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Rapport de stage
Contribution à la connaissance des apports hydrogéologiques
de la zone humide de la Mance (Lorraine)
Dalstein Florian
4-29 juin 2018
UE 6.9 Stage en entreprise
Rapport de Stage/ Dalstein Florian
Remerciements
Je tiens à remercier Luc MANCEAU, ingénieur d’étude au LOTERR pour ses conseils
d’utilisations des outils de mesures et pour sa mise à disposition du logiciel lulu, qu’il a lui-
même créé.
Mes remerciements vont également vers Didier FRANCOIS, ingénieur de recherche au
LOTERR pour son partage de données météorologiques et ses conseils.
Merci à Guillaume GAMA du Conservatoire d’Espaces Naturels de Lorraine pour sa
disponibilité et ses connaissances en faune et flore présentes dans la zone humide de la
Mance.
Un très grand merci à mon maître de stage Benoît LOSSON pour ses conseils, connaissances
et son aide pour la bonne réalisation de mon stage.
Rapport de Stage/ Dalstein Florian
Résumé
Ce rapport traite des apports hydrogéologiques de la vallée de la Mance (Moselle –
Grand Est) entre la station de pompage du SIEGVO et le Moulin de la Mance (à proximité de
Gravelotte), dans les calcaires karstifiés du Bajocien. Cette étude s’est effectuée en partenariat
avec le Conservatoire d’Espaces Naturels de Lorraine.
Les différences de vitesses d’écoulements dans la nappe souterraine ainsi que
l’évolution de la charge en minéraux des eaux dans la zone humide, déterminées grâce à la
conductivité électrique, sont évoquées dans ce rapport. Ce dernier traite également de
l’évolution du débit le long du profil étudié ainsi qu’entre deux campagnes de prospection.
Les résultats obtenus à travers cette étude permettent de répondre au plan de gestion
du CENL de la vallée de la Mance.
Abstract
This Internship report talks about hydrogeologic contribution in Mance valley
(Moselle – Grand Est – France) between SIEGVO pumping station and the Moulin de la
Mance (near of Gravelotte), in karstified limestone of Bajocian. This study was in partnership
with the Conservatoire d’Espaces Naturels de Lorraine.
Differences of flow velocity in groundwater and mineral load evolution in wetland
water are mentioned in this report. They were determined with electric conductivity. Flow
evolution along the study profile and between both campains is also mentioned in this report.
Those study results allow to respond to CENL management plan of Mance valley.
Mots clés : Hydrogéologie, Conductivité électrique, Débit, Zone humide, Mance, Moselle.
Rapport de Stage/ Dalstein Florian
Table des matières I. Introduction ..................................................................................................................................... 1
II. Présentation du laboratoire de recherche ...................................................................................... 1
III. Cadre géographique et géologique ............................................................................................. 2
IV. Objectifs du stage ........................................................................................................................ 3
1. Objectif de ce sujet de recherche .................................................................................................... 3
V. Méthodologie, moyens et outils mis à disposition ......................................................................... 4
1. Sur le terrain .................................................................................................................................... 4
a. La prise de données ..................................................................................................................... 4
b. Conductivité ................................................................................................................................ 4
c. Débit ............................................................................................................................................ 5
2. Pour l’exploitation des données ...................................................................................................... 5
a. Coordonnées GPS ........................................................................................................................ 5
b. Débit ............................................................................................................................................ 6
VI. Résultats ...................................................................................................................................... 7
VII. Interprétation ............................................................................................................................ 12
1. Evolution du débit sur une campagne........................................................................................... 12
2. Evolution du débit entre les deux campagnes .............................................................................. 12
3. Diminution de la conductivité dans la zone humide ..................................................................... 13
VIII. Conclusion ................................................................................................................................. 14
Table des Illustrations
Fig 1: Localisation de la zone étudiée (Source : Google Maps) ............................................................... 2
Fig 2: Carte géologique de la Vallée de la Mance (Source: infoterre) ..................................................... 2
Fig 3: wtw© 1970 .................................................................................................................................... 4
Fig 4: Perche à intégration Arias© PI 3.2 ................................................................................................ 5
Fig 5: Exemple de feuille de jaugeage réalisée par lulu .......................................................................... 6
Fig 6: Résultats de débit lors des 4-5 (1) et 14 juin (légende : voir fig.7) ................................................ 7
Fig 7 : Résultats de conductivité et de température ............................................................................... 8
Fig 8: Evolution de la conductivité le long du chenal SZH1 ................................................................... 10
Fig 9: Schéma de la zone humide de la Mance ..................................................................................... 11
Fig 10: Evolution du débit de la Mance d'amont en aval lors de la première campagne ..................... 12
Rapport de Stage/ Dalstein Florian
1
I. Introduction Dans le cadre de l’UE 6.9 stage en entreprise, quatre semaines de stage ont été
effectuées au laboratoire du LOTERR avec Benoît LOSSON comme maître de stage.
