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Décision

AC.2005.0298

CDAP - AC.2005.0298 - 2008-11-25 - CORNAZ & FILS SA/Département de la sécurité et de l'environnement, Municipalité d'Allaman, Municipalité de Buchillon, Municipalité d'Etoy

25 novembre 2008Français41 min

Source vd.ch

Faits

Vu les faits suivants

A.

En vue de s'assurer de nouvelles

ressources en eau pour leurs besoins futurs, les communes de Buchillon et

d'Etoy ont décidé en 1974 de faire procéder à une prospection d'eau générale

sur le site de Chanivaz, sur la rive gauche de l'Aubonne. Les pompages d'essai

ont fait apparaître qu'une quantité exploitable de 10'000 litres/minute (l/mn) pouvait

être soutirée de la nappe phréatique. Une concession pour ce débit a été

accordée par le Conseil d'Etat en 1978.

Le 23 avril 1980, le Conseil d'Etat

a adopté un "Plan directeur en matière de protection des eaux" instaurant

des secteurs S généraux de protection des eaux. Y étaient intégrées les parcelles

145 et 147 de la Commune d'Allaman, sises au lieu-dit "En Chaney" sur

la rive droite de l'Aubonne, en amont des captages. Ces deux parcelles

appartiennent à la société Cornaz et Fils SA, qui y exploite une entreprise de

fabrication de produits en béton et une installation de lavage de sables et

graviers. La parcelle 145 comporte en outre un puits de pompage pour lequel

l'entreprise dispose d'autorisations de prélèvement d'eau dans la nappe

souterraine.

B.

a) Les communes de Buchillon et d'Etoy

ont d'abord procédé à la réalisation de la première partie du rideau de puits

de captage (PC), destinée à exploiter la moitié du débit concessionné. Ainsi, les

puits PC1, PC2 et PC3, permettant d'obtenir un débit d'exploitation de 6'000

l/mn, ont été mis en service à la fin 1982.

Une étude hydrogéologique en vue de

la délimitation des zones de protection des captages cités - soit de la

modification des secteurs S généraux adoptés le 23 avril 1980 - a été confiée

au GEOLEP (Laboratoire de géologie de l'ingénieur et de l'environnement de

l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne).

b) Le rapport définissant les zones

SI, SII et SIII a été établi par GEOLEP le 16 février 1987 pour les puits PC1,

PC2, PC3. Il visait également à garantir l'implantation de la seconde partie du

rideau de puits, destinée à exploiter le solde du débit concessionné. La zone

SIII incluait les parcelles précitées 145 et 147 appartenant à Cornaz et Fils

SA. Le rapport se fondait sur des essais de traçage entendant notamment mesurer

la vitesse de déplacement d'un éventuel polluant au sein de la nappe. Trois

traçages avaient été opérés, à savoir à l'uranine, au iodure de potassium (KI)

et au chlorure de sodium (sel, NaCl). Les points d'injection se situaient tous

en amont des captages, dans les zones principales d'alimentation où l'appel

d'eau provoqué par les pompages venait s'additionner à l'écoulement naturel de

la nappe.

aa) S'agissant de la zone SII (où

selon les directives fédérales, la durée d'écoulement des eaux du sous-sol, de

la limite extérieure de la zone SII au captage, doit être de dix jours au moins

et la distance entre la zone SI et la limite extérieure de la zone SII doit

être en principe de 100 m au moins), le rapport précisait:

"(…)

4.2 SII: Zone de

protection rapprochée

(…) Les

directives fédérales préconisent une extension de la zone SII d'au moins 100 m

en amont du captage. Dans le cas où l'isochrone des 10 jours n'est pas contenue

dans cette surface, elle prévaut sur toutes autres considérations. L'extension

de la zone SII est alors supérieure à 100 m.

Dans le cas des

puits de Chanivaz, les débits pompés durant les traçages ont été nettement inférieurs

aux débits de concession. La vitesse de transfert des particules dans la nappe

s'en est directement ressentie.

