou Clau del Bousquet 186 BRGM RP 55529 FR Rapport final Figure 49 Caumistre Figure 50 Source Verdios Figure 53 Roque Haute Figure 54 Marijoulet ou de la Bartasse BRGM RP 55529 FR Rapport final 187 Figure 57 Salelles Figure 58 Esclan des Figure 59 Fontaine du Lait ou Grotte Guichard Figure 60 Villaret 188 BRGM RP 55529 FR Rapport final Figure 65 Chalhac Figure 66 Valoubi re BRGM RP 55529 FR Rapport final 189 Figure 67 Delbouc ou Chomeur ou Pruneyrolles Figure 68 Pruneyrolle 190 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Annexe 5 Donnees hydrochimiques des sources BRGM RP 55529 FR Rapport final 191 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie Tableau 1 R sultats des suivis g ochimiques bimestriels sources situ es c t Lot source date_heure pH Temp Cond Ca Mg Na K HCO3 CI NO3 SO4 SiO2 C uS cm mg l mg l mg l mg l mg l mg l mg l mg l mg l 09 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 19 07 2004 14 09 2004 30 06 2006 Sce St Fr zal 08 09 2003 Sce St Fr zal 26 11 2003 Sce St Fr zal 28 01 2004 Sce St Fr zal 29 03 2004 Sce St F
158. lDom rsen Calcaires Amiche et mane marines Dolares gris Rea Coke angers Gen berga A baran ge G lugtres Charger H ttangien Ap Gri mcroronglorbdra ligue Eur arto cables aT a prisas Grts Alto Sage buns Suse Aou i h Aquifere sup rieur Sources de Famounet et Angle Sources Burle et Coussac Source d Urugne Sources du Golf et des Fonts Source Bernade Aquifere inf rieur Source St Fr zal Illustration 20 Position des sources de categorie sur le log g ologique du Causse de Sauveterre secteur Es L ensemble des planches photographiques des sources de cat gorie est pr sent a l annexe 2 ainsi qu une carte de localisation 50 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 3 1 3 Installation de la station m t orologique Une station m t orologique a t implant e a l intersection de chemins l altitude 890m sur la commune de Ste Enimie aux coordonn es suivantes Lambert Il tendu 682 220 1 931 300 par GAEA Ing nierie Illustration 21 Localisation de la station Illustration 22 Station m t orologique m t orologique au SE du Serre de la cl tur e avec un portail d acc s Gacholo sur la commune de Ste Enimie La station est prot g e par une cl ture grillag e comme pour les pr s piquets bois et grillage galvanis a maille carr e avec un portail ferm a clef Le suivi de la station a
159. limentation des principales sources karstiques BRGM RP 55529 FR Rapport final 105 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 5 6 CONCLUSION SUR LE FONCTIONNEMENT HYDROLOGIQUE DE CES SYSTEMES ET INTERPRETATION HYDROGEOLOGIQUE Ces systemes pr sentent des similitudes en particulier au niveau du fonctionnement de la zone noy e caract ris e par une sollicitation difficile des r serves Ce fonctionnement est a mettre en relation avec la structure de la zone noy e Cette derni re se d veloppe dans la partie inf rieure de l aquifere constitu e des terrains marno calcaires du Callovien Oxfordien j3 j6 et des calcaires en petits bancs du Bathonien j2 La karstification dans ce type de roche est limit e ce qui explique que les Systemes Annexes au Drainage SAD sont peu d velopp s et mal connect s Par ailleurs ces sources sont situ es a proximit soit du Tarn soit du Lot ces deux cours d eau constituent le niveau de base Le niveau de base des diff rents systemes est tres proche de l altitude des sources Ainsi les r seaux karstiques n ont pas pu se d velopper en profondeur Les syst mes les plus karstifi s a savoir Burle Saint Ch ly et C narete sont situ s sur un accident majeur d orientation NNE SSO faille de Sainte Enimie Cet accident a pour effet de drainer les eaux du Causse de Sauveterre pour Burle et du Causse M jan pour C nar te et Saint Chely La source d Urugne est
160. lit sont indiqu s nitrates NO3 50 mg l pesticides et pesticides totaux 0 10 ug l et respectivement 0 50 ug l Concernant les substances ind sirables telles que mentionn es dans le Tableau 24 toutes les substances mesur es pour les p riodes de basses et de hautes eaux pour les m mes sources ayant fait l objet d analyse microbiologique sont en dessous des limites de qualit telles qu indiqu es En conclusion en dehors des probl mes de contaminations d origine f cale li es a de l pandage agricole ou de boues ou a de l assainissement individuel l eau est de bonne qualit selon les limites fix es pour l eau de consommation humaine pour les p riodes d analyses 116 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Analyses microbiologiques Bernarde 24 06 200 germe s 100mi Dep 0 0 Nm 0 J 1 o ___ _ O 1 0 1 germe sy 100mi_ 1 Eco 4 q 2 1 J 0 0 J 0 J 0 o J 1 0 31 2 spore s 100ml_ STRE 2 0 3 0 0 o 1 0 0 0 po IESO IESO ESOO S TO TES E PE Burle 26 06 200 O germe s 100m _ CTF __ 20 _ 83 0 3 a 1 93 Nm germe s 100m __ Ecoi 5 14 235 J J 0 2 _ 466 1 022 1 2 94 germe s ml GT36_44 51 66 29 9 J 6 5 J 3 J 6 2 15 spore s 100mi__ STRE 7 2 7z 2 0 a o o O 5 ee St Frezal 24 06 200 germe s 100m CT
161. ltitude de recharge des diff rentes sources chantillonn es Compte tenu des hypotheses de d part on estime pour les points que l altitude moyenne de recharge est comprise entre 950 et 1100 Ces altitudes sont compatibles avec les altitudes rencontr es sur le Causse de Sauveterre St Fr zal Urugne Famouzet Moline DEMM Ee ef Illustration 70 Evolution des teneurs en deut rium en fonction des teneurs en oxygene 18 des eaux des sources de St Fr zal et Urugne c t Lot et des sources de Moline et Famonet c t Tarn 134 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Gradient 0 25 o 100 m St Fr zal Altitude moyenne Urugne Urugne de recharge Famouzet Moline Lam E a po a st Altitude d mergence des sources 7 5 510 o Illustration 71 Evolution des teneurs en oxygene 18 des eaux des sources et des altitudes d emergence L estimation de l altitude moyenne de recharge des sources est galement reportee 5 8 6 Informations apportees par les isotopes du strontium couple aux informations chimiques Rappelons en preambule que les eaux qui drainent les roches acquierent la composition isotopique en Sr rapport Sr Sr des min raux de cette roche les plus sensibles a la dissolution Ainsi les eaux qui drainent des roches silicat es granite par exemple pr sentent des r
162. n voluent peu ou pas Cette quasi absence de variation est a mettre en relation avec les problemes de sensibilite analytique precedemment voqu s Les variations des teneurs en magnesium au cours du cycle hydrologique apparaissent globalement faibles de l ordre de 1 5 mg l en comparaison a ce que l on peut observer la source de Burle de l ordre de 4 mg l Illustration 65 Lors des p riodes de hautes les teneurs en magnesium restent stables ou augmentent l gerement lorsque les teneurs en calcium augmentent ll n existe pas de relation marqu e entre les teneurs en Mg et Nitrate les teneurs en nitrate les plus elevees sont globalement observ es en contexte de hautes eaux Les autres elements HCO3 Na SO4 ne pr sentent pas de tendance avec les teneurs en magnesium Les volutions temporelles apparaissent globalement tamponn es peu de variations Les teneurs en calcium pr sentent une tendance a l augmentation lorsque les teneurs en sodium augmentent D une maniere globale les evolutions g ochimiques mesurees a la source de Bernade ne traduisent pas ou peu de fonctionnement karstique Pour les autres sources situ es c t Lot il ressort que les sources de St Fr zal d Urugne les Fonts et Marijoulet pr sentent des comportements similaires en p riode BRGM RP 55529 FR Rapport final 125 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie de hautes eaux a celui d taill precedemment pour la sourc
163. n suivi en continu de la conductivit pour les sources les plus importantes en termes de volumes dynamiques ou de degr de karstification a savoir Burle Urugne et St Fr zal permettrait d obtenir des informations compl mentaires sur la dynamique de transfert entre zone d infiltration importance de l pikarst et la zone noy e Ces informations pourraient tre utiles en termes de caract risation additionnelle vis a vis de la vuln rabilit des systemes karstiques Sur la base des bilans hydrologiques et des r sultats des essais de tracage les bassins d alimentation des principales sources de categorie et groupes de sources de cat gorie II et III seront propos es dans le cadre du Lot N 5 synth se 6 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Sommaire 1 Tage e Tei de a a da 15 ER CONTEXTE E 15 12 GEOGRAP A Esos a Mt in 16 1 3 GEOLOGIE ET GEOMORPHOLOGIE oocccoccnnnccncnncnccccnncnncnnoncncnonnnnnnnnconcncnnons 17 14 MYDROGRAPHIE EE 18 1 5 OBJECTIFS DES LOTS N 2 HYDROMETRIE ET HYDROLOGIE ET N 3 SEIL EE 18 1 6 CONTENU DURAPPOR Tornillos 19 2 Rappels E d e e e ee UU 21 EE AYDROME H 21 2 1 1 Principes des jaugeages GAEA 21 2 1 2 Traitement des jaugeages a l aide du logiciel Bareme 23 2 1 3 Interpr tation des donn es hydrologiques en contexte karstique 24 2 1 4 Caract risation du
