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SMIDDEV – DDAE de l’ISDND des Lauriers – Bagnols-en-Fôret -

1

Rhône-Alpes Méditerranée

Service « Déchets »

Client : SMIDDEV n° de l’affaire : PACP 15 01016 Intitulé de l’affaire : ISDND des Lauriers – Bagnols-en-Fôret

Rédacteur : Miguel NUNEZ – version B

Destinataire : SMIDDEV Date : 21 Novembre 2015 revu Avril 2016

Objet : Calcul d’équivalence de barrière passive du projet de rehausse

SOMMAIRE

1. INTRODUCTION ......................................................................................................................... 3

2. DOCUMENTS CONSULTEES ............................................................................................................ 4

3. CONTEXTE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE ................................................................................ 5 3.1. Contexte géologique général .................................................................................................... 5 3.2. Contexte géologique local ........................................................................................................ 7 3.3. Contexte hydrographique ......................................................................................................... 9

3.3.1. Le contexte hydrographique régional .................................................................... 9

3.3.2. Le contexte hydrographique local .......................................................................... 9

3.3.3. Le ravin des Lauriers (d’après [2]) ........................................................................ 10 3.4. Contexte hydrogéologique ..................................................................................................... 10

3.4.1. Mesures de perméabilité du site ......................................................................... 13

3.4.2. Suivi piézométrique du site .................................................................................. 14

4. QUALITE DES EAUX ET USAGES (LE RONFLON, RAVIN DES LAURIERS) ..................................................... 16 4.1. Etat des milieux ....................................................................................................................... 16 4.2. Adduction et alimentation en eau [d’après [17]] ................................................................... 16

5. SCHEMA CONCEPTUEL ............................................................................................................... 17

6. CALCUL D’EQUIVALENCE ............................................................................................................ 17 6.1. Rappel réglementaire ............................................................................................................. 17 6.2. Méthodologie ......................................................................................................................... 18 6.3. Aménagements et dispositifs envisagés ................................................................................. 19 6.4. Mise en œuvre des calculs d’équivalence en fond de casier .................................................. 20

6.4.1. Caractéristiques des différentes couches ............................................................ 20

6.4.2. Résultats ............................................................................................................... 21

7. PRESCRIPTIONS DE MISE EN ŒUVRE .............................................................................................. 23 7.1. Aptitude des matériaux à être utilisés comme composante d’une barrière reconstituée .... 23 7.2. Prescriptions de mise en œuvre de la couche d’argile rapportée .......................................... 24 7.3. Contrôle de mise en œuvre de la couche d’argile rapportée ................................................. 24 7.4. Contrôle de mise en œuvre du GSB ........................................................................................ 25


2

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : localisation générale du site ..................................................................................... 3

Figure 2 : Carte géologique du secteur (extrait) ....................................................................... 6

Figure 4. Carte hydrogéologique du vallon des Lauriers (d’après [4] 2010). ........................ 12

Figure 5. Carte hydrogéologique détaillée de la partie amont du site (d’après [4] 2010). .. 14

Figure 6. Carte des écoulements (iso pièze théorique) et réseau de piézomètres (d’après [4] 2010), réseau actualisé 2015. ............................................................................................ 15

Figure 7 : Schéma conceptuel .................................................................................................. 17

Figure 8 : Résultats du calcul d’équivalence ........................................................................... 22 LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1. Historique des campagnes de reconnaissance géologique et géotechnique ....... 8

Tableau 2. Essais de perméabilité réalisés dans le site .......................................................... 13

Tableau 3 : Caractéristiques des différentes couches du dispositif 1 (type arrêté ministériel) .................................................................................................................................................. 20

Tableau 4 : Caractéristiques des différentes couches du dispositif 2 .................................... 20

Tableau 5 : caractéristiques des différentes couches du dispositif 3 .................................... 21



Tableau 8 : Paliers de concentration (concentration relative) .............................................. 21

Tableau 9 : spécifications requises pour le GSB ..................................................................... 23


3

1. INTRODUCTION

La présente note d’équivalence intéresse le projet de rehausse du Site 3 de l’ISDND des Lauriers. Cette installation est gérée par le SMIDDEV (Syndicat Mixte du Développement Durable de l’Est Var pour le traitement et la valorisation des déchets ménagers) et se situe dans la commune de Bagnols-en-Fôret, avec un accès via la route départementale D4. L’ISDND se trouve dans le bassin versant d’un vallon escarpé, au milieu d’une zone boisée. Ce bassin versant est le lieu d’écoulement d’un ruisseau, le Ronflon (dénommé dans sa partie amont Vallon des Lauriers), qui a été en partie canalisé à hauteur de l’ISDND.

Figure 1 : localisation générale du site

Emprise ISDND


4

Le projet de rehausse sur le Site 3 vise la poursuite de l’exploitation de l’ISDND à périmètre constant ou quasi constant. La base du nouveau casier sera implantée sur le terrain naturel, au fur et à mesure de l’avancement de l’exploitation, le stockage se fera en s’appuyant sur des anciennes zones exploitées (flancs du Site 3).

