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A cache by Ninalila Send Message to Owner Message this owner
Hidden : 10/24/2015
Difficulty:
3.5 out of 5
Terrain:
2 out of 5

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Geocache Description:

Cette Earthcache vous présente la source de la Vesle en lien avec les caractéristiques hydrogéologiques de la nappe de la craie en plaine de Champagne.
This Earthcache presents the spring of the Vesle river related to hydrogeological characteristics of the Champagne chalk water aquifer.


Français :


Topographie :


La Vesle provient du gaulois Vidula (vidu en gaulois : bois) qui signifie « rivière de la forêt », car autrefois ce cours d'eau coulait dans de vastes régions boisées. Au début du 20eS, les marais de la Vesle couvraient plus de 2000 hectares. De nombreux secteurs ont été drainés et mis en culture, exploités pour la tourbe ou convertis en peupleraies.

La Vesle s'écoule sur 140 km suivant une direction nord-ouest, elle prend naissance à 153m d'altitude sur la commune de Somme Vesle en Champagne crayeuse et finit par se jeter dans l’Aisne à 43m d’altitude. Cette petite rivière divague dans une vallée à fond plat de 500 à 1500m de large et baigne les villes de Reims, Fismes et Braine.



Le bassin versant de la Vesle de forme allongée, s'étend sur environ 1460 km2


Géologie :


1. La craie de Champagne

La craie du Crétacé Supérieur (étages du Turonien au Campanien -90MA à -70MA) constitue le plus important réservoir d’eau souterraine de la région Champagne-Ardenne. La craie présente une structure fine et homogène. C’est un calcaire tendre à grains très fins entrecoupés de granules de calcite de 5 à 10µm. La couche supérieure de la craie a connu plusieurs épisodes régressifs et transgressifs de la mer au Paléocène (Thanétien -59MA) qui lui donnent une surface irrégulière et fissurée à blocs de marnes durcis.


2. Les formations alluviales

Durant le Pléistocène (-2,6MA), de nombreux cycles cryoclastiques ont produit des éléments crayeux, remaniés par l’action éolienne (graveluches) puis charriés par les rivières (grèves, limons, argiles grises). Leurs épaisseurs peuvent atteindre 10m et constituent l’essentiel du lit majeur (plaine d’inondation) de la Vesle. Le lit mineur de la rivière est davantage constitué d’alluvions récentes de tourbe et d’argiles atteignant entre 1 m et 5 m d’épaisseur.



Transect du champ alluvial de la Vesle à Livry-Louvercy (Pannet, 2006)


Hydrogéologie :


1. La nappe de la craie

L’aquifère crayeux se situe entre 25 et 40m de profondeur, il est constitué d’une matrice finement poreuse pouvant contenir jusqu’à 40% d’eau en volume. Cependant moins de 1% de cette eau peut être obtenue par drainage gravitaire. Ce qui signifie qu’1m3 de craie contient 300 à 400 litres d’eau dont seulement 10 à 15 litres sont mobilisables. L’eau stockée n’est donc pas libre puisque les propriétés de la craie permettent de retenir l’eau par micro-capillarité. Les vitesses d’infiltration sont alors très faibles, de l’ordre de 0,5m/an.

Cependant, les 20 à 30m de la partie supérieure de la craie sont largement fracturés. Les fissures résultent soit de légers efforts tectoniques, soit d’un phénomène de décompression de la vallée entrainant la formation de diaclases. 80% des écoulements se font au gré des fissures et des interstices dans la roche, surtout celles élargies par dissolution ou par l’action mécanique de l’eau souterraine, certaines peuvent ainsi atteindre la surface : c’est le cas de la source de la Vesle. Les circulations d’eau sont donc largement influencées par le degré de fissuration de la roche et par la variabilité verticale de sa porosité.



La nappe de la craie fournit la plus grande part des débits des rivières telle que la Vesle dont elle régularise le régime hydraulique. Le réseau de fractures détermine l’orientation des cours d’eau et ces derniers vidangent à leur tour la nappe.