164. nctionnelle de l tude des systemes karstiques et se basent sur les techniques de l analyse statistique des s ries chronologiques Jenkins and Watts 1968 Box and Jenkins 1976 Mangin 1981 Le principe de base de ces m thodes est d assimiler le syst me karstique un filtre qui laisse plus ou moins passer l information contenue dans un signal d entr e l tat du syst me ne d pend que des entr es les plus r centes Dans cette approche Paquifere est assimil une bo te noire dont la pluie et le d bit a l exutoire repr sentent respectivement l entr e et la sortie La m thode consiste donc analyser et comparer les signaux d entr e pr cipitation et de sortie d bit Les chroniques des signaux d entr e et de sortie peuvent tre traitees s par ment dans le domaine temporel analyse corr latoire simple ou dans le domaine fr quentiel analyse spectrale simple ou bien l un par rapport l autre analyses corr latoires et spectrales crois es L analyse corr latoire simple qui traduit la d pendance dans le temps des v nements affectant la chronique selon des intervalles de temps de plus en plus grand permet de tester le caract re r p titif des s ries temporelles et leurs ventuelles natures cycliques Le degr de ressemblance d une s rie avec la m me s rie d cal e dans le temps est d termin l aide de la fonction d autocorr lation d finie comme la valeur de la corr lation lin
165. nde vapo transpiratoire est faible quelques millimetres ce qui d un point de vue hydrologique signifie que les episodes de pluies de faibles importance peuvent entrainer une reponse plus ou moins marqu e du debit de Burle Les r sultats de la mod lisation sont pr sent s l Ilustration 55 Le mod le permet de reproduire de mani re satisfaisante la fois les pics de crues et les tarissements Concernant les pics de crue on observe toutefois une tendance la sous estimation des d bits simul s lors des fortes crues pour des d bits sup rieurs 5000 l s Le mod le permet d expliquer 91 7 de la variance totale observ e ce qui constitue un r sultat de bonne qualit crit re de Nash 83 5 Le calcul des hydrogrammes unitaires indique qu il y a deux composantes l une rapide et l autre lente La composante rapide pour le syst me karstique de Burle est importante Illustration 53 Elle intervient d s le d but des pr cipitations d calage 0 et dure 3 jours environ Cette composante rapide permet de caract riser la vidange gravitaire des eaux de pluie infiltr e dans la zone noy e par effet de chasse La r ponse impulsionnelle de la composante lente Illustration 53 montre un maximum prononc le 3 jour apr s les pluies puis d croit rapidement jusqu ce que le d calage atteigne 20 jours environ puis faiblement de mani re plus ou moins exponentielle pendant 60 jours environ Ce comportement voque la
166. ne noy e est bien karstifi e En r sum la zone noy e est bien d velopp e elle pr sente une bonne aptitude stocker les r serves K 0 4 Toutefois la sollicitation de ces r serves est difficile La structure de la partie inf rieure de l aquif re constitu e notamment par les terrains marno calcaires du Callovien Oxfordien j3 j6 et des calcaires en petits bancs du Bathonien j2 est a mettre en relation avec le mauvais drainage de la zone noy e L essentiel de l infiltration s effectue lentement au travers de la zone non satur e caract ris e par une paisseur importante de l ordre de 400 m Les temps de transfert importants dans la zone non saturee sont egalement a mettre en relation avec la presence de niveau plus marneux une centaine de metres sous le plateau du Causse de Sauveterre La composante rapide de l coulement est non lin aire elle correspond a une vidange de type effet de chasse Ainsi ce systeme est caract ris par une zone non satur e h t rogene de grande paisseur et une zone noy e bien karstifi e 88 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie c Analyses correlatoires et spectrales Le correlogramme simple est perturbe par les reponses importantes et rapides des tres fortes crues Ainsi nous n avons pas acc s l information sur l effet m moire du syst me qui caract rise l inertie du syst me l ensemble des pr
167. nia stata eR wba nba A ee E 111 Illustration 58 Diagrammes de distribution des teneurs en hydrog nocarbonate et en calcium des eaux du Causse de Sauveterre oooccccnccccccccnccoccnonononononnnnnncnnonanononnnnnnnnonnnenenonenonos 112 Illustration 59 Diagramme de distribution des teneurs en magn sium des eaux du Causse d SALNElOR ta 113 Illustration 60 Diagramme de distribution des teneurs en sulfate des eaux du Causse de Saeta aa AA 113 Illustration 61 Diagrammes de distribution des teneurs en nitrate des eaux du Causse de Sa SLCC A A a a A 114 Illustration 62 Evolution du pH des sources du Causse de Sauveterre partie Est 119 Illustration 63 Evolution de la temp rature du Causse de Sauveterre partie Est 120 Illustration 64 Evolution des concentrations en nitrate du Causse de Sauveterre EE odia 120 Illustration 65 Evolution temporelle du d bit et des concentrations l ments majeurs des eaux de la source patrimoniale de Burle depuis septembre 2003 122 BRGM RP 55529 FR Rapport final 11 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Illustration 66 Evolution temporelle du d bit et des concentrations elements majeurs des eaux de la source de Bernade depuis septembre 2003 126 Illustration 67 Evolution des indices de saturation de la calcite et de la dolomite des eaux du causse de Sauveterre c t Lot graphique sup rieur et c t T
168. noy e de ces sources est d velopp e dans les dolomies du Bathonien J2b les teneurs en magn sium sont comprises entre 10 et 15 mg l La signature isotopique en strontium de l eau de la source d Urugne est caract ristique de la formation du Bajocien J1 dans laquelle les dolomies sont galement report es J1b Les teneurs en magn sium de la zone noy e de cette source sont de l ordre de 14 mg l La signature isotopique en strontium de l eau de la source des Fonts est caract ristique de la formation de l Aal nien dans laquelle des calcar nites plus ou moins dolomitiques sont rencontr es Les teneurs en magn sium de la zone noy e de cette source sont de l ordre de 9 5 mg l L eau de la source de Vizoir presente un rapport isotopique en strontium proche de celui de la source des Fonts mais est caract ris e par des teneurs elevees en strontium et sulfate La zone noy e de cette source est d velopp e dans l Aal nien mais les eaux subissent des interactions chimiques avec les formations impermeables du Toarcien L7 8 sous jacentes Les teneurs en magn sium de la zone noy e sont importantes de l ordre de 17 mg l en p riode de basses eaux La signature isotopique en strontium de l eau de la source Bernade est caract ristique de la formation du Sin murien Carixien L3 5 dans laquelle les dolomies ne sont pas exprimees Les teneurs en magnesium de la zone noyee demeurent modestes de l ordre de 7 mg l La zone noy e
169. nt le cumul des pr cipitations des differents cycles hydrologiques tudi s 94 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Cumul Pluie Bassin d Alimentation du karst de Burle mm Cycle 2003 2004 1350 Cycle 2004 2005 063 Cycle 2005 2006 Tableau 19 Cumul des pr cipitations du bassin d alimentation de Burle d duit par l option de pond ration des pr cipitations du logiciel Tempo La variable climatique utilis e dans les calculs est ETP Penman Monthei calcul e par Meteo France a la station de Mende Brenoux sa variabilit spatiale tant jug e suffisamment faible pour ne consid rer qu une seule station Mod lisation inverse des relations pluie d bit pour le syst me karstique de la source de Burle L objectif principal de cette etude est de caract riser les processus qui contr lent l volution des debits a l exutoire du syst me karstique Nous avons travaill l aide de l option non param trique de Tempo afin de d terminer l allure g n rale des r ponses impulsionnelles qui permettent de reproduire les d bits mesur s L volution temporelle de la pluviom trie de l ETP et des d bits mesur s est pr sent e Illustration 50 D bit l s Hauteur mm co TT TT TE wen AO en o 25000 20 20000 30 15000 d bit AO ETP 10006 Pluie pond r e es 5000 60 0 LA Uu
170. ntre entr e et sortie en fonction de la fr quence et indique comment la fonction d entr e est transform e par le syst me Elle permet en outre d affiner le choix de la fr quence de coupure car la covariance doit tre n gligeable a partir de la fr quence de coupure d termin e sur la densit spectrale de puissance DSP La fonction de phase permet d estimer le d phasage b entre les signaux d entr e et de sortie Selon Padilla et Pudido Bosch 1995 le retard moyen sur la gamme des fr quences consid r es lt fc peut tre estim a partir de la pente de la droite de r gression A l aide de la formule d A 380 8 La fonction de coh rence Elle renseigne sur la mani re dont varie la corr lation entre les signaux d entr e et de sortie du systeme en fonction de la fr quence Cette fonction permet de caract riser la lin arit et la stationnarit des systemes La lin arit est a mettre principalement en relation avec le drainage de l aquif re Si le syst me est bien drain les eaux sont rapidement vacu es vers l exutoire et a une forte pluie correspond une forte crue La fonction de coh rence pr sente dans ce cas des valeurs importantes en moyenne 0 8 a 0 9 Pour un systeme mal drain les eaux de pluie infiltr es contribuent d avantage a la reconstitution des r serves ce qui se traduit par une faible coh rence environ 0 5 La stationnarit s exprime sur la foncti