2. DOCUMENTS CONSULTEES

[1] Dossier du projet d’extension de la décharge contrôlée de Bagnols-en-Foret avec changement du mode de traitement, établie par SITOM de décembre 1992, et enveloppant diverses études dont l’étude d’impact établie par BEGEAT et SUD AMENAGEMENT AGRONOMIE, juillet 19921;

[2] Centre de stockage de déchets de Bagnols-en-Foret – Site 3 – Demande D’Autorisation à Exploiter, établie par BETURE-ENVIRONNEMENT en septembre 20012; [3] Mise en dépôt de matériaux – Etude de faisabilité géotechnique – CSDU des Lauriers, réf. 06-273, établie par GEOLITHE, juin 2007. [4] Audit Hydrogéologique et environnemental de l’ISDND des Lauriers à Bagnols-en-Fôret, établie par HGM Environnement, septembre 2010. [5] Rapport d’étude géotechnique d’avant projet – ISDND des Lauriers – SMIDDEV, réf 10SG462A aGEBOCB, établie par ERG, mars 2011. [6] Dossier de demande d’autorisation d’exploiter un nouveau casier de stockage sur le casier existant et déjà comblé du site n°2 - Partie 2 : Etude d’impact- BAGNOLS-EN-FORET, SMIDDEV, réf RDSOSE00257-01, établie par BURGEAP, Juillet 2012 [7] Lettre de mission relative à l’intervention d’un tiers-expert. Etablie par la DREAL PACA le 7 septembre 2012 ; [8] Bassin de rétention des eaux internes et stabilisation. ISDND Les Lauriers BAGNOLS EN FORET (83008), Etude géotechnique G2, établie par Fondasol, mai 2013. [9] Note relative aux investigations géotechniques complémentaires - Mission G5, établie par GEOCONCEPT, le 4 juillet 2013 ; [10] ISDND Les Lauriers - Projet de rehausse du Site 2 - Mission G12 - Étude Géotechnique d’Avant-Projet, établie par GEOCONCEPT, le 8 novembre 2013 ; [11] ISDND Les Lauriers - Investigations géotechniques - sondages équipés en inclinomètres et piézomètres - Bagnols-en-foret - Compte rendu de sondages. Etablie par HYDROGEOTECHNIQUE le 10 mars 2014 ;

1 Document débouchant sur un Arrêté Préfectoral autorisant l’exploitation du Site 2

2 Document débouchant sur un Arrêté Préfectoral autorisant l’exploitation du Site 3


5

[12] ISDND Les Lauriers - Supervision géotechnique d’exécution – Mission G4 – Synthèse. Etablie par GEOCONCEPT, le 4 mars 2014 ; [13] Etude de stabilité du versant Sud-ouest du site 1 - mission complémentaire G2 partielle - Bagnols-en-foret. Etablie par HYDROGEOTECHNIQUE le 18 avril 2014 ; [14] ISDND Les Lauriers - Analyse géologique et géotechnique des sites 1 a 4 – Mission G5 – Tierce Expertise. Etablie par GEOCONCEPT, le 11 juin 2014 ; [15] ISDND des Lauriers à Bagnols-en-foret – Tierce Expertise – Synthèse des éléments d’analyse critique hydrologique, hydraulique, hydrogéologique, géotechnique fournis par INSAVALOR et GEOCONCEPT. Etablie par SMIDDEV le 20 juin 2014 ; [16] ISDND des Lauriers à Bagnols-en- Foret - Auscultation de la digue de la retenue à Lixiviats et des talus Ouest du Site n°1. Campagne de mesures topométriques et inclinométriques - Rapport d'auscultation N°9. SCP en février 2015. + rapport IMP-R3002b - Rapport de mesure initiale Bagnols en Forêt SD.SE.ABO.RAP.14.354 [17] Dossier modificatif au titre de l’article R512‐33 du Code de l’Environnement : Augmentation de la capacité de rejet dans le Ronflon, des perméats issus de la station d’osmose inverse, ISDND DES LAURIERS – BAGNOLS‐EN‐FORET (83), réf. A 79599 /A, Antea Group, Avril 2015.

3. CONTEXTE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE

3.1. Contexte géologique général

L’installation se localise dans une zone présentant une morphologie composée d’un ensemble de petits reliefs qui forment un chaînon d'orientation Est-Ouest, culminant entre + 200 m NGF et + 500 m NGF d'altitude. Ce chaînon est entièrement constitué par la série volcano-sédimentaire du Permien inférieur composée d'une alternance de coulées de lave et de dépôts détritiques. Cette série lithostratigraphique est bien représentée dans le Ravin des Lauriers où se situe l’ISDND. Toutefois, les pentes assez marquées du versant de ce ravin sont recouvertes d'un manteau de colluvions et d'éboulis qui masque généralement le substratum rocheux. Ces dépôts de pente résultent du démantèlement des formations lithologiques, particulièrement des coulées de lave.

A partir de la carte géologique 1/50000ème (1994), on identifie les formations suivantes dans la zone d’implantation de l’ISDND (Figure 2) :

Dépôts de pentes (E3) Système d’éboulis correspondant aux glaïres de l’Estérel qui couvrent la plus part des pentes. Leur épaisseur peut arriver jusqu’à 10-15m, parfois légèrement lité, avec strates successives de granulométrie et d’émoussé différents ;


6

Coulée de rhyolite ignimbritique (7ρ) :

D'une puissance de 150 à 300 m. C’est une rhyolite rouge, orange ou mauve. Elle correspond au « porphyre rouge » ou à la rhyolite amarante. Très riche en phénocristaux. Elle s’est mis en place par débordement fissural, le long des grandes failles bordières des bassins. On observe également : coulée de rhyolite ignimbritique à fragment de ponces (2ρ) ; Formation de Bayonne (rBa) D’une puissance de 30 à 150m. Elle débute par du conglomérat, à galets à socle, de roches volcaniques et des rares roches sédimentaires, discordant sur la Formation d’Ambon ou directement sur le socle (Est de Bagnols-en-Foret). Puis vient un ensemble de grès feldspathiques et d’arkoses rosâtres, d’aspect moutonné à l’affleurement. Très développés autour de Bagnols-en-Foret (100m d’épaisseur), ces grès correspondent à des dépôts de coulées boueuses. Au Sud-Est de Bagnols-en-Foret des chenaux fluviaux se développent. La formation se termine par des argiles parfois vertes, le plus souvent brunes. Un vulcanisme acide important se met en place pendant le dépôt de cette formation (ie développement des Rhyolites).

