Résumé
Le système alluvionnaire aquifère du bassin chambérien est installé dans une vallée glaciaire de l'avant-pays alpin. Façonnée par les glaciers isérois, cette vallée se subdivise en deux ombilics:
Après le retrait des glaces wurmiennes, la vallée, emboitée dans des sédiments d'une vallée glaciaire antérieure, a été occupée par un lac du Bourget d'extension plus vaste que l'actuel, entre Challes-les-Eaux et Seyssel. La sédimentation fine est dominante. Elle témoigne d'un niveau de lac originel d'au moins 300 mètres. L'alluvionnement deltaïque, toujours bien circonscrit, approvisionné par les rivières affluentes, principalement la Leysse dans l'ombilic amont et l'Hyère dans l'ombilic aval, présente un granoclassement spatial guidé par les paléoreliefs glaciaires. La progradation deltaique, en même temps qu'une baisse progressive du plan d'eau, ont entraîné le dépôt de matériaux fluviatiles hétérogènes sur un fond de vallée marécageux.
Ce sont principalement les éléments grossiers des cônes deltaïques de la Leysse et de l'Hyère qui constituent les aquiferes exploités par le syndicat intercommunal de l'agglomération chambérienne. La nappe de l'ombilic de la Leysse se déverse dans la nappe de l'ombilic de l'Hyère par un passage étroit en "cascade", à l'aval du verrou chambérien. Dans chacun des sous-bassins, les cartes piézométriques établies en hautes eaux et basses eaux soulignent des directions préférentielles d'écoulement qui se surimposent aux sillons graveleux.
A régime libre à l'amont des sous-bassins, ces nappes deviennent progressivement captives à l'aval. Leur alimentation est assurée essentiellement par l'infiltration des pluies et des rivières par drainance dans la seule partie amont. Latéralement, sont décelés des apports karstiques et en provenance des alluvions inframorainiques. La recharge de la nappe nécessite un épisode pluvieux d'au moins deux mois consécutifs. Les hautes eaux se situent au printemps, les basses eaux à l'automne.
Bien que les captages d'eau potable soient implantés en milieu urbanisé et industrialisé, la qualité des eaux distribuées est très satisfaisante, malgré une dureté plutôt élevée (env. 30°F). Les contaminations bactériologiques sont rares grâce à l'hétérogénéité du réservoir alluvionnaire qui permet une bonne filtration. Cependant, la présence d'éléments indésirables tend à montrer que ce milieu est vulnérable d'autant que les ouvrages atteignant la nappe sont nombreux (captages ou ancrages de bâtiments). L'établissement des périmètres de protection est donc nécessaire pour protéger le plus efficacement possible le gisement.
Les aquiféres chambériens sont largement exploités pour l'eau potable, l'industrie, la géothermie et l'agriculture. Ces nappes sont aussi écrêtées par les systèmes drainants des ouvrages de génie civil. Aussi, les limites quantitatives de ces réservoirs sont atteintes en période d'étiage sévère.
Mots clés: Quaternaire, Alpes, bassin chambérien, vallée glaciaire, dynamique lacustre, hydrogéologie, périmètres de protection.
Abstract
The alluvial aquiferous system of the basin of Chambery occupies a glacial foreland valley. Eroded by the Isere glaciers this valley is divided into two umbilics:
After the retreat of the Wurmian glaciers, the valley which is encased in sediments of another later glacial valley was filled with the lake of Le Bourget. Its size was more important than the present lake (between Challes-les-Eaux et Seyssel). The fine sedimentation (sands and silts) is prevailing. It confires that the lever of the lake was at least 300 meters. The deltaic alluvionnement, always limited to the brings of the rivers; principally the Leysse in the upper umbilic and the Hyere in the down-stream umbilic, shows a graded-bedding in space, guided by the glacial paleoreliefs. The deltaïc progradation and the progressive lowering of the lake lever has provoked the deposit of heterogenous fluviatile materials at the bottom of a swampy valley.
The coarse elements of the deltaic cones of the river Leysse and Hyere constitute the aquifers exploited by the "Syndicat Intercommunal de l'Agglomeration Chamberienne". The water of the Leysse umbilic pours into the water of the Hyere umbilic through a narrow and sloped way after the glacial threshold of Chambery. In each umbilic, piezometric charte for high or low waters show that the directions of preferential flow superimpose to gravelly trenches.
