Aménagement des bétoires en Haute-Normandie : Etat de l’art et préconisations de bonnes pratiques

Le territoire haut-normand s’étend en majorité sur de vastes plateaux crayeux impactés par des phénomènes karstiques. Les structures karstiques visibles en surface, appelées régionalement bétoires, forment des points d’infiltration   préférentiels des eaux de surface vers les eaux souterraines  . Les bétoires, aménagées ou non, peuvent représenter des dangers de natures variées. C’est pourquoi la DREAL de Haute-Normandie a sollicité le BRGM pour dresser un état de l’art concernant les bétoires et leur aménagement, et pour rédiger des préconisations de bonnes pratiques à l’attention des maîtres d’ouvrage, des services d’Etat ou des bureaux d’études.

Le terme de bétoire est une appellation régionale pour désigner diverses structures de l’exokarst, c’est-à-dire les structures visibles en surface des réseaux karstiques (conduits résultant de processus d’altération physico-chimique de la roche carbonatée qu’est la craie  ). Prenant la forme de dolines de toute taille, ce sont des points d’infiltration   préférentielle des eaux de surface vers la nappe phréatique  .

  1. Contexte de l’étude
  2. Les techniques existantes de traitement de bétoires
  3. Choix d’aménagement des bétoires

Contexte de l’étude

Les bétoires peuvent être développées dans des contextes variés comme à la faveur d’une discontinuité (tectonique ou stratigraphique), d’un plis-bombement ou d’un effondrement de l’endokarst, elles peuvent aussi s’apparenter à une perte de cours d’eau. Différentes morphologies de bétoires existent, allant du trou centimétrique à des alignements de dolines de plusieurs dizaines de mètres de diamètre chacune. Une carte des bétoires est présentée en Figure 1 et montre leur répartition géographique à l’échelle du territoire Haute-Normandie.

Figure 1 : Carte de localisation des bétoires, état de bancarisation au 05/07/2010 (David P.-Y., 2010)"
Figure 1 : Carte de localisation des bétoires, état de bancarisation au 05/07/2010 (David P.-Y., 2010)

Les bétoires, aménagées ou non, peuvent représenter des dangers de quatre natures principales :

  • Le risque sanitaire : l’infiltration   rapide d’eaux superficielles vers les réservoirs souterrains peut engendrer une pollution de la ressource en eau, voire une contamination directe de captages AEP ;
  • Le risque géotechnique : la présence d’une bétoire à proximité d’une structure (bâtiment, route, digue) peut déstabiliser celle-ci ;
  • Le risque hydrologique et hydrogéologique : lié au comblement partiel ou total d’une bétoire, il désigne la possibilité d’augmenter le ruissellement et donc le risque d’inondation, ou bien de réduire le débit   d’une source   connectée à la bétoire, risquant d’impacter la productivité des captages d’eau potable ou d’irrigation ;
  • Le risque hydraulique : perturbation de la gestion des eaux pluviales ou usées par le dysfonctionnement d’un ouvrage hydraulique (bassin de rétention, digue, …).

Les techniques existantes de traitement de bétoires

Un inventaire – le plus complet possible – a été dressé en combinant plusieurs sources de données :

  • Une recherche bibliographique concernant entre autres des rapports géotechniques, des études hydrauliques et hydrologiques, des avis d’hydrogéologues agréés, des rapports et notes techniques, ainsi que divers documents administratifs et études d’impacts ;
  • Des enquêtes auprès de collectivités locales, de bureaux d’études, d’universités et d’hydrogéologues agréés. Le Tableau 1 présente les résultats obtenus, c’est-à-dire les différents types d’aménagement observés et leurs proportions respectives.
    Tableau 1 : Résultat du recensement des différents types de traitement de bétoires (David P-Y., 2010)"
    Tableau 1 : Résultat du recensement des différents types de traitement de bétoires (David P-Y., 2010)