D4

Vers Bagnols-en-fôret

Vers Fréjus

ISDNDLes Lauriers

Figure 2 : Carte géologique du secteur (extrait)

E3


7

3.2. Contexte géologique local

Des études locales présentés en [1] datant de 1991, exposent la disposition et la structure du substratum permien de la zone de l’ISDND. La succession lithologique est constituée de six formations définies comme suit, de la base au sommet:

- La dolérite d'Ambon (D1) - Les grès arkosiques et pélites (e) - La rhyolite ignimbritique (R2) - Les grès, conglomérat et pélites (f) - La rhyolite amarante (R3 - Les tufs, grès et pélites (g)

Le site de l’ISDND concerne essentiellement la formation détritique (f) constituée de pélites associées à des conglomérats et des grès. La coulée de rhyolite amarante (R3) forme des entablements qui constituent notamment les sommets des reliefs environnants. Ainsi l’ISDND de Bagnols-en-Forêt repose sur un substratum de roches cristallines d’origine volcanique, recouvertes par endroits de placages d’origine volcano-sédimentaire. On retrouve à l’origine de l’installation une zone présentant des colluvions et éboulis d’épaisseur variable inférieure à 5m, reposant sur le substratum constitué de pélites et grés. Pour les besoins de l’exploitation ces éboulis ont été terrassés et valorisés sur l’exploitation. L’objectif étant de placer les déchets sur des horizons peu perméables tels les pélites.

L’étude géologique du Ravin des Lauriers HYDROGEOMIDI (dans [1]) a été complétée par différentes campagnes de reconnaissances successives. Ces études ont permis de préciser la nature des terrains au droit de l’ISDND. A noter que certains sondages réalisés par Hydrogéotechnique [11] sur les sites 1 et 2 permettent d’apprécier la configuration actuelle en montrant une transition directe entre les casiers de déchet et le substratum gréseux. Le Tableau 1 présente l’historique de campagne de reconnaissances réalisées depuis 1991.


8

Etude Date Synthèse Références

ERG - 2 sondages destructifs à 30m, SD1 et SD2 ; - 8 coupes géophysiques, P1 à P8 ; - 7 essais de perméabilité Lugeon dans SD1 et

SD2.

Dans [1]

EGSOL SUD novembre 2000

- 9 sondages de reconnaissance entre 10m et 15m, SK1 à SK6 et SP1 à SP3 ;

- 12 essais de perméabilité de type Lefranc ; - 6 essais préssiométriques.

Dans [2]

CEBTP décembre 2005 - janvier 2006

- 4 sondages destructifs à 15m de profondeur, SK7 à SK10 ;

- 1 sondage carotté à 30m de profondeur ; - 19 fouilles à la pelle mécanique ; - 22 profils sismiques.

Dans [4], [6]

GEOLITHE 2007 - 5 sondages pressiométriques (SP1 à SP5) ; - 5 profils sismiques réfraction couplés à 5

profils de panneaux électriques ; - 12 sondages à la pelle mécanique (PM1 à

PM12); - Essais en laboratoires (GTR).

cf. [3]

Sol Conseil 2010 - Mentionné dans [4]

ERG mission G12

mars 2011 - 6 sondages au pénétromètre dynamique PD1 à PD4, à une profondeur au refus entre 1,6m et 12,2m ;

- 16 sondages carottés SC1 à SC16, de profondeurs variables comprises entre 11,5m et 21,8m ;

- 18 essais Lugeon sur SC14 à SC16 (6 essais/sondage) ;

- Une campagne géophysique (EDG) ; - Pose de deux inclinomètres sur SC11 et SC12

et d’un piézomètre sur SC13 ; - 25 puits de reconnaissance PM1 à PM25 ; - 16 essais de perméabilité Porchet ; - Des essais en laboratoire (GTR, cisaillement,

compression et traction).

Réalisé suite à demande sur [4]

Fondasol mai 2013 - 4 sondages destructifs de 24m de profondeur, SP 101 à 104 ;

- 3 sondages carottés de 24m de profondeur, SC 101 à 103 ;

- Des essais préssiométriques ; - Des essais au laboratoire (cisaillement).

Hydrogéotechnique mars 2014 - 6 inclinométres (I0 à I5) - 3 pièzométres (PZ1, PZ2 et PZ4)

cf. [11]

Tableau 1. Historique des campagnes de reconnaissance géologique et géotechnique


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3.3. Contexte hydrographique

3.3.1. Le contexte hydrographique régional

A l'échelle régionale, le réseau hydrographique alimente l'Argens, fleuve de direction générale Ouest-Est qui prend sa source dans la région de Saint-Maximin La Sainte Baume et rejoint le littoral dans la baie de Saint-Raphaël, au sud de Fréjus. La zone étudiée concerne la partie aval du bassin de l'Argens, à environ 3 km de son embouchure.