Le niveau de la nappe connait des fluctuations saisonnières annuelles et interannuelles qui dépendent des conditions climatiques. Une partie des eaux souterraines sont également captées par la Marne au détriment de la Vesle en raison d’une pente piézométrique. La nappe se recharge entre septembre et avril et se décharge à partir d’avril.


2. Les terrasses alluviales

Plusieurs niveaux de terrasses alluviales sont visibles en rive gauche de la Vesle, elles peuvent être décrites comme suit :

a) le niveau 5 Ve 5 (+15m) est composé d'alluvions résiduelles anciennes. Elle constitue l’interfluve Marne-Vesle entre Saint-Étienne au Temple, l’Épine et Châlons-en-Champagne.

b) Le niveau 4 Ve4 (+10m) est un niveau discontinu d’1m max, constituée de graveluches alluviales et partiellement constitué du démantèlement du niveau 5.

c) Le niveau 3 Ve3 (+7 m) est omniprésent le long de la vallée de la Vesle, avec une extension latérale maximale dépassant le kilomètre près de La Cheppe et de Livry-Louvercy. Les épaisseurs sont souvent supérieures à 5m. Les paléoformes alluviales foisonnent avec des chenaux en tresse, un grano-classement caractéristique des crues successives héritées de la période périglaciaire.

d) Les niveaux 2 Ve2 et 1 Ve1 (<5m) correspondent au lit majeur actuel du cours d’eau. Le niveau 1 coïncide avec les crues à faible temps de retour. C'est le lit mineur c'est à dire l'espace où s'écoule l'eau la plupart du temps, délimité par les berges. Le niveau 2 correspond aux crues à temps de retour plus long et/ou exceptionnelles. Ces niveaux constitués de limons et de graveluches alluviales récentes tapissent le fond de vallée.



Transect schématique des terrasses de la Vesle à Saint-Étienne au Temple (Pannet, 2006)


Une nappe alluviale est présente, fonctionnant en continuité avec la nappe de la craie. Les échanges nappe-rivière sont donc également conditionnés par la géométrie des terrasses alluviales. Lors des sondages réalisés à la tarière, l’eau remontait dans le trou.

Questions :


Envoyez-moi d'abord vos propositions de réponses soit via mon profil GC. soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), puis loguez cette cache "Found it". Je vous contacterai au besoin. Merci d'indiquer l'ensemble de vos pseudos pour les logs en team.

Q1. Comment expliquez-vous que la source de la Vesle paraisse parfois tarie et à sec ? Pourquoi ce phénomène a t’il surtout lieu à la fin de l’été et en automne ?

Q2. Quelle est la largeur du lit mineur (en mètres) ?

Q3. Quel(s) niveau(x) de terrasse alluviale pouvez-vous observer ici en rive gauche ?

Q4. Citez au moins 3 ruisseaux qui alimentent la Vesle.

Q5. (facultatif mais souhaité) prenez une photo de votre GPS ou de vous-même aux coordonnées de la EarthCache.


English :


Topography :


The name Vesle comes from the Gallic " wood" which means "river of the forest" because formely this river flowed in vast woodlands. Early 20 century, the swamps of the Vesle river covering over 2,000 hectares. Many areas have been drained and cultured, exploited for peat or converted to poplar forests.

The Vesle river flows over 140 km to a northwest direction, the spring starts at an altitude of 153m on the Somme Vesle town in chalky Champagne and flows into the Aisne river to 43m above sea level. This small river rambles in a flat-bottomed valley from 500 to 1500m wide and across the cities of Reims, Fismes and Braine.



The catchment of the Vesle river is elongated and covers approximately 1460 km2


Geology :


1. Champagne chalk

Upper Cretaceous chalk (from Turonian stage to Campanian -90MY to -70MY) is the largest groundwater reservoir of the Champagne-Ardenne region. The chalk has a fine and homogeneous structure. It is a very fine grained soft limestone interspersed with calcite granules from 5 to 10µm. The upper part of the chalk layer has experienced several regressive and transgressive changing of the sea level during the Paleocene period (Thanetian -59MY) that gave it an uneven surface and cracks with hardened marl blocks.