Pour se mettre

dans la situation la plus pessimiste d'une pollution alors que les puits sont

en pleine exploitation, nous avons corrigé les vitesses mesurées par les

traceurs. Ce calcul s'est fait en multipliant la vitesse mesurée par le rapport

débit de concession divisé par le débit moyen pompé durant l'essai de traçage.

(…)

a Pour PC1: L'extrapolation au débit de concession

des vitesses mesurées par le KI et par l'uranine est dans les deux cas voisine

de 24 m/j [mètre par jour]. La zone SII en amont du puits doit donc s'étendre sur une distance

de 240 m au moins (…)

b) Pour PC2: La zone SII doit s'étendre au minimum

sur une distance de 163 m en amont du puits. Nous l'avons prolongée d'une

cinquantaine de mètres, jusqu'à la limite naturelle formée par la rive de

l'Aubonne.

c) Pour

PC3: (…) Nous nous sommes donc appuyés sur le second traceur (NaCl) pour

délimiter la zone SII qui s'étend sur une distance de 270 m, donc jusqu'au bord

de l'Aubonne."

Ces résultats se fondaient sur de

nombreuses données, dont est tiré le tableau suivant (adapté par la cour de

céans):

PC1

PC2

PC3

Débit pompé

108 l/mn

(KI)

88 l/mn

(uranine)

173 l/mn

(sel)

Vitesse de

transfert

pour débit pompé

1,1 m/j

1,2 m/j

1,8 m/j

Débit concessionné

2'350 l/mn

1'200 l/mn

2'600 l/mn

Rapport entre

débit pompé et

débit concessionné

21,7

13,6

15,0

Vitesse

extrapolée pour

débit concessionné

23,9 m/j

16,3 m/j

27 m/j

Isochrone de

10 jours

239 m

163 m

270 m

En d'autres termes, GEOLEP estimait

linéaire la relation entre l'accroissement du débit et le temps de transfert de

l'eau dans la zone d'appel du puits. Pour le puits PC2 en particulier (cf.

tableau), lors du pompage d'essai à un débit de 88 l/mn, la vitesse de l'eau

avait atteint 1,2 m/j, de sorte que pour le débit concessionné de 1'200 l/mn,

la vitesse s'élèverait à 16,3 m/j. En dix jours, la distance parcourue par le

débit concessionné serait ainsi de 163 m.

bb) S'agissant de la zone SIII, le

rapport indiquait encore:

"4.3 SIII:

zone de protection éloignée

(…) L'intervalle limite

de la zone SIII dans la direction d'écoulement des eaux souterraines vaut normalement,

selon les directives fédérales, le double de celui de la zone SII.

Dans notre cas, cette superficie a été quelque peu réduite et ne

dépasse pas la Route suisse. En effet, la "barrière hydraulique" de

l'Aubonne diminue légèrement les risques de passage d'une pollution venue de la

rive droite."

Pour le puits PC2 notamment, la

zone S3 devait s'étendre en principe à 326 m (163 m x 2), ce qui incluait les parcelles

145 et 147 de Cornaz et Fils SA.

c) La modification proposée du plan

directeur de protection des eaux a été approuvée par le Conseil d'Etat le 15

mai 1987. Ce plan était assorti d'un protocole général d'utilisation du sol

dans les secteurs "S" de protection des eaux.