L’objectif de ce stage a été de contribuer à la connaissance des apports
hydrogéologiques de la zone humide de la Mance et par extension de la Mance, affluent direct
de la Moselle. Ce cours d’eau se situe 10 km à l’ouest de Metz, région Grand Est, à proximité
des communes de Gravelotte et d’Ars-sur-Moselle.
Ce stage est directement lié au Conservatoire d’Espaces Naturels de Lorraine (CENL)
et à leur plan de gestion de la zone humide de la vallée de la Mance, à savoir les relations
entre les apports en eaux et la végétation présente sur ce site.
Ce rapport de stage présentera dans un premier temps le contexte géographique et
géologique (important pour cette problématique d’apport en eau) ainsi que les objectifs du
stage. La méthodologie et les moyens mis en œuvre afin de les atteindre seront ensuite
développés avant de présenter les résultats et leurs interprétations.
II. Présentation du laboratoire de recherche Le LOTERR est un centre de recherche en géographie appartenant à l’Université de
Lorraine et ayant un pôle sur l’île du Saulcy à Metz (57) dans l’UFR SHS, un autre à Nancy.
Ce laboratoire de géographie est issu de la fusion de ceux de Metz et Nancy suite à la
formation de l’Université de Lorraine. Trois axes de recherches sont étudiés dans ce
laboratoires : « Eaux et milieux », « Transitions paysagères et territoriales » ainsi que
« Transitions, acteurs et aménagement ».
Ce laboratoire est composé de 26 enseignants-chercheurs, 4-5 ingénieurs/ techniciens
et 17 doctorants et a comme directeur le professeur Grégory HAMEZ.
Ce laboratoire s’intéresse à la géographie dite physique, qui fait jonction avec des
domaines de recherches communes aux sciences de la terre telle la géomorphologie ou
l’hydrologie/hydrogéologie
Rapport de Stage/ Dalstein Florian
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III. Cadre géographique et géologique La Mance prend sa source dans le bois de Sainte-Ruffine avant de rejoindre la Moselle
au niveau d’Ars-sur-Moselle (Fig 1) après un tracé de 14km (CENL, p.4). La zone étudiée se
trouve entre la station de pompage entretenue par le SIEGVO (Syndicat Intercommunal des
Eaux de Gravelotte et de la Vallée de l’Orne) et le Moulin de la Mance, aujourd’hui inactif.
Fig 1: Localisation de la zone étudiée (Source : Google Maps)
La partie de la Mance étudiée présente de nombreuses sources d’origine
hydrogéologique en raison du recoupement de la base des calcaires du Bajocien (Fig 2),
localement karstifiés et qui représente un aquifère important. Le mur de cet aquifère est
constitué par les Marnes micacées. Ces dernières reposent sur les gites métallifères de
l’Aalénien (épaisseur de quelques mètres) sus-jacente aux marnes imperméables du Toarcien.
