1) La réglementation française sur les périmètres
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1. alimentation en eau potable concernent les teneurs en pesticides et nitrates Cette situation a conduit les Pouvoirs Publics mettre en place une politique de ma trise de la qualit des eaux fond e sur des mesures r glementaires en application de la Directive nitrates accompagn es de mesures incitatives Programme Bretagne Eau Pure Pour l instant aucun effet positif n a t mis en vidence pour le param tre nitrates M rot 2000 2 3 Principales caract ristiques des ressources en eau souterraines Types de captages d eau souterraine Avant 1975 les eaux souterraines du socle armoricain taient capt es uniquement par des ouvrages traditionnels peu profonds le plus souvent implant s dans les alt rites puits sources G n ralement de Figure 1 Le massif armoricain situation des p rim tres de protection des captages 1 Gu beurroux Pl my C tes d Armor 2 l H pital Rospez C tes d Armor 3 Bois Daniel Elliant Finist re 4 la Gilberdi re et le Piro Sartilly Manche faible d bit ces ouvrages r pondaient aux besoins locaux des secteurs ruraux Pour les besoins plus importants des secteurs urbains les eaux souterraines ont aussi t capt es par des r seaux de drains superficiels de plusieurs kilom tres tels ceux r alis s par la Ville de Rennes et la Ville de Saint Brieuc au 19 si cle et qui sont toujours en service Marjolet 2001 Au milieu des2. Captage de 1 H pital Rospez C tes d Armor tude hydrog ologique compl mentaire rapport Universit de Bretagne Occidentale 39 p Aul d en P rim tre acquis por la collectivit py E P Figure 2 Le captage de Gu beurroux Pl my D partement des C tes d Armor a p rim tres de protection b d bit moyen du forage c volution des teneurs en nitrates AN TE E IR ARE Figure 3 Le captage de l H pital Rospez D partement des C tes d Armor ER a p rim tres de protection b d bit moyen des forages c volution des teneurs en nitrates Figure 4 captage de Bois Daniel Elliant D partement du Finist re et volution des teneurs en nitrates a p rim tre de protection b volution des teneurs moyennes en nitrates re Prairies permanentes Bois Mais Parcelles acquises en 1994 Et mise en herbe NOS mogi 70 50 DR Rnv 56 janv 58 Janv 36 janv 92 janvas janvs6 jany 98 Janv 09 pnyt 49 30 20 40 Figure 5 captages de la Gilberdi re a et du Piro b Sartilly D partement de la Manche azb p rim tres de protection c volution des teneurs en nitrates
3. Etat R gions D partements et Agences de l eau sont particuli rement incitatrices 1 3 Politiques locales men es L enqu te men e par la Direction G n rale de la Sant montre que l tat d avancement des proc dures d instauration des p rim tres de protection est tr s variable selon les d partements Ainsi en 1997 14 d partements 15 des 94 d partements enqu t s pr sentaient un taux d instauration sup rieur 50 Les d partements les plus avanc s Agences de l Eau 1999 sont ceux o des politiques locales en faveur de l tablissement des p rim tres de protection ont t appliqu es Les mesures les plus efficaces concernent la mise en place d accords cadres entre les diff rents partenaires et la cr ation de cellules techniques pour r aliser les op rations 2 La protection des captages d eau souterraine dans le massif armoricain 2 1 L utilisation de l eau souterraine pour l alimentation en eau potable Le socle armoricain fig 1 couvre une superficie d environ 65000 km et concerne une population d environ six millions d habitants r partis sur quatre R gions administratives la totalit de la Bretagne une partie des Pays de Loire et de la Basse Normandie ces trois R gions forment le Grand ouest et une partie du Poitou Charente Treize d partements sont concern s six en totalit et sept en partie pour pr s de 80 de leur superficie Contrairement la sit
4. s Elles s appliquent sur l ensemble du p rim tre rapproch souvent subdivis en plusieurs zones correspondant aux diff rents niveaux de servitudes appliqu es aux activit s agricoles Dans le D partement des C tes d Armor le premier protocole tabli en 1984 D partement des C tes d Armor 1984 tait relativement peu s v re Il visait principalement une optimisation des pratiques agricoles Le deuxi me protocole sign en 1997 est nettement plus contraignant Il pr voit quatre niveaux de contraintes R1 R2 zone sensible R3 R4 zone compl mentaire Le niveau R1 interdit tout type de fertilisation et conduit la mise en place d un couvert v g tal permanent bois ou prairies permanentes avec possibilit de p turage extensif Le niveau R2 conduit galement la mise en place d un couvert v g tal avec possibilit de retournement des parcelles en herbe dans la limite de 20 de la surface de la zone R2 et limite la fertilisation azot e 120 kg N ha an pour les prairies Les niveaux R3 et R4 moins s v res autorisent les cultures annuelles avec des limitations de la fertilisation qui correspondent sensiblement aujourd hui la R glementation g n rale d coulant de la directive nitrates en zone vuln rable Dans le D partement de la Manche le protocole pr voit trois niveaux NP1 NP2 NP3 Le niveau NP1 correspond la zone sensible et conduit l interdiction des labours au maintien