C.

a) Par avenant du 8 juillet 1998,

le Conseil d'Etat a autorisé la Commune de Buchillon à construire les deux

nouveaux puits de captage désignés PC4 et PC5, aux fins de soutirer le solde du

débit total de 10'000 l/mn.

b) Pour ces deux puits, un second

rapport hydrogéologique fixant leurs zones de protection a été établi le 26

juin 2000, toujours par GEOLEP. Le rapport restreignait notablement le cumul

des zones de protection des cinq puits, en comparaison de l'état approuvé le 15

mai 1987. Par ailleurs, il n'intégrait pas les parcelles 145 et 147 précitées

dans les zones de protection des puits PC4 et PC5, mais les laissait incluses dans

la zone S3 de protection des puits PC1, PC2 et PC3. Enfin, il soumettait les

zones de protection aux directives du protocole général d'utilisation du sol du

Service des eaux, sols et assainissement (ci-après: SESA) de mai 2000.

aa) S'agissant de la zone S2, le

rapport précisait (ch. 6/ 1.4):

"(…) Nous avons délimité la zone S2 de chaque captage avec une

limite de 100 m en amont et latéralement par rapport au captage; en effet, le

traceur injecté à 100 m en amont n'est pas arrivé, ce qui montre que la limite

minimum est suffisante (…)."

bb) S'agissant de la zone S3, le

rapport indiquait en particulier (ch. 6/ 1.5):

"Dans les

cas habituels, l'extension de la zone S3 est égale au double de celle de S2, si

la couverture ne change pas (…).

Les puits PC4 et PC5 sont implantés dans le complexe deltaïque

inférieur (…). Vers l'amont, la zone d'alimentation passe du delta inférieur au

delta moyen. Il en résulte que la couverture non saturée au-dessus de la nappe devient

plus importante. Cette limite géologique est à prendre en compte dans le

dimensionnement de zones. En effet, cette croissance de la protection permet de

limiter l'extension de la zone S3 à la région d'alimentation fortement

vulnérable, soit au delta inférieur. La zone S3 est ainsi d'environ 200 m en

amont et latéralement par rapport aux puits, et de 100 m en aval. Les limites

nord des zones S3 suivent la route de la ferme de la Frésaire ainsi que le

tracé de l'ancien bief du Grand Moulin."

D.

Le dossier du plan des zones de

protection et du règlement a été mis à l'enquête publique du 24 janvier au 22

février 2003.

L'enquête a suscité le 21 février

2003 l'opposition de Cornaz et Fils SA. L'opposante a été entendue par le SESA le

8 mai, puis le 2 septembre 2003, en présence de son conseil, de représentants

et mandataires des deux communes propriétaires des captages. L'opposante

fondait sa contestation sur des motifs hydrogéologiques et juridiques.

S'agissant des premiers, elle relevait en substance que ses deux parcelles se

trouvaient toutes deux à plus de 300 m des captages les plus proches, soit les

puits PC2 et PC4. De plus, elles se situaient, tout comme la ferme de la

Frésaire exclue des zones de protection, sur la rive droite de l'Aubonne (où

les conditions d'écoulement des eaux souterraines étaient différentes de celles

de la rive gauche) et dans le complexe deltaïque moyen. Rien ne justifiait

ainsi de les traiter différemment de la ferme de la Frésaire. En ce qui

concernait les motifs juridiques, l'opposante affirmait que considérées

globalement, les eaux souterraines exploitées de Chanivaz étaient consacrées

pour un quart à la consommation d'eau potable et pour trois quarts à l'arrosage

de cultures privées. Autrement dit, les zones de protection étaient

manifestement disproportionnées par rapport aux besoins en eau potable des communes

propriétaires des captages. Une révision à la baisse de ces zones, en fonction

des besoins en eau potable uniquement, devait également conduire à exclure de

la zone S3 les parcelles 145 et 147.

Au terme d'un rapport

complémentaire du 16 janvier 2004, GEOLEP a conclu qu'il n'existait pas de

discontinuité de part et d'autre de l'Aubonne.

Mandaté par l'opposante, le bureau

d'hydrogéologie Pierre Blanc a répondu le 25 juin 2004 aux arguments de GEOLEP.