Fig 2: Carte géologique de la Vallée de la Mance (Source: infoterre)
Rapport de Stage/ Dalstein Florian
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IV. Objectifs du stage
1. Objectif de ce sujet de recherche
Afin de répondre au sujet de ce stage, plusieurs types de données ont dû être récoltés.
Il a d’abord été nécessaire, afin de caractériser et différencier les arrivées hydrogéologiques,
de mesurer la conductivité électrique des eaux souterraines à leurs sorties afin de pouvoir
caractériser par exemple leurs modalités d’écoulement.
Les conductivités mesurées ont permis de déterminer des zones de sorties avec des
caractéristiques communes et ainsi de comprendre le fonctionnement de la nappe des calcaires
du Bajocien.
L’objectif principal du CENL est de connaître les différents points d’alimentation en
eau de la zone humide et leurs impacts sur celle-ci. La prospection et la caractérisation
hydrochimique des entrées et sorties en eau a permis de répondre à cet objectif.
La mesure de débit à différents endroits le long de la Mance a permis de voir
l’évolution de celui-ci d’amont en aval et d’identifier si certaines sources n’ont pas été
observées. Des anomalies de débit (augmentation ou diminution brutale) peuvent parfois
permettre de révéler des zones d’émergence ou de perte dans le lit d’un cours d’eau.
Un des objectifs professionnels du stage a tout d’abord été de développer rapidement
des connaissances pour mener à bien ce stage, notamment à l’aide de données
bibliographiques (principalement des rapports de terrain d’étudiants ayant travaillé sur le
climat, l’hydrologie et l’hydrogéologie de la Mance). Des connaissances plus globales
concernant l’hydrogéologie ont également été nécessaires et m’ont été inculquées par mon
maître de stage.
Réussir à utiliser de nouveaux outils de mesures, comme une perche de jaugeage à
intégration, non utilisés pendant la formation de licence STE a également été un objectif. Ces
outils ont demandé l’acquisition d’une certaine méthodologie.
La recherche d’information ne se fait pas seulement en obtenant ses propres données
mais également en utilisant celles d’autres professionnels. La prise de contact et le travail
pour obtenir ces informations représentent donc également une part des objectifs du stage.
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V. Méthodologie, moyens et outils mis à disposition
1. Sur le terrain
a. La prise de données
Afin d’acquérir les données nécessaires à l’étude de ces apports hydrogéologiques,
deux campagnes de prise de données ont eu lieu : la première sur une journée et demie le 5 et
6 juin et la deuxième pendant une demi-journée le 14 juin après un fort cumul de pluie. Pour
cette deuxième campagne, il était nécessaire d’attendre la fin du ressuyage dans le bassin
versant après les dernières pluies afin que les données de débit ne soient pas perturbées par
apport d’eau de ruissellement dans la Mance.
b. Conductivité
Le LOTERR a permis l’utilisation de
plusieurs de ses appareils de mesure. Notamment
d’un conductimètre wtw© 1970 (Fig.3). Ce dernier,
mesurant la charge en minéraux présent, a
notamment permis de caractériser le taux de
carbonates présent dans l’eau. Ces charges en
carbonates sont fonction des modalités
d’écoulement dans les calcaires souterrains. Afin
d’avoir des mesures comparables, ce conductimètre
corrige automatiquement les mesures pour un
standard de 25°C (la conductivité étant fonction de
la température). Sa marge d’erreur est de 1%.
Fig 3: wtw© 1970
Une conductivité élevée représente une charge en ions élevée. De ce fait, il est
possible de formuler des hypothèses sur les vitesses d’écoulements dans les couches
géologiques ou sur l’origine de l’évolution de la conductivité en milieu extérieur. Ces
hypothèses sont formulées en partant de la formule à l’origine de la dissolution du carbonate
de calcium.
H2O + CO2 + CaCO3 Ca2+ + 2 HCO3 -
Une eau de pluie, peu chargée, s’infiltrant dans les couches géologiques, va avoir
tendance à vouloir atteindre son point de saturation en relation avec le milieu environnant.