5. au plan 2001 La politique de pr servation de la ressource en eau destin e la consommation humaine Rapport de l instance d valuation pr sid e par Franck Villey Desmeserets La Documentation Fran aise 402p D partement des C tes d Armor 1984 Protocole d accord relatif la protection des captages 00 janvier 1984 Pr fecture Chambre d Agriculture des C tes d Armor 00 p annexes D partement des C tes d Armor 1997 Protocole d accord relatif la protection des points d eau publics destin s l alimentation en eau potable dans les C tes d Armor 17 mars 1997 Pr fecture Conseil G n ral Chambre d Agriculture des C tes d Armor Agence de l Eau Loire Bretagne Syndicat d partemental d alimentation en eau potable Association des Maires des C tes d Armor 24 p D partement des C tes d Armor 1997 Agir dans le bassin versant Plan D partemental Environnement d cembre 1997 Conseil G n ral et Pr fecture 67 p annexes D partement du Finist re 1993 Protocole relatif l tablissement des p rim tres de protection des captages d eau potable 2 juin 1993 Pr fecture Conseil G n ral Chambre d Agriculture du Finist re Agence de l Eau Loire Bretagne Association des Maires du Finist re 12 p annexes D partement du Finist re 2001 Avenant n 1 au protocole relatif l tablissement des p rim tres de protection des captages d eau potable 17 avril 20
6. colloquium University of Wales Aberysthwyth 3 7 july 2000 British Hydrological Society occasional paper n 11 303 309 Marjolet G 2001 Les p rim tres de protection dans le contexte du socle armoricain In P rim tres de protection des captages les conditions de la r ussite dossier des r sum s et des interventions du colloque de Saint Brieuc 24 26 octobre 2001 30 37 Marjolet G Burlot T 2001 Bilan des p rim tres de protection dans les C tes d Armor et effets sur la qualit des eaux In P rim tres de protection des captages les conditions de la r ussite dossiers des r sum s et des interventions du colloque de Saint Brieuc 24 26 octobre 2001 76 78 M rot P 2000 Eau et agriculture en Bretagne bilan d une politique incitative de ma trise de la qualit des eaux In Water in the celtic world managing ressources for the 21 century 2 inter celtic colloquium University of Wales Aberysthwyth 3 7 july 2000 British Hydrological Society occasional paper n 11 295 301 Pr fecture du Finist re 2000 La qualit de l eau dans le Finist re Cahier de la MISE Mission InterServices de l Eau n 3 avril 2000 18p Pr fecture du Finist re 2001 La qualit de l eau douce dans le Finist re Cahier de la MISE Mission InterServices de l Eau n 4 mai 2001 20p R gion Bretagne 1996 Sch ma r gional d alimentation eau potable 4 r union ordinaire novembre 1996 57 p annexes Sicard T 1999
7. exemples d am lioration de la qualit des eaux de captages suite la ma trise fonci re suivie d un boisement d une partie de l aire d alimentation ont t constat s dans le d partement du Finist re Pr fecture du Finist re 2000 et 2001 3 4 Les captages de La Gilberdi re et du Piro commune de Sartilly d partement de la Manche fig 5 Les captages de La Gilberdi re et du Piro Freslon et Chauvi re 2001 Freslon 2001 distants d environ 500 m tres ont t r alis s en 1963 pour l alimentation en eau potable de la commune de Sartilly situ e entre les villes de Granville et d Avranches Il s agit d ouvrages peu profonds 4 m exploitant gravitairement des petits aquif res libres dans les ar nes granitiques Les aires d alimentation sont voisines et comprises entre 20 et 25 hectares Les d bits d exploitation sont compris entre 100 150 m jour selon la saison De 1985 1995 les teneurs en nitrates ont progress de 20 60 mg l pour le captage du Piro et de 30 55 mg l pour le captage de La Gilberdi re Cette progression r sulte d une intensification de l activit agricole la fin des ann es quatre vingt Les surfaces en herbe ont r gress dans les deux bassins versants au profit des cultures de ma s et de c r ales En 1994 la commune de Sartilly a acquis une grande parcelle cultiv e de pr s de 8 hectares dans l aire d alimentation proche du captage de La Gilberdi re et a proc
8. imm diat a une tendue g n ralement limit e rarement sup rieure un hectare Il est destin emp cher la d t rioration des ouvrages de production d eau et viter les d versements et les infiltrations de substances polluantes proximit imm diate du captage A l int rieur de ce p rim tre propri t de la collectivit publique toutes les activit s autres que celles n cessaires la production d eau potable sont g n ralement interdites Le p rim tre rapproch s tend au del du p rim tre imm diat sur des terrains priv s soumis des servitudes de protection D une superficie tr s variable quelques hectares plusieurs centaines d hectares selon le contexte hydrog ologique ce p rim tre vise interdire ou r glementer les activit s proches qui peuvent contaminer le captage et le rendre impropre la production d eau potable Un p rim tre loign peut tre instaur au del du p rim tre rapproch lorsqu il est n cessaire de compl ter le dispositif de protection du captage par des r glementations particuli res Ainsi des mesures sp cifiques peuvent tre impos es pour le stockage de produits pouvant d t riorer la qualit des eaux Des actions compl mentaires de protection telles que le conseil agronomique et la mise aux normes des b timents d levage peuvent galement tre mises en uvre 1 2 Situation de la protection des captages Une enqu te sur la situation de