Il contestait la méthodologie de dimensionnement de la zone S3 des puits PC1,

PC2 et PC3 sur la rive droite de l'Aubonne, en particulier l'extrapolation

linéaire des résultats des essais de traçage réalisés en 1986, dès lors que les

débits alors pompés dans les trois puits étaient sensiblement inférieurs aux

débits concessionnés. Selon le bureau Blanc, compte tenu d'une épaisseur aquifère

et d'une porosité cinématique constantes, la distance parcourue par l'eau en

dix jours n'était pas linéairement proportionnelle à l'accroissement du débit,

mais à la racine carrée de cet accroissement. Ainsi, s'agissant du PC2, la

vitesse de 1,2 m/j, déterminée pour un débit pompé lors des essais de 88

l/mn, correspondait pour le débit concessionné de 1'200 l/mn à 4,4 m/j (1,2 m/j

x racine carrée de [1'200 l/mn / 88 l/mn]), soit pour dix jours à 44 m, et

non pas à 163 m comme retenu par GEOLEP en 1987. Compte tenu des minimum

imposés par les directives fédérales, c'est la valeur de 100 m qui devait être

prise pour la S2, et celle de 200 m pour la S3, ce qui excluait de ces zones

les parcelles de l'opposante.

GEOLEP s'est prononcé le 15 janvier

2005 sur le rapport établi par le bureau Blanc. En particulier, il a souligné:

"Cette équation [du

bureau Blanc] montre que la distance de l'isochrone au

puits croît avec la racine carrée du débit en raison de l'alimentation

bidimensionnelle du puits, et non pas linéairement comme nous l'avons fait à

Chanivaz.

Nous aimerions

rendre attentif le bureau Blanc au fait que la formule qu'il utilise est certes

tout à fait rigoureuse, mais à la condition que l'on ait une nappe plane, sans

écoulement naturel, infinie et avec un seul puits. Elle ne s'applique pas au

cas des puits de Chanivaz puisque aucune de ces conditions ne sont remplies.

Voyons-le plus en détail ci-dessous.

A Chanivaz, nous

avons construit un rideau de puits perpendiculaire aux écoulements souterrains,

afin de créer un véritable barrage aux écoulements et saisir la majorité des

flux. En hydrodynamique souterraine, un rideau de puits se comporte comme une

tranchée drainante lorsque les puits sont suffisamment resserrés. Ceci est le

cas puisque nous n'avons pas moins de cinq puits sur à peine 1 km de rideau. Le

calcul des vitesses d'écoulement vers une tranchée est monodimensionnel. Le

fait que la nappe n'est pas horizontale mais qu'elle possède une forte pente de

2.4% implique que cette "tranchée" n'est alimentée pratiquement que

d'un seul côté: le côté amont. En conséquence, les composantes du flux vers

notre rideau de puits sont essentiellement monodimensionnelles et de direction

N-S.

Cet effet

monodimensionnel est surtout sensible au centre du rideau, ce qui correspond à la

situation de la parcelle Cornaz. Cet effet est encore renforcé par la forme

concave vers l'aval des équipotentielles dans la partie haute du delta. Ceci

contribue encore à resserrer les zones d'appel des différents puits du rideau

et donc à limiter encore les effets bidimensionnels.

Sur les bords du

rideau, si la nappe était infinie, on retrouverait des effets bidimensionnels.

Cependant à Chanivaz, ces effets sont très limités. Du côté est, la nappe se

termine contre une remontée de la moraine sous Buchillon, ce qui limite

fortement le développement d"une zone d'appel venant de l'orient. Du côté

ouest, on trouve la zone d'influence du puits d'Allaman qui prolonge

pratiquement l'effet de rideau implanté sur la rive gauche. Là également, la zone

d'appel de ce puits limite l'apport par l'occident.

3. Conclusion

En résumé, la racine carrée de la formule préconisée par le bureau

Blanc décrit l'écoulement bidimensionnel vers un puits. A Chanivaz, en raison

du groupement des puits en rideau et du fort gradient naturel de la nappe, la

composante E-W des flux est minorisée par l'écoulement monodimensionnel N-S.