Dans le cas de l’étude, les carbonates de calcium du calcaire du Bajocien vont être dissous.
L’eau infiltrée va donc les dissoudre et verra sa conductivité s’élever. Un écoulement lent de
l’eau favorise l’action de dissolution du milieu. Une valeur de conductivité élevée permettra
ainsi de formuler l’hypothèse d’un écoulement lent dans les couches géologiques tandis
qu’une eau peu chargée aura comme origine un écoulement rapide. Une arrivée d’eau est
souvent caractérisée comme étant hydrogéologique si la température de l’eau est égale à la
température moyenne annuelle de la zone étudiée. Pour cette étude, la température moyenne
annuelle est de 10,1°c (GRANDMOUGIN et al. 2003, p.23).
Rapport de Stage/ Dalstein Florian
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c. Débit
La mesure du débit a été effectuait de deux manières différentes sur le terrain. Pour les
lames d’eau les plus faibles (< 5 cm), le jaugeage a été réalisé au flotteur (une feuille ou un
bout d’écorce). Après avoir mesuré la profondeur et la largueur et déterminé la longueur de la
section, l’objet flottant était posé sur l’eau et le temps qu’il mettait à parcourir la longueur
souhaitée était mesuré. Il était par la suite possible d’estimer le débit par la formule simple :
.
Le résultat obtenu est ensuite divisé par 1000 afin d’obtenir des L/s.
La deuxième méthode de mesure du débit était
via une perche à intégration Arias© PI 3.2. (Fig 4). Cette
perche, permettant la mesure de vitesse sur plusieurs
verticales le long d’une section, est composée d’un
moulinet OTT© C2, sur lequel est fixée une hélice. Il
existe 3 types d’hélice : les hélices de niveau 1 pour les
débits à faible vitesse, les hélices de niveau 2 pour les
débits à vitesses plus fortes ainsi que les hélices de
niveau 3 pour les débits torrentiels. L’hélice utilisée
pour cette étude était une hélice de niveau 1. La perche
est également équipée d’un boitier de contrôle et d’un
pied de perche.
Fig 4: Perche à intégration Arias© PI 3.2
Afin d’avoir les meilleurs résultats possibles, il est nécessaire de choisir une section
sans obstacles sur le lieu, et quelques mètres en amont de la section. Les mesures de vitesse
d’écoulement se prennent sur au moins 10 verticales (abscisses) par section. Une vitesse
unique de remontée du moulinet pour la prise de mesures d’une section était définie au
préalable par une verticale de calibration. Les résultats sont inscrits sur une feuille de
jaugeage tout au long des mesures. Cette feuille permet par la suite le report des données sur
un logiciel.
2. Pour l’exploitation des données
a. Coordonnées GPS
Un ordinateur local possédant le logiciel ArcGis© 10.5 a été mis à disposition. Ce
logiciel a permis de replacer des coordonnées GPS prises sur le terrain (Annexe 2) afin de
replacer précisément les arrivées hydrogéologiques. La base de données du GPS étant en
wgs84 UTM32, le géoréférencement de la carte s’est fait dans la même base de données. La
carte ainsi que les coordonnées ont été prises sur le site Infoterre du BRGM. Etant dans le
système de coordonnées GPS Lambert 93, il a été nécessaire de passer par un convertisseur de
données GPS afin de géoréférencer la carte en wgs84 UTM32. Les trajets des cours d’eau
ainsi que les points de prise de mesures ont donc pu être reportés sur ce logiciel.
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b. Débit
Les données de vitesses d’écoulement d’eau à différents endroits le long d’une section
par perche à intégration ont été exploitées (Annexe 1) à l’aide du logiciel lulu développé par
Luc MANCEAU, Ingénieur d’études au LOTERR. Ce logiciel permet de connaître
notamment la valeur du débit ainsi que d’autres paramètres comme la vitesse moyenne par
exemple. Ce logiciel est inspiré du logiciel BAREME, logiciel strictement professionnel
développé par la Direction Régionale de l’Environnement Rhône-Alpes.