171. nue est pr sent e ci dessous Illustration 30 60 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie D bit I s 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 20 10 06 crue du Tarn troncature 3 11 2005 2 1 2006 3 3 2006 2 5 2006 1 7 2006 30 8 2006 29 10 2006 Illustration 30 D bit a la source d Angle pas de temps journalier c Famounet A l exutoire le flux ne peut pas d passer une hauteur d eau de 50 cm Or lors des crues du 30 01 2006 25 09 2006 et 19 10 2006 les hauteurs mesur es taient respectivement de 16 m 09 m et 2 m On observe galement des d p ts s dimentaires sur le bouchon du tube d instrumentation attestant de l importance des crues du Tarn Illustration 19 Tout comme la source d Angle la source Famounet est submerg e lors des crues du Tarn Afin de corriger les donn es une troncature des hauteurs au dessus de 0 5 m est effectu e Pour une hauteur de 0 5 m la courbe de tarage donne un d bit de 630 l s Cette valeur est coh rente avec la g om trie de l exutoire et la pr sence de trop plein La courbe de tarage est conserv e pour l ensemble de la gamme de variation des hauteurs d eau La chronique de d bit est pr sent e ci dessous Illustration 31 BRGM RP 55529 FR Rapport final 61 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Debit I s 700
172. oBoe9 oessnoy z a11009 e9 jeuuopieu 10 z a11 0b9 e9 jauuopleyo IO euo6aje9 seuouweig IO euoBaje9 seuouweig Jo Le auob3 e9 jeueg IO Le auoba e9 jeueg 10 10 RS EA A BRGM RP 55529 FR Rapport final t Lot ees CO L Tableau 2 R sultats des suivis g ochimiques des campagnes de hautes et basses eaux sources situ 194 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie Tableau 3 R sultats des suivis g ochimiques bimestriels sources situ es c t Tarn Sce Famouzet Sce Famouzet Sce Famouzet Sce Famouzet Sce Famouzet Sce Famouzet Sce Famouzet Sce Famouzet Sce Burle Sce Burle sce Roche Blave sce Roche Blave Sce Vieux Moulin Sce Vieux Moulin Sce Vieux Moulin Sce Clujade Sce Clujade BRGM RP 55529 FR Rapport final date heure 09 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 19 07 2004 14 09 2004 30 06 2006 09 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 19 07 2004 14 09 2004 21 09 2005 21 11 2005 29 06 2006 08 09 2003 25 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 19 07 2004 14 09 2004 29 06 2006 09 08 2006 19 10 2006 01 03 2004 01 07 2004 10 08 2006 19 10 2006 16 09 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 19 07 2004 10 08 2006 09 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 19 07 2004 14 09 2004 10 08 2006 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 19 07 2004 14 09 2004 08 09 2003 25 11
173. on vaporitique e Les sulfates SO42 La source principale de sulfate dans le milieu naturel provient des min raux vaporitiques de type gypse ou anhydrite Ces min raux sont communs dans les formations triasiques Une source secondaire peut tre recherch e a travers les formations argileuses Une fois dans la phase liquide le sulfate peut tre consid r en premi re approche comme un l ment conservatif au m me titre que l anion Cl Les concentrations lev es en sulfates dans les eaux peuvent tre galement attribu es a des intrusions d eau marine e Les Nitrates NO3 et Pammonium NH4 Les concentrations en nitrates lev es dans les eaux souterraines sont essentiellement li es a des apports anthropiques pollution d origine agricole utilisation d engrais azot s pour la fertilisation des sols et ou apports d eaux us es e La Silice SiO2 La silice provient essentiellement des min raux silicat s feldspath plagioclases argiles La silice est peu soluble sous nos climats plut t froids et sa mise en solution se fait avec un temps de s jour lev ce qui constitue un traceur d acquisition lente dans le r servoir Dans les aquif res carbonat s la raret des min raux silicat s fait que les concentrations en silice des eaux souterraines restent faibles quelques mg l e Les esp ces du syst me calco carbonique Dans les milieux karstiques non influenc par une intrusion marine les t
174. on de coh rence par des variations en fonction des fr quences Mangin 1981 montre que la stationnarit s exprime sous forme de seuils d autant plus marqu s que le systeme est bien drain En effet dans le cas d un systeme bien drain la r gulation est faible et la pr sence et l importance des r serves au sein du syst me sont fortement conditionn es par la r partition dans le temps des pr cipitations Si les pr cipitations sont r parties de fa on homog ne dans le temps le syst me aquifere pr sentera toujours a peu pres le m me volume de r serve et son tat varie peu tout comme sa r ponse impulsionnelle l inverse si les pluies sont r parties de mani re tres h t rog ne dans le temps les phases de stockage et d stockage vont engendrer des variations de l tat du syst me et donc de sa r ponse aux pr cipitations La fonction de coh rence pr sentera alors de grande variation BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie La fonction de gain Elle renseigne sur la mani re dont le signal d entr e est amplifi ou att nu par le systeme Selon Mangin 1981 la fonction de gain met en vidence le r le jou par les r serves du syst me D un point de vue qualitatif la recharge des r serves tend provoquer une attenuation du signal d entr e pluie pour les hautes fr quences au profit d une amplification gain gt 1 pour les basses f
175. pe milieu fissur mis en vidence par les analyses hydrologiques Concernant les autres sources c t Lot ayant fait l objet d un suivi g ochimique bimestriel elles pr sentent des teneurs moyennes en magn sium globalement lev es 7 2 mg l 17 2 mg l avec peu de variations temporelles traduisant un temps d interaction plus ou moins important des eaux avec les min raux magn siens Ces teneurs moyennes en magn sium sont confirm es par des indices de saturation IS Dol plus lev es que pour les sources c t Tarn L volution des pCO2 en fonction des indices de saturation vis vis de la calcite indique que les coulements des eaux de la plupart des syst mes karstiques se font en partie surface libre Les analyses isotopiques de l eau Tritium et Oxyg ne 18 ont permis de confirmer l altitude moyenne de recharge situ e entre 950 et 1100m altitudes compatibles avec les altitudes rencontr es sur le Causse de Sauveterre Les valeurs de Tritium BRGM RP 55529 FR Rapport final 142 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie confirment que les eaux s coulant au niveau des sources r sultent d eaux infiltr es recemment pluies actuelles Aucune composante profonde d eaux anciennes ne participe aux ecoulements des sources analys es Les analyses isotopiques du strontium ont permis de confirmer le contexte g ologique des zones noyees des principales sources 6 2 PERSPECTIVES
176. r quences d D composition des hydrogrammes mod lisation inverse des syst mes karstiques La mod lisation inverse fait appel des techniques num riques complexes s appuyant sur diff rentes m thodes de r gularisation Le probl me inverse a g n ralement plusieurs solutions parfois une infinit de solutions et il convient pour le r soudre d ajouter des informations pertinentes permettant de pr ciser la r alit physique des ph nom nes assurant ainsi l unicit de la solution Ce type de mod lisation est effectu l aide du logiciel d velopp par le brgm Pinault 2001 logiciel de traitement et de mod lisation de s ries temporelles en hydrog ologie et hydrog ochimie Ce logiciel est galement utilis pour proc der aux analyses corr latoires et spectrales simples ou crois es D une mani re g n rale la mod lisation des coulements consiste calculer la r ponse impulsionnelle lente I et rapide I associ e aux differents types d coulement Le transfert rapide peut tre d au ruissellement de surface ou l effet de chasse resultant du comportement de la zone non satur e Le transfert lent met en jeu les diff rents processus d infiltration induisant un retard plus ou moins important entre la pluie et le debit ou la variation d un niveau pi zom trique observes en sortie infiltration lente et rapide ruissellement diff r L utilisation de deux r ponses impulsionnelles est r solue
177. r zal 25 05 2004 Sce St Fr zal 20 07 2004 Sce St Fr zal 15 09 2004 Sce St Fr zal 21 09 2005 Sce St Fr zal 21 11 2005 Sce St Fr zal 30 06 2006 09 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 19 07 2004 14 09 2004 01 05 2005 01 11 2005 29 06 2006 09 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 21 07 2004 15 09 2004 21 09 2005 21 11 2005 29 06 2006 26 11 2003 28 01 2004 01 04 2004 Urugne 25 05 2004 w O1 O1 R BR O1 BR GO A OT CO CO CO mb Urugne Urugne Urugne 20 07 2004 Sce Golf Urugne 15 09 2004 08 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 30 03 2004 25 05 2004 20 07 2004 15 09 2004 09 09 2003 301 lt 5 26 11 2003 296 6 00 28 01 2004 293 5 00 29 03 2004 311 lt 5 25 05 2004 312 lt 5 19 07 2004 i 317 lt 5 14 09 2004 309 lt 5 09 09 2003 26 11 2003 28 01 2004 29 03 2004 25 05 2004 19 07 2004 14 09 2004 OO O1 O1 0 O J O1 O1 O1 OO NYRR BB Oo kum BR KR Oo Oo Oo 01 Ou A A A A A o E SES REE SOAR DAA A BRGM RP 55529 FR Rapport final 193 st ost ss ott oo RS E E AS Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie 2 gt 2 gt Le 2 gt 2 gt 2 gt 2 gt 2 gt Lo GG OO o gt o gt o gt GC Uu ZOIS vOS ON G gt G gt OL G gt G gt G gt G gt G gt G gt LE OL G gt G gt 8L 6L G gt G gt LE G gt G gt G gt G gt G
178. raphs of karstic aquifers by means of correlation and cross spectral analysis Journal od Hydrology 168 73 89 Pinault J L 2001 Manuel d utilisateur de TEMPO logiciel de traitement et de modelisation des series temporelles en hydrog ologie et en hydrog ochimie Projet Modhydro Rap BRGM RP 51459 FR 221 p Plagnes V 1997 Structure et fonctionnement des aquif res karstiques Caract risation par la g ochimie des eaux These Univ Montpellier Rapport final et annexes de l tude hydrog ologique du Causse de Sauveterre et de ses avants causses partie ouest Parc Naturel R gional des Grands Causses mars 2006 BRGM RP 55529 FR Rapport final 146 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Annexe 1 Zone d etude BRGM RP 55529 FR Rapport final 147 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie alles Sle Villard QS BRGM RP 55529 FR Rapport final 149 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Annexe 2 Localisation des sources de categorie et planches photographiques BRGM RP 55529 FR Rapport final 151 Causse de Sauveterre Lot n 2 et n 3 Hydrom trie et Hydrochimie a Ki beet ee et S S b A ap e Weer ie er ma Een e tier dl D EA Si A G ut e EC ch Est Fr za A i e Fi ra d K s i fo Carte de localisation des sources de categorie l 153BRGM RP