2. Alluvial sediments

During the Pleistocene period (-2,6MA) frost weathering cycles have produced many chalky elements, reworked by wind action (graveluches) and carried by rivers (strikes, silts, clays). Thickness can reach 10m and constitute the main par of the floodplain of the Vesle river. Riverbed is composed of recent alluvial deposits of peat and clay up to 1 m to 5 m thickness.



Alluvial field transect of the Vesle river in Livry-Louvercy (Pannet, 2006)


Hydrogeology :


1. chalk aquifer

The chalk aquifer is between 25 and 40 m depth, it consists of a finely porous matrix can contain up to 40% water by volume. However, less than 1% of this water can be obtained by gravity drainage. It means that1m3 of chalk contains 300 to 400 liters of water which only 10 to 15 liters can be mobilized. The stored water is not free because the chalk properties retains water by micro-capillarity. Infiltration rates are very low : 0.5 m / year.

However, 20 to 30m from the upper part of the chalk is widely fractured. The cracks result either slight tectonic efforts or a decompression phenomenon of the valley leading to splits into the stone. 80% of the water flows by cracks and splits, especially those widened by dissolution or by the mechanical action of groundwater, some can reach the surface: this is the case of the Vesle spring water. Water circulation is widely influenced by the degree of cracking of the rock and its vertical variability of its porosity.



Chalk aquifer provides the major part of river flows as the Vesle and regulates the water regime. The fracture system determines the orientation of rivers and these in back they drain the aquifer.

The aquifer water level depends of annual and inter-seasonal fluctuations linked to climatic conditions. One part of the groundwater is also captured by the Marne cathment due to a piezometric slope. The aquifer is charging between September and April and discharges from April.


2. Fluvial terraces

Several alluvial terraces levels are visible on the left bank of the Vesle river, they can be described as follows :

a) Level 5 5 Ve (+ 15m) is composed of residual sediments. It corresponds to the limit between the Vesle and Marne cathments at Saint-Étienne au Temple, l'Épine and Châlons-en-Champagne.

b) Level 4 Ve 4 (10 m) is an irregular level with 1m thickness, consisting of alluvial graveluches and partially dismantling of the level 5.

c) Level 3 Ve3 (7 m) is ubiquitous along the Vesle valley, with a maximum lateral extent exceeding the kilometer at La Cheppe and Livry-Louvercy. Thicknesses are often greater than 5m. Alluvial paleolandforms abound with braided flow channels which present a grano-ranking characteristic of successive floods of the periglacial period.

d) Levels 1 and 2 Ve2 Ve1 (<5m) is the current flood bed of the river. Level 1 corresponds to flood with low return time, level 2 corresponds to flood with long return time or extreme. These levels consist of silt and alluvial graveluches on the valley floor.



Schematic transect of the Vesle terraces at Saint-Étienne au Temple (Pannet, 2006)


An alluvial aquifer is present linked to the chalk aquifer. Groundwater exchanges are also conditioned by the shape of the alluvial terraces. Local investigations conducted with a auger shows the water went back into the hole.

Questions :


Send your answers first my GC profile or to the Message Center, then you can log "Found it". I will contact you if necessary. Please to indicate all of your nicknames for logs as a team.

Q1. How do you explain that the spring of the Vesle river seems to be sometimes dried up? Why this phenomenon can be observed especially at the end of summer and autumn seasons?

Q2. What is the width of the riverbed (in meters)?

Q3. What level(s) of alluvial terrace can you see here on the left bank of the river?

Q4. Name at least three streams connected to the Vesle river.

Q5. (optional but desired) take a picture of your GPS or yourself at the coordinates of the EarthCache.


Bibliographie/References :


http://www.sisyphe.upmc.fr/piren/?q=webfm_send/23

http://infoterre.brgm.fr/rapports/RP-51739-FR.pdf

http://infoterre.brgm.fr/rapports/85-SGN-175-CHA.pdf

https://www.u-picardie.fr/beauchamp/cours.qge/du-7.htm

Additional Hints (No hints available.)



 

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