Ce logiciel permet donc d’évaluer le débit en entrant différentes données tel le type
d’hélice et son numéro, le nombre de tours d’hélice par abscisse, le temps de remontée, la
profondeur (Fig 5). Le type d’écoulement, sa répartition, la présence d’obstacle, la variation du
niveau de l’eau permettent de définir si la section est bonne, moyenne ou mauvaise. Un profil
est alors créé par lulu pour la profondeur (P) et le produit unitaire (Pu) et le débit est calculé.
L’heure de la mesure est à indiquer en heure d’hiver afin de pouvoir comparer les données
tout au long de l’année.
Fig 5: Exemple de feuille de jaugeage réalisée par lulu
Rapport de Stage/ Dalstein Florian
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VI. Résultats
Fig 6: Résultats de débit lors des 4-5 (1) et 14 juin (légende : voir fig.7)
Campagne 1 Campagne 2
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Fig 7 : Résultats de conductivité et de température
Rapport de Stage/ Dalstein Florian
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Lors de la première campagne de mesures, le cours d’eau de la Mance était à sec
jusqu’à 400 mètres en aval de la station de pompage du SIEGVO (DM (Fig 7). L’eau sourdait
ensuite dans le lit gravelo-caillouteux de la rivière, sur une vingtaine de mètres, pour former
une fine lame d’écoulement. Lors de la seconde campagne, cette zone était à sec mais la
même évolution était visible environ 50 mètres plus en aval.
Une première source, de rive gauche (SM1 (Fig 7)), a ensuite été observée lors de la
première campagne, apportant 1,1 L/s (Fig 6) pour une conductivité de 523 µS/cm. Cette
émergence, présentant une température de l’eau de 10,8°C, aurait pour origine la nappe des
calcaires du Bajocien. Elle était à sec lors de la deuxième campagne.
Plusieurs arrivées d’eau ont ensuite été visibles en rive droite. Il a été déterminé qu’il
s’agissait de fuites provenant de l’étang, de par leurs températures et leurs proximités avec
celui-ci.
L’affluent principal de l’amont de la Mance a pu être observé plus en aval en rive
droite. Il est alimenté par la source du Gros Bois, répertoriée dans la base de données Ikare
(2018). Il apportait lors de la première campagne, plus des 3/4 de l’eau de la Mance à la
confluence avec une conductivité de 633 µS/cm (Fig 7). Lors de la seconde campagne, ce ratio
a été diminué à 2/3 (Fig 6).
L’affluent du Gros Bois peut être suivi jusqu’à sa première source (SGB1 (Fig 7)), 400
mètres en amont. A cet endroit, l’eau ressort avec une conductivité de 591 µS/cm pour
10,3°C. Seul un très faible débit est visible. Lors de la seconde campagne, il n’était plus
possible d’identifier cet endroit comme la source de l’affluent, seule quelques flaques d’eau
étaient présentes.
Quelques mètres en aval, sur 50 mètres, un réseau d’arrivée d’eau de nappe à 10,2°C a
pu être observé avec une conductivité de 641 µS/cm (RSGB2 (Fig 7)). Ces arrivées étaient
toujours présentes le 14 juin, avec un plus faible apport et une conductivité de 620 µS/cm.
Le débit a été pris lors des deux campagnes en aval du réseau de sources de
l’affluent de la Mance. Alors que des mesures étaient faisables à la perche à
intégration lors de la première campagne, la lame d’eau n’était pas assez importante
pour recourir à cette méthode lors de la seconde. Le jaugeage s’est alors fait à l’aide
d’un flotteur. Les résultats montrent un débit qui a été divisé par 11 (Fig 6).
150 mètres en amont de la confluence avec la Mance, une source aménagée est visible
(SGBP (Fig 7)) et apporte la majeure partie de l’eau de l’affluent du Gros Bois. La conductivité
de cette eau est de 643 µS/cm pour 10,2°C. Résultat inchangé lors de la seconde campagne.