179. re 428 et 481 us cm La valeur m diane est de 458 uS cm Les histogrammes de distribution de la conductivit permettent de montrer que les sources situees cote Lot apparaissent globalement plus min ralis es que les sources situ es c t Tarn Illustration 57 Cette diff renciation des eaux en fonction de la position g ographique est egalement visible a l aide des teneurs en hydrog nocarbonate et en calcium Illustration 58 ces deux parametres expliquant l essentiel de la min ralisation et dans une moindre mesure par leurs teneurs en magn sium Illustration 59 et en sulfate Illustration 60 108 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Des elements de statiques descriptives des eaux du Causse de Sauveterre pris dans sa globalit et par r partition selon le crit re g ographique c t Tarn ou C t Lot sont pr sent s dans le Tableau 22 Les informations concernant les chlorures ne sont pas report es l essentiel des concentrations en chlorure des eaux tant inf rieur la limite inf rieure de d tection LDI 5 mg l Les eaux des sources situ es c t Tarn apparaissent en moyenne appauvries en calcium de l ordre de 8 mg l et en hydrog nocarbonate de l ordre de 30 mg l Cette diff rence est vraisemblablement li e a la dynamique d coulement des eaux au sein du Causse de Sauveterre les eaux des sources situ es c t Tarn semblent circuler pl
180. rencontr es en milieu carbonate sont de quelques ug l a quelques centaines de ug l Les valeurs remarquables de strontium t moignent d une circulation des eaux dans des formations vaporitiques de type c lestite SrSO mineral toujours associ au gypse BRGM RP 55529 FR Rapport final 43 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 3 Donnees hydrologiques et meteorologiques 3 1 ACQUISITION DES DONNEES HYDROLOGIQUES ET METEOROLOGIQUES 3 1 1 Installation des 4 stations de categorie GAEA Les 4 stations de categorie ont t instrument es conform ment au cahier des clauses techniques et particuli res de l tude par GAEA ing nierie sous traitant du BRGM afin d assurer le suivi du d bit Un seuil a t construit pour chacune des sources des chelles limnigraphiques pos es permettant le contr le visuel des hauteurs d eau lors des visites de contr le ainsi que des limnigraphes Thalimedes balancier et enregistrement digital de la soci t OTT Les enregistreurs limnigraphiques flotteur Codeur enregistreur THALIMEDES de la soci t OTT hydrom trie avec une r solution de 1 mm sans d rive m moire cyclique de grande capacit 130000 mesures et avec communication par interface optique IrDA infrarouge ont t install s ces enregistreurs sont aliment s par des piles 1 5 V Ce mat riel est identique celui des autres stations de mesures des sources de
181. rie du secteur varie entre 1100 m au Mont Chabri et 450 m l aval de la vall e du Tarn Les deux vall es sont encaiss es le reste du Causse pr sente une morphologie plane bossel e les formations dessinant des vagues de grande longueur d onde Pour plus de d tails le lecteur est invit se rapporter la lecture du rapport concernant le Lot N 1 relatif la G ologie tectonique et g omorphologie Rapport BRGM RP 54967 FR octobre 2005 BRGM RP 55529 FR Rapport final 17 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Barre calcaire Plateau Tarn Vire marneuse Illustration 3 Vue d avion de la vall e du Tarn et du Causse de Sauveterre photo Garden M 1 4 HYDROGRAPHIE Le Causse de Sauveterre est encadr par deux rivi res qui coulent d Est en Ouest le Lot et le Tarn Il ny a pas de drainage la surface du karst les coulements se produisent au sein du massif carbonate suite l infiltration des eaux de pluie au niveau de r seaux de fissures ou de conduits karstiques La g ologie des formations du Jurassique permet la pr sence d aquiferes grace l alternance de niveaux perm ables et imperm ables 1 5 OBJECTIFS DES LOTS N 2 HYDROMETRIE ET HYDROLOGIE ET N 3 HYDROCHIMIE Les objectifs du Lot N 2 concernant I hydrometrie et l hydrologie sont les suivants i d terminer le fonctionnement hydraulique des systemes karstiques 11 d terminer l importance des r
182. rmes a robies revivifiables appel s aussi germes totaux GT n ont pas d effets directs sur la sant mais sous certaines conditions ils peuvent g n rer des problemes dans les systemes de dialyse Leur presence en grand nombre est le signe d une d gradation de la qualit de leau Les bact ries d origine r siduaire environnementale sont d nombr es 22 c sur une p riode de 72heures d incubation et les bact ries d origine intestinale humaine ou animale a plus de 36 36 44 C sur une p riode d incubation de 24 heures L ancien d cret n 89 3 du 3 janvier 1989 relatif aux eaux destin es la consommation humaine fixait la limite des germes totaux 100 ml pour les germes a robies revivifiables a 22 C et 20 ml pour les germes a robies revivifiables 37 C et ceci pour les eaux non d sinfect es Les ent rocoques appartiennent la famille des streptocoques STRF ils sont les h tes normaux de l intestin ne sont pas consid r s comme pathog nes mais peuvent provoquer des infections localis es Concernant les diff rentes eaux brutes des sources analys es les valeurs d Escherichia coli sont tr s souvent au dessus de la limite de qualit respecter scrupuleusement La source Bernarde est la moins affect e par des contaminations d origine f cale avec des valeurs n exc dant pas 4 100ml La source Les Fonts est caract ris e par un niveau de contamination proche de la Bernarde l exception d une
183. rochimie D bit I s 1200 1000 800 600 400 200 0 10 02 2005 11 05 2005 09 08 2005 07 11 2005 05 02 2006 06 05 2006 04 08 2006 02 11 2006 Illustration 34 D bit a la source des Fonts pas de temps journalier g Bernade Il s agit d une source capt e au nord du Causse de Sauveterre situ e sur la commune de Chanac Les coulements sont canalis s en souterrain Au cours de deux p riodes les enregistrements sont de mauvaise qualit du 01 08 2003 au 02 11 2003 et du 27 06 2005 au 08 11 2005 Il semblerait qu il s agisse d un probleme instrumental Ces parties de chroniques sont inexploitables Les d bits jaug s sont repr sentatifs de la gamme d volution des hauteurs d eau La courbe de tarage est de bonne qualit Les d bits sont pr sent s ci dessous BRGM RP 55529 FR Rapport final 65 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie D bit I s 100 80 60 40 20 Probleme I ae instrumental a 10 04 2003 07 10 2003 04 04 2004 01 10 2004 30 03 2005 26 09 2005 25 03 2006 21 09 2006 Illustration 35 D bit la source de Bernade pas de temps journalier h Saint Fr zal La source est constitu e d un exutoire unique situ e l aval d un captage pour l alimentation en eau potable Ce captage n est pas en service au cours de la p riode d tude L coulement est ensuite s par en deux Une partie Saint Fr zal h
184. s tudi es sont calcul es et presentees dans le tableau 21 BRGM RP 55529 FR Rapport final 99 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 5 2 2 Source d Angle L analyse des d bits class s permet d identifier deux ruptures de pente la premi re a 70 l s et la seconde 140 l s Ces ruptures se produisent en contexte de hautes eaux pour des fr quences cumul es de respectivement 92 et 98 La pente de la droite az est inf rieure a elle m me inf rieure o Ainsi en p riode de crue les coulements sont facilit s ce qui traduit une meilleure connexion et vacuation des eaux du syst me A l inverse en p riode de basses eaux l vacuation du syst me est difficile L tude des courbes de r cession r alis e sur une r cession de plus de 6 mois donne des r sultats comparables en utilisant la m thode de Mangin et la m thode de Mangin modifi e cf annexe 6 Le coefficient de tarissement de la zone noy e a est tr s faible 0 0025 Le pouvoir r gulateur est fort il est gal a 0 9 Le retard l infiltration est galement fort i 0 7 Le volume d infiltration rapide repr sente 33 de linfiltration l essentiel de l infiltration provient donc de infiltration lente 67 Au vu de ces r sultats le syst me appara t peu karstifi ce qui est coh rent avec la structure en petits bancs calcaire et inter bancs marneux observee dans la partie inf rieure de l aquifere Ce kar
185. s dans un premier temps travaill a l aide de l option non param trique de Tempo cf pr c dent afin de d terminer l allure g n rale des r ponses impulsionnelles qui permettent de reproduire les d bits mesur s L volution temporelle de la pluviom trie de ETP et des d bits mesur s est pr sent e Illustration 50 D bit l s Hauteur mm SS LUE mn ni Il ill WIN R 30000 Ht 10 PIR 30 25000 20000 d bit 15000 ETP 40 Pluie pond r e 10000 50 60 70 7 11 2003 5 5 2004 1 11 2004 30 4 2005 27 10 2005 25 4 2006 22 10 2006 Illustration 50 Evolution temporelle de la pluviom trie de PETP et des debits mesur s du systeme karstique de Burle La technique d inversion consiste a calculer les r ponses impulsionnelles et le seuil Om ga de pluie efficace de telle sorte que le modele soit le plus proche possible du d bit observ de la source L tude du fonctionnement du syst me karstique de Burle a t r alis e a l aide d une approche non param trique afin de confronter les informations obtenues sur le fonctionnement BRGM RP 55529 FR Rapport final 93 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Au pr alable a l tude du fonctionnement hydrog ologique du systeme karstique par l approche de mod lisation inverse a l aide du logiciel Tempo il a t n cessaire de d terminer la chroniqu