3.3.2. Le contexte hydrographique local

D’après l’étude d’impact dans [1], l’ISDND se trouve entre les deux principaux affluents dans la direction Nord-Sud de l’Argens : Le Blavet et le Reyran. Le site se localise plus spécifiquement au niveau du Ronflon, qu’avec le Réal (plus à l’Ouest) se versent sur la Vernède, également un affluent de l’Argens. A l’Est, on rencontre le Gonfaron, qui se jettera après sur le Reyran. Entre le Blavet et le Reyran se distinguent trois unités morphologiques, dont l’unité septentrionale qui abrite le site de l’ISDND. Les autres deux unités sont l’intermédiaire et la méridionale. L’unité septentrionale est constituée par un relief marqué, de la direction Est – Ouest, et culminant à 561m d’altitude au somment de Castel Diaou. L’altitude des points culminants décroit sensiblement d’Ouest en Est, de la Colle du Rouet au pic de la Gardiette et au somment d’Ambon (cf. [1]) Cette unité comprend la tête des bassins versants des affluents du Blavet et de la Verdène. Des nombreuses sources y sont répertoriées (Font Carbonel, source des Anguilles, de source de l’Aiguillon, source St Martin) (cf. [1]). Le bassin versant de la Vernède s'étend sur une superficie d'environ 2 500 ha. Il est constitué d'un réseau hydrographique bien hiérarchisé qui prend naissance sur les contreforts du Défens et du pic de la Gardiette (cf. [1]), à l’Est du site. Les torrents, le Réal, le Ronflon et le Gonfaron sont alimentés par de petits "rus" drainant des petits sous bassins versants, zones de rassemblement des unités élémentaires que sont les ravins-affluents à l'amont du système hydrographique (cf. Erreur ! Source du renvoi introuvable.). Le torrent de Réal est alimenté par deux sous-bassins dont un est en position légèrement excentrée par rapport au réseau. Le torrent du Ronflon est alimenté par trois sous-bassins versant unitaires que sont : Le Ravin de l'Apic, le ravin de l'Hermite et le Ravin des Lauriers, lieu d'implantation de l’ISDND (cf. [1]). Dans sa partie aval, la Verdène est canalisée dans des "garonnes" (Garonne et Grande Garonne), auxquels vient s'ajouter le débit du ruisseau "le Compassis", avant de rejoindre l'Argens près de son embouchure.


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3.3.3. Le ravin des Lauriers (d’après [2])

Le ravin des Lauriers correspond à un des sous-bassins qui donne naissance au torrent "le Ronflon". Ce sous-bassin versant représente une superficie d'environ 152 ha pour un périmètre d'environ 6,4 km. Les points culminants sont le sommet de cote +402 NGF en partie nord-ouest, le col de la Pierre Coucou et le Petit Roc à +366 NGF. A sa naissance, le torrent du Ronflon est à la cote +180 NGF. L'exutoire est à la cote +80 NGF. La morphologie et les pentes relativement escarpées du bassin des Lauriers résultent d'une érosion différentielle des formations géologiques. Les terrains détritiques tendres, présents en surface viennent en recouvrement des roches d'origine volcanique composant le substratum. L'importante épaisseur de colluvions a par ailleurs favorisé le développement d'une végétation caractéristique de ces terrains siliceux (maquis de la Suberaie). L’ISDND, constituée des Sites n°1, n°2 et n°3, occupe une superficie d'environ 30 ha sur le versant oriental du ravin des Lauriers. Les installations sont situées entre les côtes + 207 et + 245 m NGF pour une distance horizontale d'environ 450 m. La pente moyenne est de l'ordre de 16%. Les débits de fréquence décennale et centennale ont été estimés à respectivement 5 et 10 m3/h Les eaux de ruissellement sont actuellement totalement canalisées par des fossés périphériques au site.

3.4. Contexte hydrogéologique

L’étude HYDROGEOMIDI (dans [1]) complété par l’étude HGMenvironnement de 2010 [4], a permis d’établir deux cartes hydrogéologique du site (Figure 3,). Plusieurs unités hydrogéologiques ont été définies suivant les formations géologiques :

- le substratum permien avec, o la formation pélitique ; o la coulée rhyolitique ;

- le recouvrement superficiel. L’étude HYDROGEOMIDI dans [1] a conclu que le site de l’ISDND des Lauriers est caractérisé du point de vue hydrogéologique par :

- l’absence d’aquifère souterrain ; (uniquement des écoulements souterrains localisés en zone d’altération)

- un substratum imperméable épais (200 m environ), de nature détritique (formation pélitique) ;

- une couverture colluviale perméable qui favorise un écoulement de subsurface des eaux pluviales. Ces eaux d’infiltration sont drainées vers le réseau hydrographique.


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Les études diverses réalisés depuis compilés en 2010 dans [4] montrent que :

- la couverture colluviale du socle Permien, avec sa perméabilité moyenne à élevée, constitue un réservoir tampon qui limite le ruissellement aval ;

- les sédiments permiens, du fait de leur perméabilité faible a tres faible, constituent une barrière passive favorable pour le site ;

- des venues d’eau souterraine circulent dans l’ensemble de la couverture sédimentaire récente (éboulis, colluvions, base des colluvions, socle altéré). Le sens général des écoulements souterrains est du Nord-est vers le Sud-ouest, sur le versant rive gauche en direction du vallon et du Nord vers le Sud, le long du vallon, montrant ainsi la prédominance des apports de versants ;

- les failles qui affectent le socle des colluvions constituent des drains potentiels dans les rhyolites. Aucune faille drainante n’a pas été observée dans les sédiments permiens. En ce sens, la capacité de drainage de la faille F1 orientée Nord-Sud n’est pas démontrée, sauf dans le premier mètre soixante ou les sédiments permiens altérés et décomprimés peuvent être plus perméables (k = 4.10-5 a 2.10-6 m/s au niveau du sondage SK4). Le verrou rhyolitique contre lequel s’appuie la digue à lixiviats est étanche car très peu ou non fracture.