Une émergence verticale dans les alluvions en rive droite de la Mance a été observée
(SM2 (Fig 7)). L’eau qui en sort possède une conductivité de 610 µS/cm. Cette émergence qui
était pourtant directement au bord de la Mance le 4 et 5 juin, était distante de 20 cm lors de la
seconde campagne en raison de l’abaissement du niveau de la rivière.
100 mètres plus en aval, un affluent de rive gauche (sources des sangliers (SS (Fig 7)))
avec un débit presque nul est visible. Il s’agit de la seule arrivée d’eau avec une conductivité
inférieure à 400 µS/cm (342 µS/cm). Sa température à la confluence est de 12°C. Cette
température, plus chaude que la température de l’eau de la nappe, est expliquée par une très
11°c (SM3)
11°c (SM3)
Rapport de Stage/ Dalstein Florian
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faible épaisseur d’eau sur 15 mètres qui favorise une augmentation de la température de l’eau.
Cet affluent n’a pas montré de changement lors de la seconde campagne.
Un chenal à sec (SZH1 Bis (Fig 7)), provenant de la zone humide de la Mance a été vu
lors de la seconde campagne. Etant à sec, aucune mesure n’a pu être réalisée. Cependant, son
ravinement et l’absence de végétation à cet endroit montre que ce chenal est actif durant une
partie de l’année.
90 mètres plus en aval, une arrivée d’eau provenant de la zone humide est cette fois-ci
bien visible (SZH1 (Fig 7)) et apporte de l’eau dans la Mance. Son débit est très faible (0,2 L/s
(Fig 6)) et sa conductivité est de 528 µS/cm pour 19°C. 16,6°c le 14 juin. Beaucoup
d’encroûtements sont visibles, notamment sur des bouts de bois.
Plusieurs mesures de conductivité électrique ont été effectués en remontant ce
chenal vers la zone humide et a permis de voir une évolution non linéaire des
températures et des conductivités électriques (Fig 8), notamment avec un pic à 710
µS/cm au centre du marécage.
Fig 8: Evolution de la conductivité le long du chenal SZH1
Cette zone humide apporte également de l’eau à la Mance à la sortie la plus en aval de
la zone humide (SZH2 (Fig 7)). 8 L/s sont rejetés avec une conductivité de 523 µS/cm et une
température de 17°C le 5 juin. Cette arrivée d’eau était diminuée à 6,5 L/s (Fig 6) le 14 juin
avec une température de 16,4°C. La présence d’encroûtement est également visible.
Cette zone humide est alimentée par plusieurs sources (SZH (Fig 7)), sèches ou en
activité en cette période. Ces sources présentent toutes des caractéristiques similaires, soit une
conductivité d’environ 610 µS/cm et une température d’environ 10,5°C.
Lors d’une visite du site de la zone humide avec Guillaume GAMA le 19 juin,
une source en amont de cette zone a été vue (Fig 9). Cette source, qui a des
caractéristiques similaires aux autres sources du marécage, est à l’origine d’un chenal
qui traverse la totalité de la zone humide. Ce chenal est nettement délimité et est
Rapport de Stage/ Dalstein Florian
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rectiligne. Ces caractéristiques font penser à une construction humaine et laissent
penser que ce chenal, et en extension cette zone humide, seraient une relique d’un
ancien étang.
Fig 9: Schéma de la zone humide de la Mance
Une dernière source (de la zone étudiée) est visible en rive droite (SM3 (Fig 7)), 50
mètres en aval de la dernière arrivée d’eau provenant de la zone humide. Sa conductivité était
de 566 µS/cm pour 11°C le 14 juin (pas de mesure lors de la première campagne).
Rapport de Stage/ Dalstein Florian
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VII. Interprétation
1. Evolution du débit sur une campagne.
Les mesures de débit à l’aide de la perche à intégration ou à partir d’un flotteur ont
permis de réaliser un profil hydrologique montrant l’évolution du débit le long de la Mance.
