Télécharger le rapport de synthèse
En lien avec le programme d’actions du SAGE Loire en Rhône-Alpes et les objectifs du Département de la Loire, le présent projet d’étude vise à améliorer la connaissance des nappes de la plaine du Forez et à terme de mieux comprendre le fonctionnement des aquifères et d’évaluer l’existence d’un véritable risque quantitatif. Ce projet s’inscrit dans le cadre d’une réflexion globale sur la gestion quantitative, en lien direct avec la révision du SAGE et l’élaboration d’un Projet de Territoire pour la Gestion de l’Eau (PTGE), dont le socle de diagnostic sera constitué par une analyse dite Hydrologie Milieux Usages Climat (HMUC).
Le présent rapport correspond aux phases 1 et 2, orientées vers la synthèse des connaissances et l’étude des prélèvements en eaux souterraines, uniquement sur la partie orientale de la plaine du Forez entre Andrézieux-Bouthéon (au sud) et Balbigny (au nord).
Les eaux souterraines de la plaine du Forez ont fait l’objet de plusieurs études scientifiques, autour de thématiques suivantes : la recherche, la compréhension et la protection d’un gisement pour le thermalisme (Montrond-les-Bains) et l’embouteillage (St-Galmier) ; l’exploitation de la ressource (au regard de contraintes industrielles) et la surveillance d’éventuels impacts ; la disponibilité de la ressource, l’amélioration des connaissances et la gestion d’une pollution en nitrate et produits phytosanitaires en lien avec la production d’eau potable ; la disponibilité et la qualité de la ressource pour les agriculteurs. Des données relatives à la géologie (logs de forages, levés géophysiques…), l’hydrologie (débit et hauteur des cours d’eau, données de jaugeages…) et l’hydrogéologie (inventaire des ouvrages, piézométrie, analyses chimiques et isotopiques, volumes prélevés…) sont disponibles mais ont peu fait l’objet d’une synthèse à l’échelle de la plaine du Forez, voire de la présente zone d’étude. Le dernier travail à cette échelle correspond à la thèse de Ré-Bahuaud [2012], régulièrement citée dans le présent rapport. Concernant les autres travaux disponibles, ceux réalisés pour les producteurs d’eau potable apportent des informations pertinentes et précises, mais localisées, au regard des objectifs de la présente étude.
Les eaux souterraines de la partie orientale de la plaine du Forez circulent à travers des formations d’âge et de nature différents, avec un gradient hydraulique régional orienté en direction de l’ouest : les alluvions quaternaires sont en contact avec les sédiments tertiaires (sables, argiles, etc), voire directement le socle (granites, schistes…). Ce dernier, cartographié de façon peu précise à ce jour, est fortement influencé par la présence de failles ; celles-ci sont d’ailleurs responsables de compartimentations au sein des formations sus-jacentes.
Les eaux souterraines circulant dans la partie « supérieure » (moins de 50 m de profondeur), composée essentiellement d’alluvions quaternaires et de la partie supérieure des sédiments tertiaires, sont alimentées par l’infiltration directe de la pluie (en lien avec la perméabilité des sols), les échanges avec les cours d’eau (Loire et affluents en rive droite), et les échanges avec la partie plus profonde (alimentée par le socle à la faveur de failles). Les écoulements se font le plus souvent en régime hydraulique libre, voire captif dans certains secteurs (en cas de recouvrement argileux). Les pressions sur la ressource, identifiées à travers les différentes études, ont trait à la qualité (pollutions d’origine anthropique en nitrate et produits phytosanitaires, pollutions d’origine naturelle en As, Fe…) et aux volumes prélevés avec des enjeux principalement relatifs à l’adduction d’eau potable et les usages agricoles (principalement irrigation). Le croisement des différentes bases de données relatives aux prélèvements en eaux souterraines s’est avéré un exercice difficile et a montré la nécessité d’efforts coordonnés concernant l’inventaire et le contrôle des usages. Il est important de souligner que la partie « profonde » (plus de 50 m) de la plaine du Forez reste mal connue et nettement moins exploitée (en dehors des secteurs de Montrond-les-Bains et St-Galmier).
Au regard des éléments compilés dans le présent rapport, il apparaît que les informations disponibles sont insuffisantes pour proposer un schéma conceptuel abouti. Concernant la partie « superficielle », des lacunes restent à combler concernant la piézométrie (en dehors des zones exploitées pour l’AEP – bien décrites), les usages (inventaire, localisation et volume prélevé par les ouvrages) et les échanges nappe-rivière (déjà connus dans certains secteurs). Quant à la partie plus « profonde », les données sont moins nombreuses et nécessitent le déploiement d’outils plus poussés et spécifiques (chimie isotopique, géophysique, forages…) comme pour les campagnes réalisées par BADOIT/DANONE dans un passé récent vers St-Galmier.
Suite à une présentation de la synthèse des connaissances aux membres du COSUI et à des échanges avec eux, les trois actions jugées comme les plus importantes/prioritaires sont (par ordre décroissant) : l’installation de stations piézométriques dans la partie superficielle, l’installation de stations piézométriques dans la partie profonde, et la réalisation de campagnes piézométriques en hautes et basses eaux.
A l’issue de la finalisation des phases 1 et 2, l’opportunité de mettre en oeuvre un programme scientifique, incluant les opérations et les acquisitions de terrain identifiées dans le plan d’investigation, sera évaluée, afin de répondre à l’objectif global du programme de recherche. Ce travail fera l’objet de discussions entre le Département de la Loire et les acteurs locaux dans le cadre de l’élaboration du PTGE et de la révision du SAGE courant 2023, avec un appui technique et scientifique du BRGM.