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Figure 3. Carte hydrogéologique du vallon des Lauriers (d’après [4] 2010).


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3.4.1. Mesures de perméabilité du site

Lors des campagnes de reconnaissance plusieurs essais de perméabilité in situ ont été réalisés. Ces essais ont été réalisés selon protocoles diverses dont le Lefranc, le Lugeon et le Porchet ce qui a permis d’apprécier la perméabilité des terrains sous-jacents. A proximité de l’emprise de la rehausse on dénombre 9 essais de perméabilité. Les résultats des différents essais sont présentés dans le Tableau 2. Une synthèse graphique sur la partie amont du site a été présentée sur [4] et retranscrit ici (cf. Figure 4).

Dénomination

Sondage à la pelle

mécanique CEBTP 2006

Sondage à la pelle avec essai de

perméabilité (hydrogéomidi

1991 )

Sondage destructif avec essai

de perméabilité EGSOL 2001

Perméabilité (m/s)

01 X 8,1.10-8

05 X 2,6 10-7

06 X 4,2.10-7

10 X 2,4.10-6

SK6

X 6,8.10

-6

2,6.10-9

SK5

X 1,9.10-7

SK2

X 1,4 10

-4

7,7 10-6

2,3 10

-9

SK4

X 3,7 10

-5

4,9

Tableau 2. Essais de perméabilité réalisés dans le site

La perméabilité la plus défavorable est de 1,4 10- 4 m/s au droit du secteur


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Figure 4. Carte hydrogéologique détaillée de la partie amont du site (d’après [4] 2010).

3.4.2. Suivi piézométrique du site

Afin de préciser le contexte hydrogéologique local du site, il dispose d’un réseau de surveillance piézométrique complet. Leur localisation est présentée sur la Figure 5, retranscrite ici à partir de [4] et complétée par l’implantation des piézomètres réalisés en 2011 (cf. [5]) et 2014 (cf. [11]) De même, dans la figure sont présentés les isovaleurs théoriques du niveau constaté en janvier 2009.


15

Figure 5. Carte des écoulements (iso pièze théorique) et réseau de piézomètres (d’après [4] 2010), réseau

actualisé 2015.

SP3pz SP2pz

SP13pz

I+Pz2 I+Pz1

I+Pz4


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4. QUALITE DES EAUX ET USAGES (LE RONFLON, RAVIN DES LAURIERS)

4.1. Etat des milieux

D’un point de vue quantitatif, le secteur ne présente pas d’aquifère immédiat. En ce qui concerne le Ronflon, il n’existe pas de données quantitatives sur le débit moyen et le QMnA5, toutefois, on retient un débit décennal de l’ordre de 5m3/s et un débit centennal de l’ordre de 10m3/s. De même, il n’est pas exploité au niveau du ravin des Lauriers (implantation de l’ISDND), il n’existe pas des captages ni des puits, juste un bassin tampon d’orage. D’un point de vue qualitatif, l’analyse sur le Ronflon, du degré de trophie, de la valeur saprobiale (tolérance vis à vis de l'eutrophisation), de la distribution longitudinale, des microhabitats permet de conclure respectivement à (cf. :

Une charge en matière organique faible à modérée, ce qui confirme la bonne qualité du cours d’eau ;

Une faible résistance des taxons à la pollution organique, renforçant le constat relatif à la bonne qualité du cours d’eau ;

Une distribution longitudinale inféodée à la partie haute des bassins versants ;

Des microhabitats minéraux de grande taille avec absence de végétation aquatique et de débris végétaux).

4.2. Adduction et alimentation en eau [d’après [17]]

La commune de Bagnols-en-Forêt est alimentée en eau potable par le réseau de la Siagnole près de Mons. La consommation du site a été en 2010 de 5 168 m3. Les couches aquifères étant placées, stratigraphiquement et géographiquement au-dessus du vallon des Lauriers, aucune relation hydraulique n’est possible entre le vallon des Lauriers et le village de Bagnols-en-Forêt. L’alimentation en eau potable des communes du golfe de Fréjus est assurée par plusieurs captages AEP (Alimentation en Eau potable) sur un aquifère de la plaine alluviale de l’Argens. Le vallon des Lauriers est situé sur des coteaux qui dominent cette plaine alluviale, à une distance de 5 à 6 kilomètres. En l’absence d’écoulements profonds à l’aplomb du vallon des Lauriers, aucune propagation de pollution vers cette nappe alluviale n’est possible par voie souterraine. Néanmoins, le ruisseau des Lauriers situé en position basse par rapport au site et versants alentours assure le drainage des écoulements superficiels et pourrait donc constituer un vecteur potentiel de pollution des eaux de surface. Toutefois [comme mentionné plus haut dans le paragraphe], il n’existe aucun captage d’alimentation en eau potable sur le site et ni dans un rayon de 200 mètres aux alentours du site de stockage.


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5. SCHEMA CONCEPTUEL

Le schéma ci-après permet de synthétiser graphiquement les différents éléments développés dans les paragraphes précédents, afin de mieux cerner les enjeux existants.