Ce graphique montre une tendance à l’augmentation du débit d’amont en aval, avec une forte
augmentation lors de la confluence avec l’affluent du Gros Bois. Seule une irrégularité est
visible sur ce graphique. En effet, en suivant la ligne bleue continue (Fig 10), une diminution
du débit est visible entre M4 et M5.
Deux hypothèses ont pu être exprimées afin d’expliquer cette diminution. La première
serait due à l’impact de l’homme lors du fonctionnement des moulins de la Mance. Ces
derniers ayant besoin d’eau pour faire tourner leurs roues, il était nécessaire de la faire
acheminer. Un chenal de dérivation a donc été créé artificiellement. Aujourd’hui, ce chenal
est comblé et l’écoulement d’eau n’est pas visible. Cependant, cet ancien bras de dérivation
est situé entre M4 et M5 et pourrait donc être la cause de la diminution du débit. L’eau
pourrait s’infiltrer dans les remblais de comblement mais cela n’est pas directement visible.
Cela amène à penser que cette diminution du débit pourrait être un problème de
mesure. La perche à intégration donne déjà des résultats avec une marge d’erreur de 10%.
Mais surtout, la section du point M4 n’est pas de très bonne qualité en raison de la présence
d’un seuil 3 mètres en amont a augmenté l’imprécision de la mesure. Une droite en pointillées
(Fig 10) a été tracée afin d’estimer l’évolution potentielle du débit sans ces imprécisions. La
mesure du débit réalisée en amont de M4 lors de la deuxième campagne semble confirmer le
problème de cette section. L’évolution du débit est identique pour le 14 juin.
Fig 10: Evolution du débit de la Mance d'amont en aval lors de la première campagne
2. Evolution du débit entre les deux campagnes
La diminution des débits, la baisse globale du niveau de l’eau ainsi que le retrait vers
l’aval de l’apparition du cours d’eau plaident pour une baisse du niveau de l’eau dans la nappe
phréatique à l’origine des émergences amont de la Mance.
Rapport de Stage/ Dalstein Florian
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Cette diminution du niveau de l’eau dans la nappe pourrait être due à deux facteurs. Le
premier, naturel, serait tout simplement dû à des alimentations de la nappe plus faibles que les
restitutions de celle-ci, conjointement à l’évapotranspiration importante au mois de juin. Cela
se justifie même si cette campagne a été réalisée à la suite de jours pluvieux en contexte
orageux (raison pour laquelle cette campagne a eu lieu, afin de voir notamment l’évolution
des débits). Le bassin versant de la Mance ayant une faible superficie (28,6 km² (Bonnier et
al. 2004, p.6)), il est possible que les cellules orageuses n’aient pas apportés ou ont apportés
peu de précipitations dans ce bassin versant. Cette hypothèse est encouragée par les données
de pluviométrie enregistrées à Rezonville (1 km à l’ouest de Gravelotte) entre le 5 et le 10
juin. Sur cette période, les orages ont apportés seulement 2mm de précipitation (InfoClimat
2018).
Le second facteur, anthropique, pourrait être le pompage d’eau de la nappe par le
SIEGVO. Ce pompage ayant extrait 168490 m3 au mois de mai 2018 dans la nappe des
calcaires du Bajocien (Données SIEGVO), il a donc pu empêcher un apport maximum de 62,9
L/s dans la Mance.
3. Diminution de la conductivité dans la zone humide
Les chenaux d’apports en eaux de la zone humide présentent une conductivité des
eaux de près de 100 µS/cm supérieure aux chenaux sortant de la zone humide vers la Mance.
Cette différence pourrait s’expliquer par la végétation herbacée importante de cette zone.
Cette végétation serait à l’origine du captage du environnant et nécessaire à la formation
d’ions (à l’aide de l’association avec l’eau environnante). Ces ions, en s’associant aux
ions déjà présents vont favoriser la précipitation du carbonate de calcium (visible
notamment par les encroûtements) et diminuer la charge minérale présente dans l’eau de la
zone humide ainsi que la conductivité.