The phreatic aquifers in the upper basin become confined down-stream. They are fed essentially by infiltrations of rains and rivers by leakage only up-stream. Laterally you can observe brings from karst and from under moraine alluvium. The refilling of the aquifer demande precipitations for at least two months. High waters are in spring and low waters are in autumn.
Though pumpings are situated in urbanized and industrialized environment, the quality of the waters distributed is very good. Chemically, it's a water ricin in calcareous and punctually in iront Bacteriological contaminations are rare thanks to the alluvial heterogeneous aquifer which produces a good filtration. Yet undesirable elements show that the environment is vulnerable, as a great number of works reach the water (wells, piles...) . The establishment of protection perimeters is necessary to permit the protection of the rayer more efficiently .
Chamberian aquifers are largely exploited for drinking water, industry, geothermy and agriculture. These water levers are cut clown by draining systems of civil engineering. Quantitative limite of these aquifers are reached in lowest water lever.
Conclusion générale
L'étude hydrogéologique détaillée du bassin chambérien a permis de dégager les caractéristiques des gisements d'eau souterraine d'une vallée glaciaire typique de l'avant-pays alpin constituée d'un verrou, d'ombilics, d'une gorge de raccordement entre deux aquifères alluvionnaires et dont le comblement alluvial a été contrôlé par une dynamique lacustre. La schématisation d'un tel système hydrogéologique est directement applicable aux autres vallées alpines.
Ce travail, commandité par le SIAC, a permis aussi d'établir les périmètres de protection des captages d'alimentation en eau potable des puits gérés par le SIAC lui-même et de mettre en évidence les limites d'exploitation de cette nappe.
Les caractéristiques géologiques
La vallée de Chambéry est transverse aux structures subalpines dans sa partie amont et est disposée parallèlement aux massifs subalpins et jurassiens dans son bassin aval.
Les façonnements glaciaires, dus aux glaciers isérois, se sont calqués sur les structures géologiques. En conséquence, le bassin chambérien se subdivise en deux ombilics (Leysse, Hyère), séparés par le verrou calcaire des Monts.
Dans le détail, l'ombilic amont, en position de cluse, présente un fond topographique accidenté de hauts-fonds morainiques s'appuyant sur des barres calcaires perpendiculaires à la vallée, entaillés par un sillon étroit mais profond. Le bassin aval, parallèle aux structures encaissantes, présente un modelé glaciaire plus régulier.
Le retrait glaciaire wurmien s'est accompagné de la mise en place d'un vaste lac du Bourget, dont la cote fut d'au moins 300 mètres. Le niveau de ce plan d'eau a oscillé au cours du temps, sans qu'on puisse décrire toutes ses variations. Globalement, le niveau de ce lac s'est abaissé suite à une modification de son barrage (par érosion, fonte). Le niveau le plus bas fut de 223 mètres au Néolithique final. A partir de ce moment, le niveau du plan d'eau a remonté pour atteindre la cote actuelle de 231,5 mètres. Cette hausse est due à l'alluvionnement du Rhône en Chautagne, créant ainsi un barrage alluvial.
Des matériaux lacustres de type sables fins, silts,
argiles ont partiellement comblé ce lac. Près des
rivières affluentes à ce plan d'eau, se sont accumulés
des sédiments grossiers deltaïques au sein des dépôts
fins. Cet alluvionnement a été guidé par
les paléoreliefs glaciaires. Parallèlement aux rivières
à forte compétence apportant l'essentiel des matériaux
(Leysse pour l'ombilic amont, Hyère pour l'ombilic aval),
des affluents de faible compétence (Albanne, Nant Bruyant,
ruisseau du Bourget-du-Lac) ont contribué à l'alluvionnement
fin, édifiant ainsi un milieu hétérogène.
Après la disparition du plan d'eau, soit par comblement,
soit par vidange, un marécage s'installe sur les dépôts
lacustres. Les rivières divaguent alors sur le fond de
la vallée déposant des matériaux riches en
limons et mal classés.
Ce sont les éléments grossiers qui constituent le réservoir aquifère chambérien exploité.