9. l instauration des p rim tres de protection en France portant sur 94 d partements a t r alis e en 1997 par la Direction G n rale de la Sant Carr et Howard 1999 Elle indique qu cette date moins d un tiers 31 des captages b n ficiait d une d claration d utilit publique tablissant les p rim tres de protection Malgr une progression 10 de p rim tres par rapport la situation d crite par l enqu te pr c dente de 1991 Godet 1992 le faible taux de p rim tres ne manque pas d interpeller Les principales raisons voqu es pour expliquer l absence de ces p rim tres de protection concernent l inadaptation globale de la d marche pour des contextes hydrog ologiques particuliers aquif res karstiques par exemple la lourdeur de la proc dure peu adapt e aux petits captages desservant un faible nombre d habitants les conflits li s l usage de l eau concurrence des pr l vements priv s effectu s pour l irrigation par exemple et aux servitudes de protection interdisant ou limitant certaines activit s cas notamment des activit s agricoles le manque de moyens humains consacr s la mise en uvre de ces op rations Marjolet 1992 Conseil national de l valuation 2001 En revanche les co ts r sultant de l instauration de ces p rim tres ne constituent g n ralement pas un obstacle majeur car les subventions attribu es par les acteurs publics
10. 01 Pr fecture Conseil G n ral Chambre d Agriculture du Finist re Agence de l Eau Loire Bretagne Association des Maires du Finist re 9 p annexes D partement de la Manche 1999 Accord cadre p rim tres de captages accord cadre d partemental relatif la mise en place des p rim tres de protection des points d eau utilis s pour l alimentation en eau potable et aux prescriptions li es aux activit s agricoles 29 janvier 1999 Pr fecture Conseil G n ral Chambre d Agriculture de la Manche Agence de l Eau Seine Normandie Association des collectivit s gestionnaires de l eau potable et de l assainissement Association des Maires de la Manche 21 p annexes Dheilly Carn 1983 Contribution l tude hydrog ologique des volcanites du Tr gor Th se 3 des Sciences et Techniques du Languedoc Montpellier II 172 p cycle Universit Freslon M Chauvi re O 2001 Suivi et valuation des p rim tres de protection synth se Effets de mesures compl mentaires l arr t de DUP sur la qualit de l eau Rapport n 01 DDAF 10 HYD de la Direction D partementale de l Agriculture et de la For t de la Manche 13 p annexes Freslon M 2001 Mise en place des p rim tres de protection dans le d partement de la Manche bilan partiel et effets sur la qualit de l eau In P rim tres de protection des captages les conditions de la r ussite dossier des r sum s et des interventions du coll
11. P rim tres de protection des captages d eau souterraine dans le massif armoricain Effets sur la qualit des eaux G Marijolet A Artur et M Freslon Conseil G n ral des C tes d Armor Saint Brieuc Mission InterServices de l Eau Pr fecture du Finist re Quimper Direction D partementale de l Agriculture et de la For t de la Manche Saint L R sum La r glementation fran aise impose la mise en place de p rim tres de protection autour des points de pr l vement d eau publics qui fournissent l eau potable Leur tablissement est effectu selon une m thodologie adapt e au contexte du socle armoricain Elle tient compte des caract ristiques particuli res des aquif res mais aussi de la pression exerc e par l agriculture locale souvent responsable de teneurs en nitrates lev es Les mesures de protection portent sur les modalit s de captage des eaux souterraines et sur la restriction des activit s agricoles dans les aires d alimentation L analyse des r sultats permet de hi rarchiser les mesures pr coniser pour pr server et reconqu rir la qualit des eaux souterraines du socle armoricain Abstract The French legislation imposes the installation of protection zones around catchments for the human water supply For their establishment in the context of the armorican substratum a specific methodology is used It takes into account the particular characteristics of the aquifers but also
12. ace des p rim tres de protection des captages Bilan et analyse d exp riences positives Les tudes des Agences de l Eau n 67 ao t 1999 59p Artur A 2001 L instauration des p rim tres de protection dans le Finist re des r sultats encourageants In P rim tres de protection des captages les conditions de la r ussite dossier des r sum s et des interventions du colloque de Saint Brieuc 24 26 octobre 2001 84 85 BRGM 1997 Qualit des eaux souterraines du massif armoricain fr quence du ph nom ne de d nitrification naturelle en sous sol quipement des forages et contamination de l eau exploit e septembre 1997 Rapport BRGM n R39357 46 p Burlot T Gallat G Lucas G Marjolet G Roussel G 1997 Bilan des p rim tres de protection des captages d eau souterraine dans les C tes d Armor action sur les teneurs en nitrates In Colloque la protection r gionale des eaux souterraines Document du BRGM n 275 21 22 Carr J Marjolet G 1998 Des p rim tres de protection pour quoi faire cas de la Bretagne In Hydrog ologie n 4 1998 17 21 Carr J Howard C 1999 Mise en place des p rim tres de protection des points de pr l vements d eau destin e la consommation humaine tat des lieux en France Minist re de 1 Emploi et de la Solidarit et Minist re de l Am nagement du Territoire et de l Environnement 44 p Conseil national de l valuation Commissariat g n ral
13. ann es soixante dix l arriv e dans la r gion de la technique du forage au marteau fond de trou a permis de mettre en vidence des ressources en eau plus profondes qui sont pr sent capt es par des forages profonds 100 m et au del Principaux types d aquif res Si l on excepte quelques formations g ologiques particuli res bassins tertiaires et quaternaires plaines alluviales de faibles tendues les aquif res du socle armoricain sont principalement situ s dans deux horizons bien distincts les formations superficielles d alt ration alt rites et le substratum fissur sous jacent Les alt rites r sultent de l histoire continentale du massif armoricain marqu e par l importance des ph nom nes d alt ration notamment l re tertiaire mais aussi l re quaternaire Les formations d alt ration qui en r sultent sont plus ou moins meubles et de nature diff rente selon la roche m re ar nes pour les granites sols argilo limoneux pour les schistes On distingue deux niveaux superpos s dans la partie sup rieure les allot rites o la structure originelle de la roche a disparu avec perte de masse et de volume dans la partie inf rieure les isalt rites o la structure de la roche est conserv e avec perte de masse sans perte de volume BRGM 1997 Les alt rites sont caract ris es par une porosit d interstices permettant un stockage de l eau parfois important Les perm abili