50 100 200 250150 3000

250

200

Pz11

Site 2

Site 3

CoupeNE - SO

Rehausse Site 3

Barrière de sécurité passive k < 1.10-9 m/s

Rhyolites

PélitesK< 1.10-6

m/s

Conglomérats

Pz14, Pz 5Le Ronflon

Sens écoulement Pas de cible AEP

Figure 6 : Schéma conceptuel

6. CALCUL D’EQUIVALENCE

6.1. Rappel réglementaire

L’article 9 de l’arrêté ministériel du 15 février 2016 (abrogeant l’arrêté ministériel du 9 septembre 1997 modifié par l’arrêté du 19 janvier 2006) préconise :

La barrière de sécurité passive est constituée du terrain naturel en l’état. Le fond de forme du site présente, de haut en bas, une perméabilité inférieure à 1.10-9 m/s sur au moins 1 mètre et inférieure à 1.10-6 m/s sur au moins 5 mètres.

Les flancs sont constitués d’une couche minérale d’une perméabilité inférieure à 1.10-9 m/s sur au moins 1 mètre.

Lorsque la barrière géologique ne répond pas naturellement aux conditions précitées, elle peut être complétée artificiellement et renforcée par d’autres moyens présentant une protection équivalente.

L’épaisseur de la barrière ainsi reconstituée ne doit pas être inférieure à 1 mètre pour le fond de forme et 0,5 mètre pour les flancs jusqu'à une hauteur de deux mètres par rapport au fond.

En tout état de cause, l’étude montrant que le niveau de protection sur la totalité du fond et des flancs de la barrière reconstituée est équivalent aux exigences fixées au premier alinéa, figure dans le dossier de demande d’autorisation.

A noter que conformément à la Directive Européenne, et comme précisé dans le Guide de recommandation pour les calculs d’ « équivalence » de février 2009, édité par le MEEDDAT, l’épaisseur de la couche de matériau amendé peut être réduite par rapport à la prescription réglementaire de 1 m mais ne pourra être inférieure à 0,5 m.

Nota : le projet d’Arrête Ministériel visant à remplacer celui de 1997 reprend les mêmes critères pour la constitution de la barrière de sécurité passible, ainsi que le principe d’équivalence. A la date de révision de la présente note l’arrêté ministériel du 15 février 2016 est paru. La note intègre ce nouvelle arrêté qui annule et abroge le précédent


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6.2. Méthodologie

L’équivalence entre deux barrières passives ne doit pas être considérée uniquement en termes de temps de transfert, mais surtout en termes d’impact potentiel du site sur une ressource en eau souterraine. Ainsi, deux systèmes de barrières pourront être jugés équivalents lorsque les concentrations maximales induites dans les eaux souterraines sont les mêmes.

Le flux de pollution provenant des déchets a une composante dite « convective » (liée à un gradient hydraulique) et une composante dite « diffusive-dispersive » (liée à un gradient de concentration) : il est désormais bien établi que l’un des principaux mécanismes qui contrôle la migration des polluants à travers les barrières peu perméables est la diffusion moléculaire (cf. Shackelford, 19883 ou Johnson et al., 19894).

L’équation classique de transport des polluants par advection et diffusion-dispersion en une dimension est :

0x

CD

x

Cv

t

C2

2

(1)

où : C est la concentration du soluté au point x et à la date t ; D est le coefficient de diffusion-dispersion ; v est la vitesse moyenne de l’eau.

Pour les besoins de comparaison entre les dispositifs, les concentrations calculées dans les eaux souterraines sont des concentrations relatives : ainsi, la concentration à la source est prise égale à 1. En particulier, il n’est pas possible de comparer ces valeurs avec d’éventuelles valeurs guides, ce qui nécessiterait le calcul de concentrations absolues.

Notons par ailleurs que les calculs présentés considèrent l’équivalence uniquement sous l’angle des transferts hydro-dispersifs : ils ne prennent pas en compte une éventuelle interaction chimique entre les lixiviats et les matériaux mis en œuvre.

Le calcul d’équivalence en fond d’alvéoles s’évalue par la résolution de l’équation présentée au paragraphe précédent.

Guyonnet (1998) a proposé une solution analytique au problème de transport de solutés au travers un milieu multicouche en régime stabilisé :

C’ =

E

zzDz

i

iL

qH

C

0

0

)()(exp11

(2)

où :

C0 est la concentration à la source

3 Shackelford, C., 1988. Diffusion as a transport process in fine-grained barrier materials. Geotechnical News,

vol. 6, n° 2. 4 Johnson, R., Cherry, J., Pankow, J., 1989. Diffusive contaminant transport in natural clay : a field example and

implications for clay-lined waste disposal sites. Environmental Science & Technology, vol. 23.


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C’ est la concentration moyenne dans l’aquifère à l’aplomb de la source

E est l’épaisseur totale des couches situées au-dessus de l’aquifère

L est la largeur de la zone polluée dans la direction de l’écoulement des eaux souterraines

(z) est la porosité à la profondeur z

D(z) est le coefficient de diffusion-dispersion à la profondeur z

H est l’épaisseur de la couche de mélange dans l’aquifère

q est le flux de Darcy dans l’aquifère.

Cette équation permet de manière simplifiée d’estimer la concentration maximale induite dans l’aquifère pour une source de concentration constante.

L’équivalence consiste à résoudre cette équation pour différents scénarios d’aménagement de la barrière passive et de calculer l’évolution de la concentration en fonction du temps au point d’impact considéré.

Le calcul est réalisé au moyen d’un programme de calcul informatique appelé MIDAS qui résout l’équation analytique ci-dessus.

