Caractéristiques hydrogéologiques

Les caractéristiques du réservoir aquifère  

Le réservoir est constitué, de haut en bas, par les couches de craie des étages du Sénonien (assises du Campanien, Santonien et Coniacien) et du Turonien supérieur (âge 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.

Détail de l'échelle stratigraphique concernant le Crétacé -  voir en grand cette image"
Détail de l’échelle stratigraphique concernant le Crétacé
Source : BRGM

Ce mur est retrouvé respectivement :

  • vers 50 m de profondeur dans le secteur de Villers Les Cagnicourt (log 00276X0033),
  • vers 55 m de profondeur dans le secteur de Gouy en Artois (log 00265X0037),
  • vers 70 m de profondeur dans le secteur de Feuchy (log 00268X0009).
Localisation des points avec logs de synthèse et des coupes géologiques caractéristiques de la MESO 1006 -  voir en grand cette image"
Localisation des points avec logs de synthèse et des coupes géologiques caractéristiques de la MESO 1006
Source : BRGM

Dans le bassin de la Scarpe et de la Sensée, l’ensemble des couches est affecté par un faible pendage orienté vers le nord-nord-est.

Coupe géologique 1288 dans la partie centrale de la masse d'eau 1006 - Orientation N/S -  voir en grand cette image"
Coupe géologique 1288 dans la partie centrale de la masse d’eau 1006 - Orientation N/S
Source : BRGM


Coupe géologique 1082 dans le prolongement Nord de la coupe 1288 - Orientation N/S -  voir en grand cette image"
Coupe géologique 1082 dans le prolongement Nord de la coupe 1288 - Orientation N/S
Source : BRGM


Coupe géologique 3425a dans la partie Est de la masse d'eau 1006 - Orientation N/S -  voir en grand cette image"
Coupe géologique 3425a dans la partie Est de la masse d’eau 1006 - Orientation N/S
Source : BRGM


Coupe géologique 361 à l'extrémité Nord-Est de la Masse d'eau 1006 - Orientation N/S -  voir en grand cette image"
Coupe géologique 361 à l’extrémité Nord-Est de la Masse d’eau 1006 - Orientation N/S
Source : BRGM

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

En zone d’affleurement, 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. Le régime de la nappe est captif.

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 celles de la Scarpe et de la Sensée) à plusieurs dizaines de mètres (une cinquantaine), sous les plateaux de l’Arrageois et du Cambrésis. A l’inverse, l’épaisseur moyenne de la nappe proprement-dite (épaisseur de craie « mouillée ») varie en sens contraire, passant de plusieurs mètres sous les plateaux à une vingtaine de mètres (sous la vallée de la Scarpe) voire une cinquantaine de mètres sous la vallée de la Sensée).

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.

A l’inverse de ce que l’on observe sous le Bassin sédimentaire des Flandres, la craie est sensiblement moins profonde sous le recouvrement tertiaire du Bassin d’Orchies. Comme dans les zones où elle est affleurante, la fissuration de la craie a pu ainsi se développer. La transmissivité reste donc élevée et confère une productivité satisfaisante pour les ouvrages de captage.

L’alimentation et les exutoires du réservoir

Dans la partie libre de la nappe de la craie, la recharge naturelle de l’aquifère   crayeux est principalement assurée par l’infiltration d’une partie des précipitations efficaces (celle qui échappe au ruissellement. Elles se répartissent de novembre à avril, variant entre 102 et 160 mm/an. Sous l’aquifère   thanétien des sables d’Ostricourt (dans le bassin d’Orchies), la nappe de la craie est alimentée par drainance descendante et, dans une moindre mesure, sur le pourtour par le déversement de sources plus ou moins diffuses.

A ce type de recharge naturelle s’ajoutent, dans le cas présent, d’autres apports, d’origine artificielle ceux-là, issus des pertes des cours d’eau en position « perchée », du canal à grand gabarit, dans la zone des différents champs captants du secteur (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 situées en périphérie du Bassin d’Orchies et dans la basse-vallée de la Sensée) et des sorties artificielles (via tous les captages en exploitation).

Le renouvellement et le taux d’exploitation de la ressource

La ressource renouvelable totale moyenne a été estimée à environ 234 millions de m3/an, selon la répartition suivante, par sous-système aquifère   concerné :

  • 43 millions de m3/an pour la Gohelle-Sud,
  • 31 millions de m3/an pour l’Ostrevent,
  • 42 millions de m3/an pour l’Arrageois,
  • 84 millions de m3/an pour le Cambrésis-Nord,
  • 34 millions de m3/an pour le Cambrésis-Est.

Pour l’année 2007, les prélèvements en eau souterraine dans ces mêmes secteurs ont été évalués à 58 millions de m3, soit environ 25 % du renouvellement moyen de la ressource. Ils étaient répartis sur un total de 351 captages, utilisés comme suit :

  • 53 millions de m3 pour 181 captages d’AEP (91,7 % des prélèvements),
  • 4 millions de m3 pour 60 forages industriels (6,45 %),
  • 1 million de m3 pour 104 forages agricoles (1,75 %),
  • 53 millions de m3 pour 6 ouvrages divers (0,092 %).

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