Cependant, il a été remarqué que cette évolution de conductivité électrique n’était pas
linéaire le long du chenal SZH1 (Fig 10). Cela peut être explicable par des apports d’eaux
chargées en minéraux en amont de ce chenal.
Rapport de Stage/ Dalstein Florian
14
VIII. Conclusion Cette étude sur les apports hydrogéologiques de la Mance et de sa zone humide a
permis de caractériser la variabilité, en termes de débit et de conductivité électrique, des
différentes sources et ainsi de voir que les vitesses d’écoulement ne sont pas les mêmes au
sein de la formation des calcaires du Bajocien. Cette conductivité a permis de mettre en
évidence l’importance du captage du CO2 par la végétation de la zone humide qui a pour effet
la diminution de la charge minérale des eaux traversant cette zone. De plus, certaines herbes
comme les charas se développent directement au contact des sources, initiant directement la
réaction à l’origine de la précipitation des carbonates de calcium.
L’action de l’homme est très visible sur cette zone paraissant totalement naturelle au
premier abord. Le bras de dérivation vers les anciens moulins de la Mance, les reliques de
bord d’étang dans la zone humide ainsi que les sources et bords de Mance aménagés montrent
une ancienne activité humaine importante autour de ce cours d’eau. Cette activité a modifié
les caractéristiques du cours d’eau. Actuellement, la station de pompage du SIEGVO induit
toujours ce facteur anthropique.
Plusieurs points restent cependant à éclaircir sur les apports hydrogéologiques de la
zone étudiée. Notamment la raison pour laquelle la vitesse d’écoulement des eaux aboutissant
à la source des sangliers est plus rapide que dans le reste des calcaires karstifiés du Bajocien.
Certaines idées à tirer des résultats, utilisant des nouvelles connaissances, n’ont pas été
aisées à comprendre au début du stage. Afin d’y remédier, mon maître de stage m’a
clairement expliqué ces idées et comment il est possible d’y arriver.
Ce stage m’a permis d’acquérir des notions et des manières de travailler en relation
avec l’hydrologie et l’hydrogéologie. Voulant m’orienter vers ces domaines dans mon avenir,
il me semble essentiel d’avoir une première expérience professionnelle dans ces thématiques
au plus tôt dans mon cursus universitaire.
Cette expérience m’a conforté dans mon projet futur de m’orienter vers l’hydrologie et
l’hydrogéologie. Ce stage s’étant effectué en laboratoire, cela m’a permis de voir les points
positifs et négatifs de ce milieu. Ces points pourront être comparés avec ceux d’une entreprise
ou d’un bureau d’étude lors d’un futur stage. Cela me permettra de prendre une décision quant
à mon projet d’avenir.
Bibliographie/ Annexes
Bibliographie
Gama G. (2013) - Plan de gestion 2013-2019 de la vallée de la Mance. CENL. 76p.
Grandmougin L. Hebert A. Noirez C. (2005) – Bilan de la sécheresse de 2003 sur la vallée de la
Mance : Comparaison de sa nappe avec celle de la Moselle. Rapport d’avant-projet. Université de
Metz. 44p.
Bonnier J. Metayer F. Villain O. (2004) – Climatologie, hydrologie et hydrogéologie du secteur autour
du forage de la Mance en 2003 et 2004. Rapport d’avant-projet. Université de Metz. 50p.
Google (2018) – Maps [www.google.fr/maps] (consulté le 25 juin 2018)
BRGM (2018) – InfoTerre [www.infoterre.brgm.fr/viewer] (consulté le 19 juin 2018)
Infoclimat (2018) – [www.infoclimat.fr] (consulté le 10 juin 2018)
Bibliographie/ Annexes
Annexes
Annexe 1 : Feuille des jaugeages 1 à 10 (sans la 4 déjà présente dans le rapport)
Bibliographie/ Annexes
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Annexe 2 : Coordonnées GPS
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