14. au nord ouest des C tes d Armor Il est implant la limite d une zone humide et d une zone d agriculture intensive ma s c r ales levages bovins porcins et avicoles en mutation actuelle vers une zone dominante naturelle et bois e suite aux acquisitions fonci res effectu es progressivement par le Syndicat Le captage originel tait constitu d un puits traditionnel peu profond 7 m r alis la fin des ann es soixante l emplacement d une ancienne source Il exploitait une nappe superficielle dans un horizon d alt ration d une formation volcanique cadomienne tufs de Tr guier et fournissait un d bit moyen annuel de 200 m jour L aire d alimentation th orique est de 30 40 hectares Ce captage a connu au cours des ann es soixante dix quatre vingt une progression des teneurs en nitrates qui ont atteint 63 mg l en 1983 Les recherches en eau men es partir de 1979 sur ce site Dheilly Carn 1983 ont permis de mettre en vidence la pr sence d eau souterraine profonde Les d bits ponctuels obtenus ont t importants 30 70 m h avec des teneurs en nitrates de 0 35 mg l selon les forages Le captage ancien et les forages sont tablis dans le m me aquif re un pompage prolong d bit lev sur un forage provoque l ass chement du puits Ces ressources profondes ont t progressivement mise en exploitation A partir de 1983 le forage F1 a t exploit en m la
15. auteur de 40 m a t r alis pour emp cher les arriv es d eau superficielles Le forage a t mis en production en 1989 Depuis lors il fournit un d bit moyen annuel de 400m jour avec une teneur en nitrates fluctuant entre 0 5 mg l Le pompage sur le forage conduit l ass chement de l ancien captage en 24 heures Son arr t voit la remont e du niveau de l eau du captage Il s agit en fait du m me aquif re pr sentant une zonation verticale de la qualit des eaux caract ris e par un ph nom ne de d nitrification La mise en service du forage a t accompagn e de la mise en place en 1989 d un p rim tre de protection d une superficie de 55 hectares tabli selon le premier protocole de 1984 Ce p rim tre relativement peu contraignant ne pr voit pas de contraintes de cultures particuli res mais uniquement des mesures de restriction d pandage des d jections animales liquides lisiers Une action de suivi et de conseil aux agriculteurs a t mise en place de 1990 1993 Elle a permis une diminution notable des exc dents d azote autrefois pandus sans toutefois atteindre l quilibre recherch entre fertilisation et besoins des cultures 3 2 Le captage de l H pital commune de Rospez d partement des C tes d Armor fig 3 Le captage de 1 H pital fournit de l eau au Syndicat d Alimentation en Eau Potable de Kreis Treger qui regroupe huit communes dans la r gion du Tr gor
16. d la mise en herbe de cette surface D s l ann e suivante la concentration en nitrates de ce captage a diminu r guli rement passant de 54 mg l en 1995 maximum 36 mg l en 2001 Les pollutions bact riologiques li es aux ruissellements fr quents en p riode pluvieuse ont quant elles disparu En revanche pour le captage du Piro o aucune action n a t engag e les teneurs en nitrates ont augment de fa on continue la progression tant toutefois aujourd hui moindre Les teneurs taient sup rieures 60 mg l en 2001 Parall lement aux actions de pr vention la commune de Sartilly a r alis dans le m me environnement hydrog ologique granite de Carolles un forage profond pour exploiter une eau ferrugineuse mais tr s peu nitrat e lt 5mg l un d bit proche de 150 m jour afin de produire une eau conforme aux normes relatives la qualit de l eau distribu e 2 Conclusions La mise en place des p rim tres de protection des captages d eau souterraine du socle armoricain est men e dans les diff rents d partements selon des d marches tr s proches Celles ci visent la protection des captages contre les pollutions directes et accidentelles mais aussi la protection des ressources qui les alimentent contre les pollutions diffuses et en particulier celles d origine agricole Les r sultats des mesures de protection prises dans ces p rim tres peuvent tre regroup es pour les nitrates
17. dans trois cat gories class es selon une efficacit d croissante GEOARMOR 1997 Burlot et al 1997 Marjolet et Burlot 2001 une am lioration imm diate Elle peut tre constat e dans les cas de modification du mode de captage remplacement d un ouvrage traditionnel peu profond par un forage C est le cas du captage de Gu beurroux et du captage de l H pital Cette am lioration peut tre p renne captage de Gu beurroux ou temporaire captage de l H pital une am lioration progressive court et moyen terme Elle peut tre constat e lorsque la mise en place du p rim tre entra ne une modification importante de l occupation des parcelles et des pratiques agricoles dans l aire d alimentation du captage C est le cas du captage de Bois Daniel et du captage de La Gilberdi re pas d am lioration sensible court ou moyen terme Ceci est constat lorsqu il n y a pas eu de modification du mode de captage de l occupation des parcelles et des pratiques agricoles dans l aire d alimentation du captage C est le cas du captage du Piro Ces trois cat gories r sultent des diff rentes situations de vuln rabilit et de risques de pollution de la ressource en eau souterraine Le concept de vuln rabilit correspond l aptitude ou l inaptitude du milieu physique emp cher limiter d grader ou retarder la pollution de la ressource en eau utilis e C est ainsi que la vuln rabilit est moins importante l