186. s a jour au pas journalier Or les temps de r gulation des sols tant g n ralement sup rieurs a la journ e en raison des transferts entre les macropores et les micropores ces modeles doivent surestimer la recharge utile des sols pour exprimer une pluie efficace en accord avec les observations e Contribution de la pluie au transfert rapide a t Les processus de transfert intervenant a l chelle de bassins font g n ralement intervenir plusieurs r ponses impulsionnelles ou fonctions de transfert Deux r ponses impulsionnelles peuvent tre utilis es simultanement une courte r ponse impulsionnelle dite rapide destin e caract riser le ruissellement de surface d un bassin versant ou la vidange gravitaire d une nappe par effet de chasse c est dire apr s qu une continuit hydraulique entre la zone non satur e et la zone satur e se soit tablie une r ponse impulsionnelle lente n cessairement plus longue que la pr c dente d crivant la fois les processus de transfert rapides s ils sont lin aires et diff r s infiltration Pour cela la pluie efficace est d compos e en une composante rapide P et une composante lente P chacune de ces composantes tant transf r e l exutoire ou dans la nappe au moyen de la r ponse impulsionnelle correspondante La contribution de la pluie efficace au transfert rapide est d crite au moyen de la fonction a t dont les valeurs sont comprises entre
187. s atteinte Les r sultats pr sentent donc une forte incertitude Qro K et a sont probablement surestim s Le coefficient de vidange a est faible 0 001 i est plut t faible 0 35 K est fort 0 7 L effet m moire est de 30 jours et la r ponse impulsionnelle est pointue L ensemble des informations milite en faveur d un systeme plut t bien karstifi proche du systeme de Burle 5 4 4 Source de C narete L analyse des debits class s permet d identifier une rupture de pente a 70 l s Elle se produit en contexte de hautes eaux pour des fr quences cumul es de 96 La pente a est inf rieure a a caract risant une meilleure vacuation de l eau pour des d bits sup rieurs a 70 l s 104 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Comme pour Saint Ch ly les recessions sont de courtes dur es ou influenc es par les pr cipitations Les r sultats sont a prendre avec pr caution Le coefficient de vidange a est assez fort 0 008 i est plut t faible 0 4 K est faible 0 2 L effet m moire est de 28 jours et la reponse impulsionnelle est pointue Ce systeme est egalement bien karstifi 5 5 SURFACES DES BASSINS D ALIMENTATION Les surfaces de bassin d alimentation ont t d termin es a partir du bilan hydrologique La surface totale obtenue en additionnant les surfaces des sept sources tudi es appartenant au Causse Sauveterre est
188. s de tarage des sources de categorie 1 et pour certaines sources de categories II et Ill Les mesures brutes de terrain ont t ensuite d pouill es par le logiciel Bar me Le jaugeage consiste a mesurer la vitesse du courant Cette vitesse varie lat ralement d une berge a l autre et verticalement de la surface de l eau au fond du canal Le calcul de la vitesse moyenne du courant lors des jaugeages n cessite plusieurs mesures en diff rents points de la section mouill e Ces mesures ont t effectu es par l utilisation du v locimetre suivant Marque Hydreka Mod le moulinet BFMO002 Specifications techniques Vitesse 4 6 cm s 5 m s Pr cision 2 5 ou 1 cm s Pas 10 cm Cet appareil est compos d une h lice mont e sur une perche qui d tecte la vitesse du courant et transmet les indications un compteur d impulsions Connaissant les caract ristiques de l h lice le v locim tre calcule alors la vitesse du courant BRGM RP 55529 FR Rapport final 21 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Illustration 4 V locimetre Hydreka moulinet BFM002 Au niveau de la section mouillee les mesures de vitesse de courant sont realisees pendant 30 secondes sur plusieurs verticales distance par rapport a la rive a trois profondeurs diff rentes lorsque c est possible le plus proche du fond a mi profondeur d eau et le plus proche de la surface
189. s depuis septembre 2003 Les echantillons de septembre 2003 et de juillet 2004 nous permettent de qualifier la signature geochimique des eaux en contexte de basses eaux Il a ete suppose que les echantillons des mois de septembre 2003 et de juillet 2004 permettent egalement de qualifier la signature g ochimique des basses eaux des autres sources karstiques chantillonn es pour lesquelles l information de d bit n est pas connue Sur Illustration 65 on peut remarquer que les teneurs en chlorure et en sulfate n voluent peu ou pas Ces quasi absences de variation sont a mettre en relation avec les problemes de sensibilit analytique pr c demment voqu s Ces traceurs ont peu SO4 ou pas Cl t utilis s dans la suite de l tude pour qualifier le fonctionnement des systemes karstiques pour lesquels des donn es chimiques bimestrielles sont disponibles BRGM RP 55529 FR Rapport final 121 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 10000 8000 6000 E c 5 3 A 4000 a O c 2000 0 01 09 03 19 03 04 05 10 04 23 04 05 09 11 05 28 05 06 D dit de Burle e Mg mg l E Na mg l CI mg l NO3 mg l SO4 mg l 10000 350 300 8000 250 E Q 6000 200 D 5 D 4000 ne 100 8 2000 50 0 0 01 09 03 19 03 04 05 10 04 23 04 05 09 11 05 28 05 06 D bit de Burle A Ca mg l HCO3 mg l Illustration 65
190. sed enuluip EN pb ONUILUIP EOOH Pb UDu Z 910818 EON enulwip BIN anulwip BIN 32Uepua ap Sed Jajuaubne e souepua e en pb Jonn 99Uepua ap sed e s9uepua e BIN ajuauwbne SON Pb Jenuiwip e s9uepua e BIN JONUILUIP e oouepus e EN pb anbiela juauajioduloo ejuswbne JONUILUIP 99UPPUS ap sed SON pb enulwip BIN e s9uepua e BIN Jajuaubne ajuaubne EN pb e s9uepua E SODH pb ajuaubne anulwip BIN JONUILUIP SON pb enulwip BIN e s9uepua e BIN aouepue ap sed 39 enulwip BIN ONUIWIP BD ANO a9uepua ap sed 39 onbnels juauayoduloo ano 32Uepua ap sed 39 enulwip BIN ONUIWUIP BD ANO UDO XNS8IA 89S JIOZIA 39S en 9ZNOUE 99S mae Team mam Teen BON SEM MEN o o oo t Tarn ions pour les sources c ts couples d volution de diff ren J de l ese Tableau 25 Synth BRGM RP 55529 FR Rapport final 124 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Les trois traceurs Mg Ca NO3 et dans une moindre mesure HCO3 permettent d tudier les modalit s d infiltration des eaux au sein de ce syst me karstique Ces traceurs ainsi que les informations des teneurs en sulfate et sodium ont t utilis es pour qualifier le fonctionnement g ochimique des autres sources pour lesquelles un sulvi geochimique est disponible Les r sultats synth tiques des evolutions observ es pour les sources en fonction de leur position g ographique sont pr sen
191. sement Tableau 1 Interpr tation des ruptures de pente de la droite representative des d bits class s 26 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 99 99 975 99 75 2 95 95 98 98 95 95 Oy oi om 80 80 70 70 50 5D 307 D 107 107 A B o 9 9 98 98 95 95 OI 90 80 80 gt D 70 20 S 20 30 10 10 C D 388 SS ee 8 E Illustration 7 Differents cas de rupture de pente de la droite representative des d bits classes Marsaud 1996 c Analyse des courbes de r cession L analyse des courbes de recession consiste a tudier la partie d croissante de l hydrogramme de crue d une source appel e recession a partir d un mod le de type global ou bo te noire qui assimile le syst me karstique des r servoirs se vidangeant les uns dans les autres La m thode de l analyse des courbes de r cession des hydrogrammes des sources karstiques a t d velopp e en 1970 par Mangin elle repose sur la d composition de l hydrogramme r sultant de la vidange d un syst me conceptualis par un mod le constitu de deux r servoirs ind pendants repr sentant la zone noy e et l
192. sent un temps d interaction plus ou moins important des eaux avec les min raux magn siens et indiquent galement la pr sence plus ou moins importante de la zone noy e des aquif res au sein de formation contenant des dolomies Les informations isotopiques apportees par les isotopes du strontium pourraient aider a une meilleure identification des formations g ologiques au sein desquelles les zones noy es des aquiferes sont d velopp es cf 5 8 6 5 8 4 Informations sur les conditions d coulements au sein des systemes karstiques partir des suivis bimestriels La signature chimique des eaux au cours des p riodes d tiages permet d acc der aux conditions d coulement des eaux au sein des systemes karstiques Plagnes 1997 D une maniere g n rale les informations apport es par les parametres du systeme calco carbonique permettent de distinguer les systemes pour lesquels l coulement des eaux dans la zone noy e se produit en partie a surface libre les systemes pour lesquels l coulement des eaux dans la zone noy e se produit en charge Dans le premier groupe les eaux pr sentent des indices de saturation lev s vis a vis de la calcite IS gt gt 0 et des pressions partielles en CO pCO2 qui diminuent lorsque l indice de saturation de la calcite augmente Ce ph nom ne indique que les ph nom nes de d gazage sont favoris s car l eau commence perdre une partie du CO dissous avant l mergence De f
