Le système
aquifère
multicouches de Beauce, communément appelé «
nappe
de Beauce », constitue l’un des plus grands réservoirs d’eau souterraine en France. Il est drainé à sa périphérie par des cours d’eau qui se trouvent en position de points bas (Seine, Loing, la Loire, le Loir) et par des vallées peu profondes qui entaillent le massif
calcaire
(Essonne, Juine).
Un réservoir multicouches complexe
Au niveau du plateau de Beauce, l’
aquifère
multicouches de l’Oligocène est constitué :
- Du
Calcaire
de Beauce (
Calcaire
de Pithiviers et
Calcaire
d’Etampes)
- Des Sables de Fontainebleau
- Du
Calcaire
de Brie
Ces formations, en équilibre hydrostatique, contiennent une
nappe
importante puisqu’elle peut dépasser 70 mètres de puissance.
Cette série complexe, plus ou moins bien individualisée suivant les secteurs, est représentée dans la figure "Coupe schématique tabulaire du plateau de Beauce, entre Orléans et Melun (C. Megnien, 1970)- cf plus bas" : c'est une coupe orientée SW-NE permettant de suivre l’amincissement et la disparition vers le sud des Marnes vertes (et des Sables de Fontainebleau dans le
bassin
Loire-Bretagne).
L’étude géologique montre la complexité et l’hétérogénéité du réservoir
aquifère
multicouches induisant des variations verticales de
perméabilité
en fonction des formations géologiques rencontrées.
Dans le
bassin
Seine-Normandie, ces formations se trouvent tour à tour dénoyées du sud vers le nord :
- au nord d’une ligne passant par Méréville et Congerville, seuls les Sables de Fontainebleau et le
Calcaire
de Brie sont aquifères
- au nord d’une ligne La Ferté-Alais, Etréchy, la
nappe
n’intéresse plus que le
Calcaire
de Brie
La
nappe
de Beauce est majoritairement libre à l’exception de certains secteurs, comme la forêt d’Orléans où elle est captive sous une couche d’
argile
.
L’alimentation générale du réservoir Beauce est essentiellement assurée par les précipitations atmosphériques. La zone d’alimentation correspond à la surface d’
affleurement
des réservoirs aquifères.
Le drainage de la
nappe
de Beauce se fait essentiellement par les vallées périphériques et les cours d’eau drainants comme l’Essonne ou la Juine. Il existe aussi des exutoires par déversement dans le
Calcaire
de Champigny au nord, où la formation des Marnes vertes est érodée ou très peu épaisse.
Des écoulements qui s’effectuent vers la Seine
L’écoulement de la
nappe
de l’Oligocène se fait vers le nord-est en direction de la Seine.
La
nappe
de Beauce est caractérisée par de longs cycles pluri-annuels et par une forte inertie (cf. Figure "Chronique
piézométrique
de la
nappe
des Sables de Fontainebleau au piézomètre 02923X0007/F à Congerville-Thionville (
ADES
, mai 2015)" plus bas).
Les écoulements s’effectuent de manière complètement indépendante et même contraire à celle du pendage des formations géologiques en place. La
nappe
contenue dans l’
aquifère
multicouches de l’Oligocène recoupe donc en profondeur les limites des différents
faciès
pétrographiques entre les sables et les calcaires.
La surface
piézométrique
est influencée par des axes de drainage :
- Axes de drainage superficiels au niveau des cours d’eau permanent, à proximité du niveau de base
- Axes de drainage souterrains permettant de déceler la présence de réseaux karstiques
La
nappe
de Beauce présente des variations saisonnières de niveau assez complexes et dépendent du lieu où sont effectuées les observations :
- En bordure des vallées drainantes, la variation est saisonnière et de faible amplitude. Les gradients hydrauliques sont plus élevés
- Sous les plateaux, il est difficile de distinguer des variations saisonnières. Elles sont généralement de grande amplitude et sur des périodes pluri-annuelles. La faible valeur des gradients hydrauliques, généralement comprise entre 1 et 2‰, implique que les crêtes piézométriques peuvent se déplacer latéralement de façon importante pour des variations piézométriques de faible amplitude
Ces variations piézométriques sont en déphasage par rapport aux précipitations efficaces.
Au-delà de la limite de dénoyage du
Calcaire
d’Etampes, l’eau de la
nappe
de Beauce circule dans le réservoir sous-jacent des Sables de Fontainebleau. Il est à noter que ce passage souterrain se traduit par une augmentation locale du
gradient
hydraulique (valeur moyenne passant de 1‰ à 4‰). L’écoulement aisé dans la formation très fissurée de
Calcaire
d’Etampes crée un
gradient
hydraulique faible qui tend à augmenter au passage de l’eau souterraine dans les formations moins perméables des Sables de Fontainebleau.
Une gestion volumétrique de la ressource en eau souterraine
Un dispositif de gestion volumétrique des prélèvements d’irrigation a été mis en place dès 1999. Ce dispositif est précisé sur le site Internet de la DREAL Centre Val de Loire.
La
nappe
de Beauce, ainsi que les bassins des cours d’eau tributaires de la
nappe
, a été classée en zone de répartition des eaux (ZRE).
Par ailleurs, un
SAGE
dédié à la
nappe
de Beauce a été engagé depuis plusieurs années : le SAGE Beauce.
La
nappe
sous-jacente des calcaires éocènes
L’
aquifère
de l’Éocène supérieur très hétérogène, situé sous les sables de Fontainebleau, est constitué du
Calcaire
de Champigny et du
Calcaire
de Saint-Ouen. La
nappe
captive est mise en charge par le niveau imperméable des Marnes vertes. Dans la basse vallée de l’Essonne, la
nappe
devient libre du fait de l’érosion des Marnes vertes.
Au sud de la limite d’extension des Marnes vertes, le réservoir unique est constitué par les calcaires de Beauce « au sens large » : Le
Calcaire
de Château-Landon devient l’équivalent du
Calcaire
de Brie et du
Calcaire
de Champigny. Au nord, les réservoirs aquifères Oligocène et Eocène sont individualisés par l’écran des Marnes vertes et supra-gypseuses. Au sud, l’écran marneux s’amenuisant pour disparaître progressivement, il n’existe qu’un seul réservoir
aquifère
indifférencié.