Dans le cas du dimensionnement des zones de protection, le professionnel de

l'hydrogéologie est tenu de tenir compte du phénomène dominant et qui conduit à

un dimensionnement du côté de la sécurité. c'est ce que nous avons fait à

Chanivaz et nous maintenant notre méthode de calcul. "

Le 2 février 2005, le SESA a adhéré

au rapport précité de GEOLEP du 15 janvier 2005.

Par courrier du 20 avril 2005, le

bureau Pierre Blanc a maintenu sa position.

E.

Par décision du 22 novembre 2005,

le Département de la sécurité et de l'environnement (ci-après: DSE) a prononcé

la levée de l'opposition de Cornaz et Fils SA et approuvé le plan de délimitation

et le règlement d'application des zones S1, S2 et S3 de protection des puits de

Chanivaz.

S'agissant en premier lieu des

méthodes de délimitation des zones de protection, le DSE a confirmé la validité

de l'étude effectuée par GEOLEP. En résumé, il a ainsi souligné, d'une part, que

l'étude GEOLEP du 16 janvier 2004 avait révélé que les isopièzes relevées en

rive droite de l'Aubonne s'ajustaient "parfaitement" aux lignes précédemment définies par l'étude; elle avait démontré l'inexistence

d'une discontinuité hydrogéologique alléguée par l'opposante et reposait sur des relevés complets. D'autre part, en se fondant notamment sur le rapport complémentaire du

15 janvier 2005 de GEOLEP, le DSE a écarté la formule de calcul de vitesse

d'écoulement invoquée par le bureau Pierre Blanc le 25 juin 2004, qui faisait

intervenir une réduction à la racine carrée dans le rapport entre vitesse et

débit, ce qui aboutissait pour le PC2 à un trajet de 44 m pour la période de

dix jours, soit à une limite de 100 m pour la zone S2, respectivement de 200 m

pour la zone S3, excluant par conséquent des zones de protection les parcelles

145 et 147; le DSE adhérait ainsi à la formule adoptée par GEOLEP qui retenait,

moyennant un rapport linéaire entre vitesse et débit, une vitesse de

16,3 m par jour, soit 163 m pour la période de dix jours, correspondant à

une limite de la zone S2 de 163 m également, respectivement de 326 m pour la

zone S3, incluant par conséquent dans cette dernière zone les parcelles 145 et

147.

En ce qui concernait en second lieu

les critères de l'intérêt public et de la proportionnalité, qu'il tenait pour

remplis, le DSE soulignait que la zone S3 demeurait constructible, moyennant

une sécurisation adéquate des équipements. Les puits de Chanivaz constituaient

une des plus importantes ressources en eaux de boisson du canton et leur

exploitation répondait à un besoin, lié notamment au développement local.

F.

Agissant le 23 décembre 2005 par

l'intermédiaire de son conseil, Cornaz et Fils SA a déféré la décision du DSE

du 22 novembre 2005 devant le Tribunal administratif (devenu le 1er

janvier 2008 la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal;

ci-après: CDAP), concluant principalement à la réforme de la décision

entreprise en ce sens que ses parcelles 145 et 147 ne soient pas colloquées en

zone de protection, notamment en zone S3, des cinq puits de Chanivaz,

subsidiairement à l'annulation de la décision attaquée et au renvoi de la cause

à l'autorité de première instance, pour nouvelle instruction et nouvelle

décision. La recourante a repris en substance les motifs hydrogéologiques et

juridiques présentés antérieurement. Elle a requis la mise en œuvre d'une

expertise.

La Municipalité d'Allaman a déposé

sa réponse le 25 janvier 2006. Elle a relevé que les zones fixées par la décision

attaquée s'étendaient bien au-delà des critères ordinaires de délimitation à

100 m du captage pour la zone S2 et à 200 m pour la zone S3. A cet égard, il

était regrettable que le statut de ces parcelles n'ait pas été exploré par des

traçages spécifiques, compte tenu de l'enjeu pour l'entreprise et des

contraintes importantes que la collocation lui imposait.