193. sin d alimentation et d en d duire pour des conditions de pluies efficaces moyennes annuelles similaires les superficies des bassins d alimentation des sources des categories II et IIl Au vu des incertitudes du calcul du bilan hydrologique des sources de categorie ll et Ill ce seraient plus de 200 km qui participeraient a des coulements alimentant le Lot et plus particulierement le Tarn directement au niveau du cours d eau BRGM RP 55529 FR Rapport final 5 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Du point de vue de la qualit de l eau des diff rentes sources mis a part les analyses microbiologiques qui traduisent la vulnerabilite des sources vis a vis des pollutions d origine anthropique agricoles et par assainissement individuel les eaux des sources sont de bonne qualite Les analyses hydrochimiques ont permis d apporter de mani re limit e des informations concernant le fonctionnement et la structure des syst mes karstiques tudi s pour des problemes d chantillonnage et de manque de pr cision de certaines analyses confirmation de l altitude de la zone de recharge d eaux eaux recentes participant aux ecoulements souterrains en grande partie a surface libre confirmation de la circulation des eaux sur des formations riches en min raux magn siens sans pouvoir expliquer de maniere detaillee la dynamique de infiltration Un suivi hydrochimique d taill a l chelle de crues couple a u
194. sotope tritium de la mol cule d eau est instable dans le temps et est fr quemment utilis comme chronom tre pour dater les eaux CH isotope radioactif de p riode courte de 12 26 ans C est un marqueur des masses d eaux contemporaines En effet une production artificielle s est ajout e a la production naturelle au cours des essais thermonucl aire a riens pendant la p riode 1952 1963 les essais ont cess depuis 1963 Par l interm diaire de cette production artificielle on peut donc diff rencier les eaux qui r sultent des pr cipitations sans tritium nucl aire avant 1952 des eaux de pr cipitations form es dans une atmosph re contenant du tritium nucleaire La presence de tritium dans une eau temoigne d une alimentation recente Les teneurs en tritium des pluies actuelles sont tres faibles et globalement comprises entre 2 et 7 unites tritium les valeurs les plus elevees etant observees en hiver et au printemps BD ISO http infoterre brgm fr Les teneurs en tritium mesurees sont comprises entre 4 et 7 unites tritium Les valeurs mesur es indiquent que l coulement des sources est assur par des eaux infiltr es recemment dans les systemes karstiques pluies actuelles Nom Date SCH o 5 O Ho Activit 0 8 o 0 1 gei Tritium St Fr zal 31 10 2005 S 7 30 06 2006 Urugne 31 10 2005 U F F 1 Tableau 27 Compositions isotopiques de leau des sources de St Fr zal et Urugne c t Lot et d
195. ssion qui a une dur e de pres de 200 jours militent en faveur d un syst me peu karstifi En effet a est tr s faible 0 0008 K est tr s fort 3 2 et i est galement fort 0 7 Aussi infiltration rapide ne repr sente que 16 de l infiltration totale L effet m moire du syst me est de 50 jours et la reponse impulsionnelle est tal e Au vue de l ensemble des r sultats le degr de karstification du syst me semble limit 5 4 3 Source de Saint Ch ly du Tarn L analyse des d bits class s permet d identifier deux ruptures de pente la premi re 35 l s et la seconde 300 l s La premi re rupture se produit en contexte de basses eaux pour des fr quences cumul es de 37 La seconde rupture est en contexte de hautes eaux pour des fr quences cumul es de 90 La pente de la droite a gt est inf rieure a ay caract risant ces coulements facilit s en hautes eaux Pour un d bit sup rieur a 300 l s le syst me vacue moins facilement les eaux a gt a Les donn es de tarage tant de bonne qualit ce comportement peut traduire la mise en fonction de trop plein Seule une r cession a pu tre tudi e sur la chronique disponible L analyse avec les deux m thodes donne des r sultats identiques La r cession est relativement courte 135 jours Les autres systemes tudi s tant caract ris s par une d crue plus longue la p riode de tarissement vidange de la zone noy e de la source n est peut tre pa
196. st est constitu d une zone noy e de dimension significative caract ris e par une vidange difficile et un bon stockage des reserves L infiltration au sein de la zone non satur e est domin e par des coulements lents caract ristiques d un faible d veloppement de la zone non satur e L effet m moire du systeme d Angle d une valeur proche de 40 jours ainsi que la r ponse impulsionnelle caract ris e d interm diaire confirment le degr de karstification moyen du syst me 5 2 3 Source de Famounet Une seule rupture est identifi e pour l tude des d bits class s Elle se produit 50 l s pour des fr quences cumul es de 97 La pente de la droite a est inf rieure aj L vacuation des eaux du syst me est donc facilit e en p riode de crue sinon le syst me est tr s inertiel en tiage Les param tres d duits de l analyse Mangin modifi de la courbe de r cession qui a une dur e de pres de 200 jours militent en faveur d un syst me peu karstifi En effet a est tr s faible 0 0008 K est tr s fort 3 2 et i est galement fort 0 7 Aussi infiltration rapide ne repr sente que 16 de l infiltration totale L effet m moire du syst me est de 50 jours et la r ponse impulsionnelle est tal e Au vue de l ensemble des r sultats le degr de karstification du syst me semble limit 5 2 4 Source de Saint Ch ly L analyse des d bits class s permet d identifier deux ruptures de pente la premi r
197. st pas propice aux phenomenes d adsorption Les ions chlorures sont g n ralement consid r s comme conservatifs et peuvent a ce titre tre utilis s pour caract riser les phenomenes de melange d eaux de qualit s diff rentes Les chlorures sont globalement peu pr sents dans les eaux d origine karstique ils sont associ s a la presence de min raux vaporitiques NaCl KCI MgCl qui requi rent d importantes saturations avant pr cipitation Les concentrations en chlorures inf rieures a 10 mg l dans les eaux des milieux karstiques sont g n ralement expliquees par le processus d vapotranspiration qui conduit a une augmentation des concentrations en chlorures des eaux de pluie A l exception de ce ph nom ne les concentrations lev es gt 10 mg l dans les aquif res peuvent tre attribu es des apports d eaux us es pollution anthropique ades intrusions d eau marine ou au lessivage de formation vaporitique e Le sodium Na Dans les milieux karstiques tant donn les basses temp ratures lt 20 C les temps d interaction rapides et les faibles pourcentages en min raux silicates feldspath plagioclases contenus dans les carbonates la production de sodium par dissolution est un ph nom ne de faible importance De mani re similaire aux chlorures le sodium est generalement peu present dans les eaux dorigine karstique il provient essentiellement d apports m t oriques il peut aussi tre fourn
198. st plac e a la sortie de la salle A cet endroit la largeur est 1 m Angle est situ e a une dizaine metres du Tarn RTT Illustration 15 Ouvrage de la source d Angle Illustration 16 station de mesure d Angle Station de la source de Famounet L exutoire est situ flanc de talus Il est de faible dimension d environ 50 cm de haut et 50 cm de large La station de mesure est accolee au talus La source de Famounet est a une dizaine de metres du Tarn a une cote sup rieure d environ 2 m En periode de forte crue une partie du flux est vacu e par des petits griffons situ s au sommet du talus qui jouent le r le de trop plein 48 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Illustration 17 Am nagement du site de Illustration 18 Source de Famounet Famounet_ instrument e Illustration 19 Distance de la source Famounet au Tarn BRGM RP 55529 FR Rapport final 49 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 3 1 2 Position geologique des sources de categorie Cotes Strati Description Lithologique GSTPST enoma co roots et greh Alt GST PET gras de Lagon parade dobomitqu s arbre b srt eg Kimmedridgien Slap Bare pol Tau tisie Dolomiej de lajon mitrie parias dolores blanc hes GET de Laeger pare pelmicrior Colom mecrorpari ques de Lagon GETT pi mamie solena d cr te m
199. stration 67 Les indices de saturation les plus faibles vis a vis de la calcite et de la dolomite sont observes lors des periodes de hautes eaux L importance des valeurs des indices de saturation de la dolomite lors des p riodes de basses eaux indique que les eaux sont volu es chimiquement et temoigne d un temps de contact important vis a vis de cette phase min rale D une mani re g n rale les indices de saturation IS pa les plus lev s sont observ s pour les sources c t Lot Ce r sultat est en accord avec les teneurs en magn sium qui sont globalement plus importantes pour les sources situ es c t Lot Les pressions partielles de CO2 dissous pCO2 sont globalement faibles lt 1 4 La relative stabilit des teneurs en carbone inorganique total dissous en tiage CMTD tableaux 10 a 13 de l annexe 5 indique que les syst mes karstiques ne sont pas affect s par une source de CO gazeux d origine profonde La faiblesse des pressions partielles de CO pCO renforce cette interpr tation Un apport de CO profond se traduirait par une nette l vation du CMTD et des pCO notamment en tiage L volution des pCO2 en fonction des indices de saturation vis vis de la calcite est pr sent e sur l Illustration 68 sources situ es c t Tarn et sur I Illustration 69 sources situ es c t Lot D une mani re g n rale on observe une diminution des pCO2 des eaux lorsque les indices de saturation vis vis de la