18. des parcelles en herbe avec une possibilit de p turage extensif et une fertilisation limit e 100 kg N ha an avec pandage de d jections animales interdit Le niveau NP2 correspond la zone moyennement sensible et conduit au maintien des prairies permanentes et la r glementation des cultures annuelles mise en place d une interculture en hiver et de la fertilisation maximum 170 kg N ha an Le niveau NP3 correspond la zone compl mentaire soumise des r glementations et des pr conisations Dans le D partement du Finist re le protocole pr voit deux types de p rim tres rapproch s le p rim tre A et le p rim tre B Dans le p rim tre A les contraintes sont fortes et faciles contr ler le couvert v g tal permanent est obligatoire bois ou prairies permanentes fauch es le p turage est interdit et la fertilisation uniquement min rale optimis e Le p rim tre B correspond des r glementations qui pr sent sont proches de la R glementation g n rale Dans les trois d partements l acquisition par la Collectivit des terrains compris dans les zones les plus sensibles est fortement recommand e et le plus souvent r alis e Par ailleurs des mesure alternatives conduisant une protection de la ressource mesures agri environnementales des contrats territoriaux d exploitation transferts d ligibilit sont privil gi es 3 Les r sultats des p rim tres de protection sur la quali
19. he de protection dans cette situation consistera d abord conserver le caract re de faible vuln rabilit li la d nitrification en profondeur et donc emp cher les venues d eau superficielles riches en nitrates dans les eaux profondes par une cimentation sur une hauteur suffisante 30 50 m Elle sera compl t e par une action visant r duire les pollutions partir de la surface 3 vuln rabilit forte et risques de pollution faibles C est le cas par exemple d un captage traditionnel peu profond situ dans une zone naturelle bois par exemple La d marche de protection dans cette situation consistera conserver le caract re naturel de l environnement du captage 4 vuln rabilit et risques de pollution forts C est le cas le plus fr quent du captage traditionnel peu profond situ dans une zone d agriculture intensive La d marche de protection dans cette situation consistera jouer en fonction du contexte local sur les deux param tres La vuln rabilit pourra tre diminu e par une modification du mode de captage remplacement du puits par un forage Les risques de pollution par les nitrates d origine agricole pourront tre r duits par l acquisition de terrains par la collectivit suivie d un gel des activit s compl t par une optimisation des pratiques de fertilisation des cultures sur les autres terrains R f rences Agences de l Eau 1999 Mise en pl
20. ions de parcelles dans le p rim tre de protection Elles concernent aujourd hui une trentaine d hectares L tude engag e en 1999 Sicard 1999 pour rechercher les causes de la progression des nitrates a mis en vidence une modification de l aire d alimentation Celle ci r sulte de l augmentation des d bits de pompage Elle s est ainsi tendue dans la partie est dans un secteur o l activit agricole avait t maintenue et o les teneurs en nitrates des eaux souterraines de subsurface mesur es sur des pi zom tres sont comprises entre 50 et 120 mg l Ces r sultats ont conduit le Syndicat d eau a d cider de deux types de mesures le maintien de l exploitation du site un d bit limit 500 m jour au maximum et la r alisation d un quatri me forage d exploitation l ouest dans un secteur prot g la poursuite des acquisitions de parcelles dans le secteur agricole 3 3 Le captage de Bois Daniel commune de Elliant d partement du Finist re fig 4 Le captage de Bois Daniel Artur 2001 contribue l alimentation en eau potable de la commune d Elliant l est de Quimper Il s agit d un captage traditionnel r alis dans les ann es cinquante et constitu d un puits profond de 6 m tres aliment par des drains lat raux Il exploite un d bit moyen de 300 m jour les eaux d une nappe superficielle pr sente dans les ar nes granitiques d un massif granitique hercynien L aire d ali
21. la mer chlorures et dans des contextes g ologiques particuliers Dans la majorit des cas les eaux souterraines superficielles capt es par des ouvrages traditionnels peu profonds 10 15 m au maximum pr sentent des teneurs en nitrates lev es induites par les activit s agricoles pratiqu es proximit En revanche les eaux souterraines profondes capt es par des forages plus de 50 m de profondeur pr sentent souvent des teneurs en nitrates nulles m me dans les secteurs d agriculture intensive Ceci r sulte d un ph nom ne de d nitrification tr s fr quent dans le socle armoricain BRGM 1997 qui d termine une zonation verticale des eaux Dans le niveau sup rieur au dessus de 30 50 m correspondant principalement aux alt rites les conditions sont oxydantes avec pr sence d oxyg ne dissous et de nitrates dans le niveau inf rieur en de de 30 50 m correspondant principalement au substrat fissur les conditions sont r ductrices avec disparition de l oxyg ne dissous et des nitrates et pr sence l tat dissous de fer et de mangan se qu il faut liminer par traitement avant utilisation pour l eau potable 2 4 Principaux objectifs recherch s par la mise en place des p rim tres de protection dans le socle armoricain En France les p rim tres de protection des captages d eau souterraine visent essentiellement les risques de pollutions ponctuelles et accidentelles proximit de