6.3. Aménagements et dispositifs envisagés

Le projet se faisant en rehausse du casier existant, donc hors sol par rapport au terrain naturel (flancs), le calcul d’équivalence n’a été mené que sur les fonds du casier projeté à l’ouest et à l’est de l’actuel Site 3 et sur le dôme. Sur le fonds placés directement sur le terrain naturel, la partie supérieure du substratum constituée de sédiments permiens peu altérés et non fracturés jouera son rôle de « barrière passive ». Dans les éventuelles zones de faille (notamment à l’ouest) une étanchéité spécifique devra être mise en œuvre. Une équivalence est alors présentée. Pour le calcul au droit du dôme, l’épaisseur des déchets existants étant variable, une valeur maximale de 30m a été retenue. Cette valeur a été estimée à partir des plans projets du DDAE 2001 [2] et du dernier relevé topographique en date d’octobre 2014. D’autre part, seul le Site 3 exploité entre 2003 et 2011 dispose d’une barrière de sécurité passive conforme à la réglementation. Afin de se placer dans le contexte le plus défavorable, il a été considéré qu’aucune barrière de sécurité passive n’existait en base du stockage actuel. Ceci est le cas pour les Sites 1 et 2.

Dans l’objectif de pouvoir comparer les différents dispositifs, on a simulé un aquifère totalement fictif à -5m de profondeur par rapport à l’interface déchets/terrain naturel.

Cinq dispositifs sont étudiés et comparés dans ce rapport :

DISPOSITIF 1 (type arrêté ministériel) :

1 m de matériaux argileux de perméabilité inférieure à 1.10-9 m/s et 5 m de matériaux, en place ou rapportés, de perméabilité inférieure à 1.10-6 m/s ;

DISPOSITIF 2 – 3 :


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un géosynthétique bentonitique de perméabilité inférieure à 5.10-11 m/s qui vient recouvrir 1 m de matériaux argileux de perméabilité inférieure à 1.10-9 m/s, le tout surmontant les déchets en place ; La perméabilité des déchets en place n’étant pas connue, elle a été prise égale à 1.10⁻²m/s pour le dispositif 2 et 1.10⁻⁴m/s pour le dispositif 3.

DISPOSITIF 4 :

un géosynthétique bentonitique de perméabilité inférieure à 5.10-11 m/s qui vient recouvrir 0.5 m de matériaux argileux de perméabilité inférieure à 1.10-9 m/s, le tout surmontant les déchets en place ; La perméabilité des déchets en place a été prise égale à 1.10⁻²m/s.

DISPOSITIF 5 :

un géosynthétique bentonitique de perméabilité inférieure à 5.10-11 m/s qui vient recouvrir 1 m de matériaux argileux de perméabilité inférieure à 1.10-9 m/s, le tout surmontant une altération géologique avec des colluvions et rhyolites altérés d’une perméabilité prise égale à 1,4.10-4m/s.

A noter que le dispositif 4 n’est pas conforme à la réglementation. Ce calcul a été mené pour juger de l’influence d’une dégradation éventuelle de la couche argileuse, suite aux tassements des déchets sous jacents. Dans le cadre du projet, une étude des tassements a été réalisée et des dispositifs de renforcements ont été proposés (cf. Etude géotechnique en annexe du DDAE).

6.4. Mise en œuvre des calculs d’équivalence en fond de casier

6.4.1. Caractéristiques des différentes couches

Les tableaux suivants rassemblent les différentes caractéristiques des couches prises en compte dans la mise en œuvre des calculs d’équivalence en fond :

Épaisseur (m) Perméabilité (m/s) Porosité

Matériaux argileux 1 1.10-9 0,5


Substratum : pélites 5 1.10-6 0,3

Aquifère fictif 5 5.10-3 0,3

Tableau 3 : Caractéristiques des différentes couches du dispositif 1 (type arrêté ministériel)


GSB 0,006 5.10-11 0,6


Déchets anciens 30 1.10⁻² 0,3



Tableau 4 : Caractéristiques des différentes couches du dispositif 2


GSB 0,006 5.10-11 0,6



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Déchets anciens 30 1.10⁻⁴ 0,3



Tableau 5 : caractéristiques des différentes couches du dispositif 3


GSB 0,006 5.10-11 0,6

Matériaux argileux 0.5 1.10-9 0,5

Déchets anciens 30 1.10⁻² 0,3


Aquifère fictif 5 5.10-3 0,3 Tableau 6 : caractéristiques des différentes couches du dispositif 4


GSB 0,006 5.10-11 0,6


Colluvions /Rhyolite altérée 5 1,4.10-4 0,3


Tableau 7 : caractéristiques des différentes couches du dispositif 5

6.4.2. Résultats

Les résultats des calculs pour les différents dispositifs sont présentés dans le tableau suivant.

Barrière passive Palier de

concentration Rapport entre les paliers des différents dispositifs

Dispositif 1 0,0057 /

Dispositif 2 0,0051 0,895

Dispositif 3 0.0051 0,895

Dispositif 4 0.0057 1

Dispositif 5 0.0051 0,895

Tableau 8 : Paliers de concentration (concentration relative)


22

0.000

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0 100 200 300 400 500 600

Co

nce

ntr

ati

on

rel

ati

ve

Temps (années)

Dispositif 1 - Arrêté ministériel

Dispositif 2

Dispositif 3

Dispositif 4

Dispositif 5

Figure 7 : Résultats du calcul d’équivalence

Au vu des résultats obtenus, il apparaît que :

- Les dispositifs 2 et 3, avec mise en place d’un GSB de 6 mm d’épaisseur associé à 1 m de matériaux argileux de perméabilité inférieure à 1.10-9 m/s, sont plus performants que le dispositif type arrêté ministériel.