Les municipalités de Buchillon et

d'Etoy ne se sont pas prononcées sur le fond, mais se sont opposées à la mise

en oeuvre d'une expertise, estimant qu'il était temps, vingt ans après la mise

en exploitation des puits, de prendre une décision définitive quant à leurs

zones de protection. Dans tous les cas, elles refusaient de prendre en charge

les frais d'une expertise.

Dans sa réponse du 27 janvier 2006,

le SESA a conclu au rejet du recours. Il a soutenu notamment que la

délimitation des zones de protection S avait été effectuée conformément aux

règles de l'art et rappelé que les puits de Chanivaz constituaient une ressource

régionale en eaux de boisson d'intérêt stratégique, à préserver, en termes de

quantité disponible, qualité, sécurité de l'approvisionnement, réparti sur cinq

puits espacés. La ressource méritait d'être protégée en tenant compte non

seulement de l'utilisation actuelle en eaux de boisson, mais aussi des besoins

prévisibles à moyen terme, en fonction du développement de la région.

Par décision incidente du 28 avril

2006, le juge instructeur a rejeté la requête d'effet suspensif présentée par

la recourante.

Sur interpellation du juge

instructeur, le SESA a complété sa réponse le 24 novembre 2006. Le service

s'est exprimé en particulier sur les caractéristiques hydrogéologiques du delta

de l'Aubonne. S'agissant des critères de délimitation des zones de protection

des zones, il a indiqué:

"b) La délimitation des zones de protection S1,

S2 et S3 se base essentiellement sur des critères de vitesse ou de temps de

circulation de l'eau souterraine dans le sous-sol. Ces zones (de) protection

sont dites zones de protection "bactériologiques". Le critère temps

est en effet fondamental pour l'élimination des germes, en plus des phénomènes

d'épuration naturelle au travers des matériaux filtrants.

La Confédération a introduit une valeur de 10

jours pour délimiter l'extension de la zone S2 de protection rapprochée. Cette

valeur est à considérer comme minimale étant donné que des germes plus

résistants peuvent très bien subsister plus longtemps dans ce milieu souterrain

qui leur est plutôt hostile (entérocoques, certains germes pathogènes ou virus).

La zone S3 de protection éloignée constitue une zone tampon. Son

dimensionnement est basé sur un temps d'écoulement de l'eau souterraine fixé au

moins au double de celui utilisé pour la zone S2. Compte tenu du fait que la

vitesse d'écoulement de l'eau souterraine peut augmenter en période de hautes eaux,

mais également compte tenu de l'hétérogénéité du sous-sol, on utilise généralement

un temps de séjour de l'ordre de 20 à 30 jours pour déterminer l'extension de

la zone S3.

c) L'épaisseur et la nature des terrains de

couverture constituent également des facteurs extrêmement importants pour

l'évaluation de l'extension des zones de protection. Une couche de terrain non

saturé épaisse, ou la présence d'un niveau peu perméable de type moraine,

peuvent constituer un facteur permettant de réduire l'extension des zones S. En

l'absence de ces formations, l'extension des zones de protection doit être

plutôt étendue.

d) Par

ailleurs, afin d'aider à matérialiser les zones de protection dans le terrain,

les bureaux d'étude font coïncider leurs limites à des éléments tels que

routes, chemins, limites forestières, limites de rivières, ruptures de pente,

talus. Afin d'éviter le morcellement, la Confédération recommande également,

dans la mesure du possible, de ne pas subdiviser les parcelles."

Le SESA s'est exprimé également sur

la justification de l'inclusion des parcelles de la recourante dans la zone S3,

spécifiquement par rapport aux puits PC4 et PC5 d'une part, PC2 et PC3 d'autre

part, liée notamment au fait que l'ancienne exploitation des graviers sur les

parcelles de la recourante avait provoqué une diminution importante de l'épaisseur

des terrains naturels filtrants protégeant la nappe. Enfin, il a rappelé que la

nappe de Chanivaz constituait une ressource de première importance, précisant

que le débit de concession total des cinq puits représentait le prélèvement

d'eau souterraine le plus important du canton et qu'il permettrait d'alimenter

une population de près de 30'000 habitants avec une eau brute dépourvue de traitement.