22. mentation de ce captage a t estim e 80 hectares Elle tait occup e initialement par des cultures ma s c r ales l gumes de conserve p tures La teneur moyenne en nitrates qui tait de 10 mg l en 1950 a d abord progress lentement jusqu en 1970 pour atteindre 25 mg l puis beaucoup plus rapidement jusqu un maximum de 88 mg l atteint en 1986 Pour rem dier cette d gradation la commune s est engag e en 1980 dans la mise en place d un p rim tre de protection qui a t instaur en 1985 Dans un premier temps les mesures ont t relativement peu contraignantes recommandation du maintien des surfaces en herbe et implantation d une couverture hivernale des sols apr s ma s limitation des p riodes d pandage des lisiers raisonnement de la fertilisation interdiction des cultures de l gumes pinards et suppression des pollutions ponctuelles provenant des levages Devant l absence d am lioration de la qualit des eaux la commune a proc d partir de 1990 l acquisition progressive de 30 hectares des terres les plus proches du captage soit 37 5 de l aire d alimentation Ces terres ont dans un premier temps t maintenues en herbe puis bois es en 1996 Apr s une p riode de stabilisation les teneurs en nitrates ont commenc diminuer nettement et r guli rement partir de 1993 En 2001 elles sont en moyenne inf rieures 50 mg l soit une diminution de 27 mg l en huit ans D autres
23. nge avec les eaux de l ancien captage 300 400 m jour en moyenne A partir de 1988 les deux forages F1 et F2 ont fourni 500 600 m jour Puis les deux forages F1 et F3 ont permis de porter la production 700 900 m jour en moyenne Le pr l vement sur ces derniers a t r duit partir de 1996 400 500 m jour suite la mise en service d un autre site d exploitation Le p rim tre de protection d une superficie de 39 hectares a t mis en place en 1988 selon le premier protocole de 1984 Une parcelle de 9 hectares a t acquise puis bois e Le reste du p rim tre a t soumis des contraintes l g res Une action de suivi et conseil agricole a galement t engag e La mise en service du premier forage F1 s est traduite par une baisse des teneurs en nitrates de 63 mg l puits seul 0 20 mg l dans les eaux du m lange puits forage Cette baisse a atteint 0 15 mg l apr s l abandon de l exploitation du puits Le forage F2 qui pr sentait des teneurs en nitrates lev es 40 mg l a t peu utilis et a t abandonn en 1993 L exploitation partir de 1993 du forage F3 en compl ment du forage F1 a t marqu e par une augmentation des teneurs en nitrates qui sont pass es de 5 15 mg l en 1994 32 mg l en 2000 Celles ci semblent aujourd hui diminuer 20 mg l fin 2001 Durant les ann es quatre vingt dix deux mille le Syndicat d eau a poursuivi les acquisit
24. oint pour leur tablissement la fin des ann es quatre vingt Marjolet et Burlot 1992 2 5 M thodologie d tablissement des p rim tres de protection dans le massif armoricain D termination de l aire d alimentation La d termination de l aire d alimentation du captage est l un des principaux probl mes r soudre Il faut d finir son tendue et sa localisation Les captages traditionnels implant s principalement dans les alt rites ont des aires d alimentation le plus souvent assez proches du bassin versant topographique du captage Marjolet et al 2000 Dans une premi re approche l aire d alimentation est assimil e ce bassin topographique On applique alors la m thode du bilan hydrique en comparant le d bit moyen annuel mesur du captage au d bit moyen annuel r sultant du calcul de l infiltration des pluies efficaces dans le bassin topographique L examen compar des donn es et la prise en compte de param tres tels que la qualit des eaux et l environnement conduisent retenir ou rejeter cette approche Dans ce dernier cas on est alors amen la r alisation de pi zom tres pour d terminer l aire d alimentation Pour les forages profonds qui exploitent le substrat fissur sous jacent l importance et les limites de l aire d alimentation sont pr cis es par les tudes hydrog ologiques pr alables en particulier les r sultats des pompages d essai et le suivi des pi
25. omportement hydraulique s apparente un syst me bicouche avec un ph nom ne de drainance des alt rites par le substrat sous jacent Compartimentation des aquif res Une autre caract ristique souvent rencontr e dans le socle armoricain est la compartimentation des aquif res Celle ci peut correspondre une extension limit e d un secteur fissur aquif re ou des vraies limites imperm ables li es des changements de faci s ou des fractures argilis es Il en r sulte une restriction des possibilit s d exploitation du fait de l exigu t induite des aires d alimentation des captages quelque soient les d bits instantan s obtenus On peut citer le cas du site du Syndicat d eau de Kerjaulez de Launay Pommerit Jaudy dans les C tes d Armor implant dans des volcanites vacuolaires tr s aquif res o les d bits ponctuels sont de l ordre de 100 300 m h par forage mais o la prise en compte de l aire d alimentation limit e 200 hectares dans un contexte de pluviom trie efficace de 250 mm par an en moyenne conduit des possibilit s r elles d exploitation de l ordre de 60 m h en moyenne annuelle Qualit des eaux La qualit naturelle des eaux souterraines r sulte de la nature p trographique des roches les plus fr quentes granites schistes gr s Les eaux sont g n ralement peu min ralis es et agressives Des variations apparaissent en relation avec la proximit de