200. t l aval de la station de mesures de l Urgune Source du Sabat Illustration 41 Localisation des points 1 a 4 de jaugeages a l aval de la station de mesure de PUrugne au niveau du Camping 70 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Illustration 42 Localisation des points 5 a 8 de jaugeages a l aval de la station de mesure de PUrugne Le calcul des d bits d eau au niveau des trois confluences sur l Urugne permet de donner les valeurs suivantes confluence de l Urugne jaugeage 1 et de l affluent n 1 jaugeage 2 297 l s confluence de l Urugne jaugeage 4 et de la source du Sabot jaugeage 3 315 l s confluence de l Urugne jaugeage 6 et de l affluent n 2 jaugeage 7 340 l s La r alisation de jaugeages en diff rents points du cours dans la zone tudi e sur Urugne permet de d terminer des secteurs exc dentaires apports d eau et d ficitaires pertes d eau Ces cing secteurs sont les suivants report s Illustration 40 Secteur A apports d eau 297 l s Secteur B Pertes d eau 28 l s Secteur C Pertes d eau 53 s Secteur D Apports d eau 33 l s Secteur E apports d eau 95 l s BRGM RP 55529 FR Rapport final 71 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Au niveau du secteur A les apports d eau ont t clairement identifi s il s agit de collecte d eau
201. t me calco carbonique calcul s a partir suivis g ochimiques bimestriels des sources sources situ es c t Tarn Nom Date pH CMTD BI Aragonite Calcite pCO2 Dolomite mmol kg IS IS IS IS sceRocheBlave 16 09 2003 7 67 3 69 1 3 0 04 0 19 0 37 0 59 sceRocheBlave 28 01 2004 7 73 4 02 1 8 0 17 0 32 0 35 0 70 sceRocheBlave 29 03 2004 7 63 3 83 5 5 0 08 0 23 0 42 0 80 sceRocheBlave 25 05 2004 7 61 3 96 2 6 0 03 0 18 0 46 0 76 sceRocheBlave 19 07 2004 7 76 3 73 7 6 0 09 0 25 0 31 0 53 sceRocheBlave 10 08 2006 7 6 3 69 2 5 0 07 0 08 0 44 0 83 SceBeldou 09 09 2003 7 28 5 22 0 7 0 24 0 08 1 20 0 66 SceBeldou 26 11 2003 7 36 4 95 0 9 0 13 0 02 0 95 0 72 SceBeldou 28 01 2004 7 47 4 92 2 9 0 05 0 11 0 76 0 43 SceBeldou 29 03 2004 7 45 4 80 3 0 0 08 0 07 0 78 0 54 SceBeldou 25 05 2004 7 42 5 04 0 3 0 05 0 10 0 87 0 48 SceBeldou 19 07 2004 7 34 5 34 2 0 0 12 0 03 1 10 0 53 SceBeldou 14 09 2004 7 34 4 91 4 8 0 19 0 04 1 00 0 73 SceBeldou 10 08 2006 7 35 4 63 0 8 0 22 0 06 0 91 0 66 SceVieuxMoulin 28 01 2004 8 20 4 11 0 2 0 59 0 75 0 12 0 74 SceVieuxMoulin 29 03 2004 7 64 4 33 0 3 0 06 0 22 0 46 0 35 SceVieuxMoulin 25 05 2004 7 53 4 52 2 9 0 03 0 13 0 62 0 44 SceVieuxMoulin 19 07 2004 7 35 5 09 24 0 08 0 07 1 05 0 41 oceVieuxMoulin 14 09 2004 7 46 4 70 1 4 0 07 0 09 0 74 0 48 SceClujade 08 09 2003 7 30 5 12 0 3 0 15 0 01 1 15 0 69 SceClujade 25 11 2003 7 28 5 21 0 5 0 16 0 00 1 20 0 83 SceClujade 28 01 2004
202. t s dans les tableaux suivants Tableau 25 c t Tarn et Tableau 26 c t Lot Pour les sources situ es c t Tarn il ressort que les sources de Famounet Molines Roche Blave Clujade et Angle pr sentent des comportements similaires en p riode de hautes eaux a celui d taill pr c demment pour la source de Burle Les sources de Vizoir et du Vieux Moulin se distinguent des pr c dentes notamment par une diminution globale de la min ralisation et des teneurs en Ca et HCO3 en p riode de hautes eaux Ces volutions pourraient tre rattach es a un faible contact des eaux d infiltration au sein de la zone pikarstique et ou un meilleur drainage vers la zone noy e des eaux de pluie infiltr e dans la zone pikarstique Description de l volution geochimique de la source de Bernade cote Lot Nous pr sentons sur l Illustration 66 l volution temporelle des debits de la source de Bernade et des concentrations en elements majeurs depuis septembre 2003 Les echantillons de septembre 2003 et de juillet 2004 nous permettent de qualifier la signature geochimique des eaux en contexte de basses eaux Il a ete suppose que les echantillons des mois de septembre 2003 et de juillet 2004 permettent egalement de qualifier la signature g ochimique des basses eaux des autres sources karstiques chantillonn es pour lesquelles l information de debit n est pas connue Sur l Illustration 66 on peut remarquer que les teneurs en chlorure
203. t N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Le secteur est rural a faible densit d habitat La principale activit est de type agro pastoral a laquelle il faut ajouter aussi des activit s industrielles s y rapportant telles que la laiterie du Massegros et la porcherie de la Nojar de Le Causse de Sauveterre secteur Est comprend galement des carri res et des piscicultures Le secteur d tude est de plus le siege d une intense activit touristique principalement au niveau des gorges du Tarn 1 2 GEOGRAPHIE Le Causse de Sauveterre se situe dans le d partement de la Loz re 48 dans la partie m ridionale du Massif Central Illustration 1 Il s tend sur une surface d environ 460 km il est bord au Nord par le Lot qui s coule d Est en Ouest au Sud par le Tarn qui s coule de m me que le Lot d Est en Ouest et qui le s pare du Causse M jean l Est par les terrains cristallins et cristallophylliens du mont Loz re l Ouest par une ligne droite fictive suivant le ruisseau de St Saturnin qui rejoint le Lot Banassac jusqu sa source puis vers le Cirque des Baumes qui borde le Tarn Cette ligne arbitraire constitue la limite avec l Etude hydrog ologique de la partie ouest du Causse de Sauveterre et de ses Avants Causses Parc naturel r gional des Grands Causses mars 2006 Je ES Bast S Er 7 Laguiole ke LOZ RE Lanes V7 lt HAUTE LOIRE Decazewie
204. tamination marine Tableau 3 Nature des informations obtenues sur le systeme calco carbonique Quelles informations peut on obtenir a partir des traceurs isotopiques Dans les paragraphes suivants nous presentons de maniere plus detaillee les caracteristiques de certains des isotopes presentes de maniere synthetique au Tableau 4 Ces isotopes sont fr quemment utilises dans les tudes hydrog ologiques de plus nous exposons les apports des a nouveaux isotopes rapport Sr Sr rapport B B l tude des syst mes hydrologiques complexes o l origine de la salinit des eaux peut tre multiple Oo oi Applications Nature et origine de l eau Oxyg ne 18 s To et Temp rature des r servoirs deut rium GH Altitudes d aire de recharge Quantification de la recharge Mise en vidence de m lange Mise en evidence des phenomenes d vaporation Circuit Hydrodynamique Tritium 3H Radiochronologie Indicateur de temps de transit H gt 0 1 UT signifie un apport post 1952 dans le systeme Tableau 4 Informations obtenues par les outils isotopiques classiques e Les isotopes stables de la mol cule d eau 180 et 2H et radioactif Tritium L utilisation des isotopes stables de l eau O et H permet de tracer tr s fid lement les flux hydriques qui s coulent dans les systemes dans la mesure ou ils sont intimement li s a l eau L utilisation de ces traceurs permet galement de mettre en 42 BRGM
205. tation M t oFrance de Sainte Enimie coccccccccncccccnccncncnononononnnonannnonncnononononnnncnonenononos 90 Illustration 48 Sch ma de principe du mod le de transfert cooonccccccocccnconoccnccnnaconcnnanonononons 91 Illustration 49 Corr logramme crois pluie d bit de Burle obtenu a partir de la combinaison lin aire des pluies option pond ration des chroniques de pluie de A O A teen uae 92 Illustration 50 Evolution temporelle de la pluviom trie de ETP et des d bits mesures d systeme lee He ET 93 Illustration 51 Corr logramme crois pluie d bit de Burle obtenu a partir de la combinaison lin aire des pluies option pond ration des chroniques de pluie de TEMP o gee 94 Illustration 52 Evolution temporelle de la pluviom trie de ETP et des debits mesures du syst me karstique de BUE a eases ida 95 Illustration 53 Calcul des hydrogrammes unitaires normalis s du syst me karstique de Burle R I r ponse impulsionnelle ss 96 Illustration 54 Evolution du seuil de pluie efficace Om ga et de la pluviom trie 97 Illustration 55 Comparaison du d bit simul au d bit mesur du syst me karstique de Burle 91 7 de la variance totale expliqu e 97 Illustration 56 Positionnement des principales sources du Causse de Sauveterre dans es Diag rammed le 108 Illustration 57 Diagramme de distribution de la conductivit lectrique des eaux du Causse de Sa Vete Eo
206. te GAEA Ing nierie 74 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie ON Q O Source Verdios Saint Saturnin Sauveterre Lot 19 09 2005 09 02 2006 11 00 Bartasse romaine CU AEU GS Sauveterre Lot 20 09 2005 15 00 449 7 6 11 1 09 02 2006 67 00 442 7 6 10 3 Gte Guichard Chalhac Saint Etienne du Sauveterre Lot 20 09 2005 09 02 2006 16 00 Valdonnez Tableau 11 Donn es de d bit et des parametres physico chimiques des sources de cat gorie 2 c t Lot GAEA Ing nierie QU D Gu Gu D BRGM RP 55529 FR Rapport final 15 76 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie nee a ROUE Ispagnac Sauveterre Tarn 30 08 2005 X X X du pr Morjal STOTT GTO Tableau 12 Donn es de d bit et des param tres physico chimiques des sources de cat gorie 3 c t Tarn GAEA Ing nierie BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie L vejac L vejac Tableau 13 Donn es de d bit et des param tres physico chimiques des sources de cat gorie 3 c t Tarn suite GAEA Ing nierie BRGM RP 55529 FR Rapport final 17 78 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Source de D bous lade Rouges Parets La Canourgue Pauls S 19 09 2005 0 05 454 7 8 9 4 superficiels Fount Matabiau ou
