Caractéristiques hydrogéologiques

Les caractéristiques du réservoir aquifère  

Le réservoir est constitué, de haut en bas, par les couches de craie des étages Sénonien (assises du Campanien, Santonien et Coniacien) et Turonien supérieur (Crétacé supérieur), épaisses de plusieurs dizaines de mètres et reposant sur les marnes peu perméables du Turonien moyen et inférieur (« Dièves ») qui en forment le mur. Ce mur se rencontrent vers 80 m de profondeur dans le secteur de Wasquehall (log 00143D0046), vers 30 m de profondeur aux environs de Lille (log 00147B0229) et vers 70 m de profondeur à Carvin (log 00202X0010).

Localisation des points avec logs de synthèse et des coupes géologiques caractéristiques de la MESO -  voir en grand cette image"
Localisation des points avec logs de synthèse et des coupes géologiques caractéristiques de la MESO
Source : BRGM

Sur le bassin de la Deûle, l’ensemble des couches est affecté par un faible pendage orienté globalement vers le nord, comme indiqué sur la coupe 270 bis.

Coupe 270 BIS de Comines à Fretin - Orientations N.N.W./S.S.E. -  voir en grand cette image"
Coupe 270 BIS de Comines à Fretin - Orientations N.N.W./S.S.E.
Source : BRGM - Échelle Longueurs : 1/20000 - Échelle Hauteurs : 1/1000

En zone d’affleurement (coupes 3009 et 1277), le toit du réservoir correspond à sa surface d’érosion, laquelle est presque toujours masquée par une couverture quaternaire limoneuse ou alluvionnaire. Sous recouvrement tertiaire, ce toit est représenté par la dernière couche de craie (la plus récente) directement recouverte ,en concordance stratigraphique, par des formations argilo-sableuses faiblement perméables, sans avoir subi aucune érosion (coupe 270 bis).

Coupe géologique schématique 1277 de Meurchin à Seclin - Orientations S.W./N.E. -  voir en grand cette image"
Coupe géologique schématique 1277 de Meurchin à Seclin - Orientations S.W./N.E.
Source : BRGM

Coupe géologique de la masse d'eau de Noulette à Bénifontaine - Orientations S.S.W./N.N.E.  -  voir en grand cette image"
Coupe géologique de la masse d’eau de Noulette à Bénifontaine - Orientations S.S.W./N.N.E.
Source : BRGM / Échelle Longueurs : 1/40000 / Échelle Hauteurs : 1/2000

Sa nature lithologique (carbonatée), assez tendre et relativement soluble à l’eau, confère à la craie les caractéristiques d’un aquifère   productif, à la fois poreux et perméable en « petit » (interstitiel) et « en grand » (fissuré).

Là où la nappe est libre (craie affleurante) l’épaisseur de sa zone non saturée va de quelques mètres (moins de 20 mètres), en fond de vallées (principalement celle de la Deûle elle-même) à plusieurs dizaines de mètres (une cinquantaine), sous le plateau Lensois, dans le Bassin Minier. A l’inverse, l’épaisseur moyenne de la nappe proprement-dite (épaisseur de craie « mouillée »), elle, varie en sens contraire, passant de moins d’une vingtaine de mètres sous le plateau à près d’une cinquantaine de mètres sous la vallée principale, notamment à l’aplomb des champs captants du sud de Lille.

Les paramètres hydrodynamiques

Les valeurs de transmissivité du réservoir varient en moyenne entre 10E-3 à 10E-4 m2/s au fond des vallées humides principales et 10E-5 à 10E-6 m2/s à l’aplomb des vallées sèches et des plateaux. Une exception apparaît cependant au droit de la vallée de la Naviette, dans la zone correspondant aux champs captants du sud de Lille (Houplin-Ancoisne, les Ansereuilles…), où l’on observe une meilleure transmissivité (de l’ordre de 10E-2 m2/s) liée à une fissuration plus intense voire une véritable fracturation de la roche (rejeux de failles hercyniennes).

L’alimentation et les exutoires du réservoir

La recharge naturelle de l’aquifère   crayeux est principalement assurée par la partie des précipitations efficaces qui s’infiltre et qui ne participe pas au ruissellement. Elles se répartissent de novembre à avril, variant entre 100 et 200 mm/an. Dans une moindre mesure, le déversement (sources plus ou moins diffuses et drainance descendante) d’une partie de la nappe sus-jacente du Thanétien (Sables d’Ostricourt) située à l’intérieur du bassin versant contribue à l’alimentation de la nappe de la craie.

A ce type de recharge naturelle s’ajoutent, dans le cas présent, d’autres apports, d’origine artificielle, issus des pertes des cours d’eau en position « perchée », notamment du canal à grand gabarit, dans la zone des champs captants (drainance descendante induite).

En ce qui concerne les exutoires du réservoir, on distingue également des sorties naturelles (sources de débordement dans les cours d’eau drainants et les zones humides) et des sorties artificielles (via tous les captages en exploitation et également par effet de drainance descendante vers la nappe sous-jacente du Calcaire Carbonifère, très déprimée dans le secteur Lille- Roubaix- Tourcoing).

L’exploitation de la ressource

L’infiltration efficace moyenne a été estimée à environ 151 millions de m3/an, selon la répartition suivante, par sous-système aquifère   concerné :

  • 75 millions de m3/an pour la Gohelle-Ouest,
  • 32 millions de m3/an pour la Gohelle-Est,
  • 31 millions de m3/an pour le Mélantois-Sud,
  • 13 millions de m3/an pour le Mélantois-Nord.

Pour l’année 2007, les prélèvements en eau souterraine dans ces mêmes secteurs ont été évalués à 80 millions de m3, soit environ 53 % de l’infiltration efficace. Ils étaient répartis sur un total de 293 captages, utilisés comme suit :

  • 65 millions de m3 pour 121 captages d’AEP (80,8 % des prélèvements),
  • 15 millions de m3 pour 86 forages industriels (18,4 %),
  • 0,48 millions de m3 pour 80 forages agricoles (0,6 %),
  • 0,16 millions de m3 pour 6 ouvrages divers (0,2 %).

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