Les caractéristiques hydrogéologiques
Elles découlent de la nature et de la disposition du réservoir graveleux constitué par les alluvions deltaïques grossières et localement par les alluvions fluviatiles, postérieures à la glaciation würmienne. Par conséquent, on distingue deux aquifères principaux : l'aquifère du sous bassin de la Leysse et l'aquifère du sous bassin de l'Hyère. Chacun de ces aquifères lithologiquement hétérogène, peut être subdivisé localement par des lentilles argileuses mais ceci ne permet pas la différenciation de plusieurs nappes superposées. Dans chacun de ces sous bassins, les écoulements préférentiels se surimposent au sillon graveleux. Les hauts fonds constituent des Homes piézométriques. Les gradients hydrauliques sont variables et peuvent atteindre des valeurs élevées (>1%) . Les battements de nappe ainsi que sa profondeur par rapport au sol diminuent de l'amont vers l'aval. La nappe du sous bassin de la Leysse se déverse dans la nappe du sous bassin de l'Hyère par un passage étroit et fortement penté, à l'aval du verrou des Monts.
La lithologie du réservoir, son recouvrement et l'état de saturation déterminent le régime hydrodynamique de la nappe. En amont, dans chacun des sous bassins, la nappe est libre. Puis progressivement en direction de l'aval, elle passe à un régime captif sous les limons lacustres et palustres. La mise en charge de cette nappe provoque dans la partie septentrionale son artésianisme. Entre ces deux zones de nappe libre et de nappe captive, se situe une zone intermédiaire de semi-captivité. Cette nappe est sans communication avec le lac du Bourget. L'aquifère se termine en biseau dans les argiles lacustres à palustres. Les émergences naturelles de la nappe sont des sources de débordement et des percolations au travers des argiles de recouvrement, donnant naissance à des marécages (Villarcher) .
La recharge de ces nappes est assurée par l'infiltration des précipitations et des rivières à l'amont des sous bassins. Ces dernières bien que déconnectées de la nappe l'alimentent par le phénomène de drainance (jusqu'à 2001/s pour la Leysse). Secondairement, des apports karstiques et depuis les alluvions anciennes fournissent latéralement de l'eau à l'aquifère.
La recharge de la nappe nécessite un épisode pluvieux soutenu d'au moins deux mois. Les hautes eaux sont printannières (avril, mai). La période de basses eaux débute après un épisode sec d'au moins un mois. L'étiage est automnal, parfois même hivernal.
Les caractéristiques bactériologiques
et chimiques
Bactériologiquement, l'eau distribuée est de bonne qualité. Les réservoirs alluvionnaires permettent une bonne filtration des eaux. Leur protection est assurée par des alluvions hétérogènes non saturées à l'amont et par d'épais limons à l'aval du bassin. L'implantation des puits d 'exploitation par rapport aux zones d 'alimentation est déterminante sur la qualité des eaux. Ils sont éloignés des zones de percolation des eaux de surface, des versants karstiques mais situés au niveau des axes de drainage de la nappe.
Chimiquement, pour les ions classiquement analysés, l'eau des aquifères chambériens présente des concentrations inférieures aux normes préconisées. Cependant, c'est une eau dure et localement, ces eaux riches en fer deviennent inexploitables. Cet élément provient du lessivage des lignites, dépôts inframorainiques que l'on retrouve le long des versants et de la faible circulation des eaux.
Ce milieu à pouvoir épurateur non négligeable reste vulnérable, comme tendent à le montrer les hydrocarbures et les phénols détectés. L'implantation de périmètres de protection est nécessaire pour le maintien d'une eau de qualité sur ce site fortement urbanisé.
Les caractéristiques quantitatives
Les volumes stockés dans ces alluvions sont finis. Ils dépendent de la géométrie du réservoir graveleux relativement réduite par rapport à l'ensemble de la vallée et de son bassin versant.
Sur le bassin chambérien, les débits d'exhaure sont multiples et non contrôlés. Les débits d'eau potable deviennent insuffisants en période d'étiage sévère. Les deux aquifères du bassin chambérien (Leysse et Hyère) ne peuvent supporter une nouvelle exploitation à gros débit sans conséquence néfaste sur les puits existants.
En résumé, cette étude hydrogéologique souligne :
Enfin, ce travail a permis la mise en place de périmètres de protection en milieu urbanisé et industrialisé.