26. oque de Saint Brieuc 24 26 octobre 2001 82 83 GEOARMOR 1997 Bilan des p rim tres de protection des captages d eau souterraine du d partement des C tes d Armor Conseil G n ral des C tes d Armor 81 p annexes Godet J L 1992 Le bilan de la mise en place des p rim tres de protection en France In Actes du colloque P rim tres de protection mode d emploi Saint Brieuc C tes d Armor 14 15 octobre 1992 32 38 Lallemand Barr s A Roux J C 1989 Guide m thodologique d tablissement des p rim tres de protection des captages d eau souterraine destin e la consommation humaine BRGM manuels et m thodes n 19 219 p Marjolet G Burlot T 1992 Les p rim tres de protection des captages d eau publics la d marche du d partement des C tes d Armor In Pen ar bed n 139 d cembre 1990 La qualit de l eau en Bretagne 38 44 Marjolet G 1992 Synth se des d bats et des propositions In Actes du colloque P rim tres de protection mode d emploi Saint Brieuc C tes d Armor 14 15 octobre 1992 151 156 Marjolet G 1999 Qualit des eaux et pollution la crise nitrates In G ologues n 121 sp cial Grand ouest juin 1999 72 76 Marjolet G Faillat J P Sicard T 2000 Contribution des eaux souterraines au d bit et aux teneurs en nitrates des eaux dans un bassin versant granitique breton In Water in the celtic world managing ressources for the 21 century 2 inter celtic
27. orsqu une couche de terrains imperm ables prot ge l aquif re capt De m me vis vis du param tre nitrates la d nitrification naturelle en profondeur constitue un l ment favorable La vuln rabilit peut tre aggrav e par les modalit s du pr l vement Ainsi l absence de cimentation dans les forages peut favoriser la communication entre des niveaux de qualit distincte Le surpompage peut galement diminuer la d nitrification des eaux rabattements en dessous d un niveau imperm able de surface Les risques de pollution r sultent d activit s et de situations susceptibles d entra ner la pollution du captage et de la ressource en eau exploit e de fa on permanente ou accidentelle ponctuelle ou diffuse La combinaison de la vuln rabilit et des risques de pollution permet de d finir pour les aquif res du socle armoricain quatre types de situation qui d terminent les mesures prendre pour la protection des captages d eau souterraine 1 vuln rabilit et risques de pollution faibles C est le cas par exemple d un forage profond avec pr sence d un ph nom ne de d nitrification et situ dans une zone naturelle bois par exemple La d marche de protection consistera alors conserver ces deux caract ristiques favorables 2 vuln rabilit faible et risques de pollution forts C est le cas par exemple d un forage profond situ au sein d une zone d agriculture intensive La d marc
28. s points de pr l vement Ils ne sont pas adapt s la protection de la ressource en eau ni aux risques de pollution diffuse en particulier ceux d origine agricole qui sont appr hender par la r glementation g n rale Conseil national de l valuation 2001 Les principales m thodes utilis es pour leur d termination correspondent d ailleurs ces risques Lallemand Barr s et Roux 1989 Dans le socle armoricain les objectifs recherch s concernent aussi bien la protection du captage que la protection de la ressource risques ponctuels et accidentels mais aussi risques diffus Carr et Marjolet 1998 Ceci est rendu possible par la faible extension des aires d alimentation des captages contrairement aux grands aquif res des autres r gions Les risques de pollutions d origine agricole sont particuli rement importants et peuvent mettre en p ril la p rennit du captage Ce sont bien souvent les seuls risques recens s D s lors une d marche de protection qui n int grerait pas les activit s agricoles serait vaine C est pourquoi dans le massif armoricain les accords cadres d partementaux visent tous un objectif de ma trise des pollutions diffuses d origine agricole Ils sont d ailleurs sign s par les Chambres d Agriculture D partement des C tes d Armor 1984 et 1997 D partement du Finist re 1993 et 2001 D partement de la Manche 1999 Une m thodologie sp cifique a de ce fait t mise au p
29. t des eaux souterraines 3 1 Le captage de Gu beurroux commune de Pl my d partement des C tes d Armor fig 2 Le captage de Gu beurroux contribue l alimentation en eau potable des communes de Pl my et Moncontour au sud est de Saint Brieuc Il est situ dans une zone d agriculture intensive ma s c r ales prairies temporaires levages bovins porcins et avicoles Le captage originel tait traditionnel peu profond 6 m et implant sur une source drainant les ar nes du granite hercynien de Moncontour Il fournissait un d bit moyen annuel de l ordre de 200 m jour pour une aire d alimentation th orique estim e 20 30 hectares Les teneurs en nitrates des eaux capt es ont connu dans les ann es quatre vingt une progression continue pour atteindre 80 mg l la fin des ann es quatre vingt En 1989 un forage de 104 m de profondeur a t r alis 30 m du captage Il a travers jusqu une profondeur de 30 m les niveaux alt r s superficiels du granite et a indiqu un d bit instantan de 20 m h avec une teneur en nitrates proche de celle du captage Dans le granite massif peu fissur sous jacent le forage est non productif sur environ 60 m A une profondeur de 90 m le forage a atteint un niveau tr s fractur portant le d bit total 90 m h avec une teneur en nitrates moyenne de l ordre de 18 mg l Un colmatage au ciment apr s r al sage de la partie superficielle sur une h