207. tion des eaux peut tre r alis e a l aide des teneurs en magn sium Illustration 56 Les teneurs lev es en magn sium sont a rattacher aux formations g ologiques qui contiennent des dolomies BRGM RP 55529 FR Rapport final 107 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie amp Burle B Les Fonts Bernade 100 St Frezal Angles Famouzet Urugne Golf Del Castel Moline O Vieux Moulin O Marijoulet 9 Chaillac 9 Clujade Roche Blave Beldou Bicarbonat e calcique _ Hyper chlorur e calcique Hyper sulfat e calcique Chlorur e etsulfat e 4 Calciqueet Magnesienne an Ae Chlorur e Bicarbonatee sodique et calciqueet botassique magnesienne ou sulfat e Hyper chlorur e sodique Carbonat e sodique et potassique Sulfat e A Pas de 7 Pas Ag cations f Z A d anions Calcium ati Sodium Potassium Bicarbonat e 100 Ca 0 0 CN 03 100 Carbonat e sodique Illustration 56 Positionnement des principales sources du Causse de Sauveterre dans les Diagramme de Piper La mineralisation des eaux du Causse de Sauveterre exprim e l aide du param tre de conductivit varie entre 290 uS cm et 780 uS cm l essentiel 50 cart inter quartiles des eaux pr sente de conductivit comprises ent
208. u Causse de Sauveterre les sources du secteur Est sont caract ris es par un facies bicarbonate calcique Le facies mixte calcique et magnesien caracteristique du milieu dolomitique est moins marque pour les sources de la partie Est que celles de la partie Ouest Concernant les concentrations en nitrate les sources de la partie Est du Causse de Sauveterre sont caract ris es par des teneurs globalement inf rieures a celles de la partie Ouest Seule la source Angle a une teneur ponctuelle sup rieure a 20 mg l BRGM RP 55529 FR Rapport final 139 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie 6 Conclusions et perspectives 6 1 CONCLUSIONS Du point de vue hydrog ologique et caract risation du degr de karstification l tude des sources de cat gorie permet de mettre en evidence que de mani re g n rale les systemes ne sont pas caracterises par des developpements karstiques importants Seules deux sources a savoir la source de Burle c t Tarn et la source d Urugne c t Lot sont des sources de syst mes karstiques bien karstifi s En dehors de la source de Bernade caract ristique d une source de milieu fissure et captif et la source Famounet caract ris e par un degr de karstification limite les autres sources sont caract ris es par des inerties importantes traduisant d une part des zones d infiltration importante et h t rog ne quelques 400 metres pour les sources c t Tarn
209. uepua e BW pb Janunuip e s9uepua e EN enbijese uono 92UBpua ap seg enbneJa uono 92UBpua ap seg uole e1 ap sed enbneJja UONN OAS 99UEpPUS ap seg nb e1 uono uepu ap Sed ES E E uole 81 ap sed uole 81 ap sed UONeJa ap sed ODH SA BIN ON SA BIN Uu z a1qe1s CON a2Uepua ap Sed 3 q81s juawajegojB BN 99UEpPUS ap seg ajqeis juauwajegojB BN 99UEpPUS ap seg Uu z a1qe1s CON 2Uepua ap Sed Jajuauwbne e s9uepua e ON pb anulwip BW enbnele UONN OAS 99UEpPUS ap seg Jajuauwbne e souepua e ON pb anururp D Jajuaubne e souepua Di enulwip ey 39 Bu 91 UOJIAUS 9199 87501 BW 2e IIeu9 99S juaua qiej enulwip Dia 3juaubne eo anio 29 4815 juawajeqojb BW enuiwip ey 29 s9uepua ap sed 9IS89190 99S a1q8 s juauajeqoj6 Du ajuewBne eo anio yajnolueyy 29S Jajuaubne e souepus BW enuuip en 39 a9uepua ap sed BIN 3juaubne eo anio U04 97 99S mes eZ914 1S 998 euBnin 1109 99S Tableau 26 Synth se de l volution de diff rents couples d ions pour les sources c t Lot 127 BRGM RP 55529 FR Rapport final Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie Les sources situ es c t Lot qui ont fait l objet d un suivi g ochimique bimestriel pr sentent des teneurs moyennes en magn sium globalement lev es de 7 2 mg l a 17 2 mg l et peu de variations temporelles Ces teneurs lev es tradui
210. us rapidement au sein des formations carbonat es que les eaux des sources situ es c t Lot Les teneurs en magn sium des eaux des sources situ s c t Lot pr sentent un cart interquartile compris entre 9 25 mg l et 14 5 mg l contre 8 5 mg l et 12 mg l pour les eaux des sources situ c t du Tarn Les valeurs plus lev es observ es pour les sources situ es c t Lot permettent donc de sugg rer que les eaux ont eu un temps de r sidence globalement plus lev au sein du syst me que les eaux des sources situ es c t Tarn Les teneurs en silice des eaux du Causse de Sauveterre sont peu lev es 3 8 mg l en moyenne Aucune diff renciation n est observable selon la r partition g ographique De m me les eaux ne peuvent pas tre diff renci es par leurs teneurs en sodium et potassium Tableau 22 Les teneurs en nitrate des eaux du Causse de Sauveterre sont comprises entre 1 6 et 22 mg l Les histogrammes de distribution des nitrates indiquent une distribution de type bimodal aucune diff renciation n est observable selon la r partition g ographique des sources Illustration 61 Le premier mode autour de 3 mg l permet de qualifier les eaux pas ou peu influenc es par les apports anthropiques Les teneurs en nitrate autour de 3 mg l sont proches des valeurs mesur es dans les eaux de pluies des d partements voisins du Gard et de l H rault Ladouche et al 2007 Le second mode identifi l aide des histogrammes de
211. valeur lev e pour le mois de mai 2004 avec 58 individus 100ml Les p riodes d apparition des contaminations sont pratiquement toutes les m mes pour l ensemble des sources et sont a mettre en relation avec les conditions hydrologiques p riode de recharge par des orages estivaux recharge d automne hiver voir pr cipitations BRGM RP 55529 FR Rapport final 115 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie printanieres La source de Burle est quant a elle la plus marquee par des contaminations d origine f cale 9 mois sur 10 analys s comme l attestent les r sultats pour Escherichia coli ainsi que les str ptocoques f caux Les contaminations se retrouvent essentiellement de septembre a novembre 2003 et de f vrier 2004 voire mai 2004 Ainsi du point de vue de la qualit bact riologique il est important de noter que des drainages vers les eaux souterraines en provenance soit d pandages dorigine agricole ou d assainissement individuel prennent place au niveau des bassins d alimentation de ces differentes sources Ces sources tant en grande majorite utilis es pour l alimentation d eau potable on constate qu un traitement par chloration au niveau de r seau de distribution est indispensable afin d viter tout probleme de sant publique Du cote des normes de la qualit de l eau du point de vue des elements chimiques nous nous arr terons sur les l ments suivants pour lesquels les limites de qua
212. x pluviales dans des conduites se d versant au niveau du point dans le camping de l Urugne En p riode d tiage le cours d eau coule faiblement dans les secteurs A et B puis est sec au niveau des secteurs C et D une resurgence de ce cours d eau appara t au niveau du secteur E Une resurgence d une partie des pertes de l Urugne prend place entre les points 6 et 8 tout en consid rant l apport de l affluent n 2 Des r surgences en provenance des pertes de l Urugne au niveau de la vasque de l ancien moulin de la source Golf ne sont pas a exclure Une relation hydraulique entre les deux sources a t d montr e lors des restitutions des tracages cf rapport du Lot N 4 BRGM RP 55160 FR 3 2 JAUGEAGES DES SOURCES DE CATEGORIE II ET Ill Des mesures l tiage et en condition de moyennes eaux ont t effectu es sur les 37 sources de cat gorie Il et les 33 sources de cat gorie IIl par GAEA Ing nierie Ces mesures ont t r alis s l tiage de l ann e 2005 09 2005 et 08 2006 et pour la p riode de moyennes eaux en 2006 f vrier 2006 pour les sources de cat gorie 2 Quant aux sources de cat gorie 3 seules des mesures en p riode d tiage ont t r alis es En plus des mesures de debits des donn es de conductivit et de temp ratures ont t prises Les coordonn es ont t prises a l aide d un GPS pour toutes les sources ainsi que des planches photographiques tablies L ensemble des planches p
213. yse des d bits class s permet d identifier une rupture de pente a 70 l s Elle se produit en contexte de hautes eaux pour des fr quences cumul es de 96 La pente az est inf rieure a q4 caract risant une meilleure vacuation de l eau pour des d bits sup rieurs 70 I s Comme pour Saint Ch ly les r cessions sont de courtes dur es ou influenc es par les pr cipitations Les r sultats sont prendre avec pr caution Le coefficient de vidange a est assez fort 0 008 i est plut t faible 0 4 K est faible 0 2 L effet m moire est de 28 jours et la r ponse impulsionnelle est pointue Ce syst me est galement bien karstifi 5 3 INTERPRETATION HYDROLOGIQUE DES SOURCES DE CATEGORIE COTE LOT 5 3 1 Source des Fonts L analyse des d bits class s permet d identifier deux ruptures de pente la premi re a 200 l s et la seconde a 330 l s La premiere rupture se produit en contexte de hautes eaux pour des fr quences cumul es de 90 La seconde rupture est associ e a des fr quences cumul es de 98 Les pentes a et az sont identiques et az est sup rieur a a et az Cette configuration est caract ristique du pi geage d une reserve lors de la decrue et d une restitution lors du tarissement BRGM RP 55529 FR Rapport final 101 Causse de Sauveterre Lot N 2 et N 3 Hydrom trie et Hydrochimie La r cession tudi e m thode de Mangin modifi e a une dur e de 230 jours La recession est influenc

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