- Le dispositif 4, avec une épaisseur d’argile réduite à 0.50m, est équivalent au dispositif type arrêté ministériel à long terme, mais moins performant sur la partie ascendante de la courbe.

- Le dispositif 5, avec une couche perméable intermédiaire, est plus performant que le dispositif type arrêté ministériel à long terme. A noter que par rapport aux dispositifs 2 et 3 il est moins performant sur la partie ascendante de la courbe, ce qui est cohérent avec la différence de contexte.


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7. PRESCRIPTIONS DE MISE EN ŒUVRE

7.1. Aptitude des matériaux à être utilisés comme composante d’une barrière reconstituée

Matériaux fins k < 1.10-9 m/s :

L’exploitant, dans son CCTP de Travaux pour la mise en place des matériaux rapportés demandera une étude d’identification par un laboratoire indépendant de l’entreprise.

Cette identification comportera au minimum les essais suivants :

classification GTR : teneur en eau naturelle, poids volumique, argilosité (valeur de bleu) et granulométrie ;

essais de compactage PROCTOR ;

mesure de perméabilité réalisée sur un échantillon compacté à une densité proche de l’optimum et légèrement plus humide que la teneur en eau de l’optimum ;

GSB :

Le renforcement de la barrière passive en fond et flancs d’alvéole sera assuré par un géosynthétique bentonitique (GSB) aiguilleté, dont les caractéristiques minimales seront :

Caractéristiques Références Valeurs requises

Masse surfacique NF EN 14196 ≥ 5,3 kg/m² à teneur en eau naturelle

Masse surfacique de bentonite NF EN 14196 ≥ 5 kg/m² à 0 % de teneur en eau en tout point du produit

Minéralogie Pr EN 13968 Bentonite sodique naturelle avec teneur en smectite ≥ 70%

Perméabilité et flux sous contrainte XP P 84-705 Perméabilité ≤ 5.10

-11 m/s

Flux ≤ 5. 10-9

m3/m²/s

sous 160 kPa et 30 cm de charge

Proportion de CaCO3 NF P 94-048 ≤ 5% pondéral

Indice de Gonflement libre XP P 84-703 ≥ 24 cm3/2g

Capacité d’Echange Cationique (CEC)

NF X 31.130 ≥ 70 meq/100 g

Résistance à la traction EN ISO 10319 ≥ 20 kN/m

Résistance au pelage ASTM 6496 ≥ 60 N

Tableau 9 : spécifications requises pour le GSB


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Le géosynthétique bentonitique sera constitué d’une couche de bentonite sodique naturelle entre deux couches de géotextiles, tissés et non tissés, aiguilletés ensemble.

Afin de prendre en compte les tassements différentiels susceptibles de se produire au sein des déchets sous-jacents, un recouvrement minimum de 0.5m des lés sera réalisé. Pour mémoire, et selon le guide de recommandation édité par le Comité Français pour les Géosynthétiques (version 2 mars 2010), le recouvrement en fond de casier doit être de 0,3 m minimum.

7.2. Prescriptions de mise en œuvre de la couche d’argile rapportée

L’exploitant, dans son CCTP de Travaux pour la mise en place des matériaux rapportés demandera la réalisation par l’entreprise de planches d’essais sous le contrôle externe d’un bureau d’étude tiers compétent.

Ces planches d’essais ont pour objet de définir les moyens (engins et compacteurs) ainsi que la méthode de mise en œuvre des matériaux.

Pour ce faire, l’argile est mise en œuvre par couches d’environ 25cm à 33 cm (3 à 4 couches). La vitesse du compacteur, le type de vibration et le nombre de passage optimal sont calibrés à partir d’essai au gammadensimètre, réalisés sur chaque couche.

Afin de prendre en compte les tassements différentiels au sein des déchets sous-jacents, la pente minimale de la couche d’argile sera de 3%, vers le point bas.

La mise en œuvre des matériaux s’effectuera selon les règles de l’art en vigueur qui sont définies dans le document du BRGM (1997a) – Mise en œuvre de matériaux rapportés destinés au confinement des centres de stockage, Guide Technique, document BRGM 271, BRGM, Orléans.

7.3. Contrôle de mise en œuvre de la couche d’argile rapportée

Le contrôle externe portera sur :

Le suivi de la planche d’essais de compactage afin de valider les choix de l’entreprise (énergie de compactage ; épaisseur des couches), la réalisation de 1 essai de perméabilité sur la planche d’essai.

Le contrôle de l’homogénéité de la couche rapportée avec la réalisation de contrôle au gammadensimètre sur chaque couche mise en œuvre, soit au minimum 1 essais/1000m2 par couche mise en œuvre.

Le contrôle de la conformité de la perméabilité des matériaux par essais de perméabilité.

o 1 essai à charge constante conformément à la norme NF X30-420 tout les 2500m2 par couche mise en œuvre, et 1 en forage court NF X30-424 ou NF X30-425 par 1000m2 sur l’épaisseur totale de la BSP.

Avant mise en œuvre du GSB, un contrôle extérieur s’assurera que les résultats des contrôles externes, notamment en termes de perméabilité, soient conformes aux objectifs recherchés.


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7.4. Contrôle de mise en œuvre du GSB

Le contrôleur extérieur s’assurera que :

le support de pose du GSB soit uniforme et propre afin de ne pas endommager le GSB.

le recouvrement minimal de 0.50m entre chaque lé soit bien respecté.

l’ancrage en tranchée en tête de talus soit correct et réalisé conformément aux données fournisseurs et aux règles de l’art (largeur de la risberme et profondeur de la tranchée d’ancrage).

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