Plus précisément, les différents dispositifs rencontrés sont les suivants :

  • Dispositifs infiltrants :
  • Mise en place d’un massif autobloquant : 2 dispositifs
  • Mise en place d’un massif filtrant : 6 dispositifs
  • Transformation de bétoire en puits   d’infiltration   : 2 dispositifs
  • Ceinturage par merlon avec débit   de fuite
  • Dispositifs colmatants :
  • Etanchéification par couches d’argiles compactées
  • Etanchéification par comblement au béton fluide
  • Etanchéification par granulométrie décroissante
  • Dérivation totale des flux
  • Merlon de ceinturage étanche
  • Noue enherbée de contournement
  • Mise en place d’un auget
  • Busage béton Ces dispositifs sont résumés dans le schéma suivant :
    Classification des différentes techniques de traitement des bétoires en haute-normandie (BRGM) -  voir en grand cette image"
    Classification des différentes techniques de traitement des bétoires en haute-normandie (BRGM)

    Une synthèse des retours d’expérience sur les différentes techniques mises en place et sur les dysfonctionnements observés a permis de fournir une série de préconisations techniques des traitements envisageables. Pour chaque type de traitement, des indications techniques précises sont données.

Choix d’aménagement des bétoires

Afin de proposer un guide de choix d’aménagement à envisager selon la situation de la bétoire, la démarche suivante a été observée :

  • Recensement des types de techniques mises en œuvre en fonction du contexte de la bétoire,
  • Recensement des dysfonctionnements hydrologiques observés à l’échelle du bassin versant   suite à un aménagement de bétoire,
  • Evaluation de l’efficacité des aménagements.

Le choix définitif d’un type d’aménagement reste délicat, et il doit se faire dans le respect de deux grands principes qui sont 1) que l’aménagement d’une bétoire est indissociable des aménagements de versants et doit se concevoir dans une cohérence globale à l’échelle du bassin versant   et 2) qu’il convient de s’assurer que l’aménagement retenu préserve la qualité de la ressource.

Le tableau 2 synthétise les choix d’aménagement de bétoires préconisés in fine selon les différents contextes. Le rapport précise que, chaque cas de bétoire étant spécifique, il n’y pas de solution d’aménagement de bétoire qui soit transposable d’un site à un autre. Dans l’optique de disposer des données nécessaires à la conception de l’aménagement le plus adapté au contexte de chaque bétoire, une étude préalable est préconisée. Les étapes de cette étude sont les suivantes :

  • Etude des enjeux et du contexte : évaluations des risques hydrologique, géotechnique, sanitaire et hydraulique ;
  • Etude du contexte hydrologique : délimitation de l’impluvium et détermination des axes de ruissellement, évaluation de l’érosion amont et de la battance, évaluation des volumes infiltrés par la bétoire et des fréquences de fonctionnement et récupérer les éventuelles données de traçage ;
  • Etude du contexte géologique : caractérisation des formations superficielles, de la craie   et des éventuels réseaux karstiques
  • Evaluation de la qualité des eaux d’engouffrement : en fonction de l’occupation des sols de l’impluvium de la bétoire.
    Tableau 2 : Préconisations de choix d'aménagement en fonction du contexte de la bétoire (David P-Y., 2010) -  voir en grand cette image"
    Tableau 2 : Préconisations de choix d’aménagement en fonction du contexte de la bétoire (David P-Y., 2010)

    Il est à noter que l’étude réalisée par le BRGM fournit également des recommandations concernant la réalisation de dossiers « loi sur l’eau » pour l’aménagement des bétoires.

Bibliographie

David P.-Y., Moisan J., Nachbaur A., Dörfliger N. (2010) – Aménagement des bétoires en Haute-Normandie – Etat de l’art et préconisations de bonnes pratiques – Rapport final. Rap. BRGM/RP-58795-FR, 218 p., 39 ill., 10 ann.

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