30. t s sont souvent faibles sauf dans certaines formations comme les ar nes sableuses Elles donnent naissance de nombreuses sources de faible d bit Ces nappes superficielles sont capt es par les ouvrages traditionnels puits fermiers anciens captages communaux Le substratum fissur est g n ralement situ sous les alt rites mais peut galement affleurer La pr sence d eau est li e aux discontinuit s pr sentes dans les formations g ologiques contacts entre deux formations alternances de faci s p trographiques schistes et gr s joints de stratification plans de schistosit diaclases fractures filons pegmatites dol rites par exemple Les forages d eau profonds montrent que les circulations d eau peuvent tre pr sentes 300 m dans la plupart des contextes g ologiques Les roches du substratum sont caract ris es par une porosit de fissures avec des capacit s de stockage g n ralement faibles Les perm abilit s sont tr s variables Les d bits tr s rarement nuls sont souvent de l ordre de 5 10 m h Ils peuvent atteindre ponctuellement des valeurs plus importantes au del de 100 m h La superposition de deux formations g ologiques alt rites au dessus d un substrat fissur constitue la caract ristique principale des syst mes aquif res du socle armoricain La fonction capacitive est assur e par les alt rites et la fonction conductrice remplie par le substrat fissur Le c
31. the pressure exerted by local agriculture often responsible for high nitrates ratios in groundwater The protection measures take which aim at the methods of collecting of groundwater and the restriction of agricultural activities One can deduce a classification in the measurement effectiveness recommended for the preservation and restoration of quality for the armorican substratum groundwater 1 La protection des captages destin s la production d eau potable en France 1 1 Contexte r glementaire En compl ment aux r glements g n raux relatifs la protection des eaux contre les risques de pollution suite l application des directives de l Union Europ enne la r glementation fran aise impose des mesures suppl mentaires pour la protection des points de pr l vement d eau publics destin s l alimentation en eau potable cf Lois sur l eau du 16 d cembre 1964 et du 3 janvier 1992 Ces mesures obligatoires pour les captages sans protection naturelle consistent dans la mise en place de p rim tres de protection autour des points de pr l vement aliment s par des eaux souterraines ou des eaux superficielles Ces p rim tres sont au nombre de trois p rim tre imm diat p rim tre rapproch obligatoires et p rim tre loign facultatif Ils sont tablis par arr t pr fectoral apr s enqu te d utilit publique DUP et avis d un hydrog ologue agr en mati re d hygi ne publique Le p rim tre
32. uation g n ralement observ e en France o l utilisation de l eau souterraine pour l alimentation en eau potable est largement majoritaire 11 4 milliards de m 64 pour un total de 17 8 milliards de m en 2000 Conseil national de l valuation 2001 le recours ces ressources est minoritaire dans le socle armoricain en particulier en Bretagne 50 millions de m produits 22 pour un total de 220 millions de m en 1995 R gion Bretagne 1996 Cette faible proportion est due au contexte g ologique du massif armoricain d favorable la pr sence d aquif res importants Le d veloppement insuffisant et trop tardif des connaissances sur ces ressources est aussi responsable de cette situation Marjolet 2001 Dans de nombreux secteurs ruraux o les besoins sont modestes des eaux souterraines auraient pu tre utilement mobilis es 2 2 Le contexte agricole du socle armoricain et ses cons quences sur la qualit des eaux Le d veloppement de l agriculture est tr s important dans le Grand ouest surtout dans le domaine des productions animales lait viandes ufs Celles ci repr sentent plus de 45 du total national pour 15 de la superficie L agriculture intensive et en particulier les productions hors sols sont en Bretagne l origine d une d gradation de la qualit des eaux superficielles et souterraines depuis une trentaine d ann es Marjolet 1999 Les cons quences les plus n fastes pour l
33. zom tres Etude de l environnement Cette tude consiste recenser et d crire dans l aire d alimentation d finie pr c demment les l ments principaux de l environnement coulements des eaux superficielles inventaire des points d eau occupation des lieux ainsi que les situations et activit s pr sentant des risques de d gradation de la qualit des eaux habitations assainissements collectifs et individuels activit s industrielles et agricoles stockages de produits polluants hydrocarbures notamment voies de communication etc Elle comporte un volet agricole important car l agriculture est souvent la seule activit pr sente L tude dite tude agrop dologique comprend une description du parcellaire agricole cultures parfois accompagn e d une cartographie p dologique et des bilans de fertilisation tablis partir d enqu tes aupr s des agriculteurs Les b timents agricoles pr sents dans cette zone et en particulier les ouvrages de stockage des d jections animales sont galement d crits Cette tude conduit des pr conisations pour limiter les risques inventori s de pollution Exemples de mesures de protection pr conis es Les mesures de protection pr conis es qui prendront apr s l enqu te de DUP la forme de servitudes publiques sont de deux types des mesures s v res d interdictions d activit s des mesures l g res de r glementation d activit
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