G.

Le 18 juin 2007, le juge

instructeur a confié une expertise au professeur François Zwahlen, du centre

d'hydrogéologie de l'Université de Neuchâtel, en ces termes:

"Votre mission consisterait à vérifier, notamment au regard des

critiques émises par la recourante, que la délimitation des zones de protection

des puits de Chanivaz repose sur des bases scientifiques correctes et

suffisamment documentées, le cas échéant à proposer les investigations

complémentaires qui pourraient s'avérer nécessaires. Plus précisément, il

s'agirait d'infirmer ou de confirmer le bien-fondé de l'inclusion de tout ou

partie des parcelles nos 145 et 147 dans la zone de protection S3 (…)."

Le rapport d'expertise a été établi

le 5 décembre 2007, concluant ce qui suit:

"Le Tableau

ci-dessous permet d'approximer les zones d'influence de chacun des puits, pour

les débits des essais de traçage et pour les débits de concession, cela en

supposant notamment l'aquifère homogène et isotrope.

Calcul de la largeur

de l'influence amont des pompages sur les écoulements souterrains

Largeur de

l'influence en m : W= Q/(q.e). Avec Q: débit de pompage en m/s, q: flux de

Darcy en m/s et e: épaisseur de l'aquifère en m. La conductivité hydraulique

est de 4.1x10-4 m/s et le gradient de la nappe 2.4 %. Les longueurs

des crépines de PC1 à PC3 estimées ne correspondent pas précisément à

l'épaisseur de l'aquifère.

La Figure 2 illustre

les résultats ci-dessus pour les débits de concession. On observe que pour ces

débits et en tenant compte approximativement des caractéristiques des puits,

l'essentiel de l'inféroflux est intercepté par les importants "largeurs

d'influence" qu'ils génèrent en amont, de l'ordre de 140 à 290 m. Par

contre, lors des essais de traçage à débit très réduit sur les PC1, PC2 et PC3,

seule une très faible partie de l'inféroflux est captée, car la largeur de

l'influence de chaque puits est près de dix fois plus faible, de l'ordre de 15

m. Augmenter les débits des puits de manière drastique, en passant des débits

des essais aux débits de concession, modifie donc essentiellement la largeur

des flux interceptés en amont des puits et secondairement la vitesse de

l'écoulement de l'eau convergeant vers eux.

La figure 2 suggère

bien, qu'aux environs des puits, les écoulements cessent d'être parallèles les

uns aux autres. Pour les capter, les pompages doivent en effet les faire

converger directement vers les puits. Pour les débits de concession, les

rabattements aux puits sont donc forcément relativement élevés, les écoulements

à leur proximité nécessairement convergents et ainsi bien différents de ceux

qu'induirait, en amont d'elle, une tranchée captant un débit équivalent.

Prenant en compte

les remarques ci-dessus, la distance de 240 m de la zone de protection S2 du

puits PC1, limite des dix jours, apparaît nettement exagérée. On se trouve en

effet dans une situation apparemment intermédiaire entre un écoulement radial

et monodimensionnel. La limite devrait donc être certainement réduite; voire

même se rapprocher du minimum de 100 m; la limite de la zone S3 devant par

ailleurs être réduite en conséquence.

Afin de vérifier le

bien-fondé de cette réduction, nous avons élaboré avec le Prof P. Perrochet

un modèle simplifié de la plaine, de dimensions et de caractéristiques

semblables à celle-ci: trois puits alignés distants de 100 et 160 m, gradient

hydraulique 2.4%, niveau de base 350 m, porosité 12.5%, débits 200 et 2000

l/min. En simulant une situation hydrogéologique comparable à celle de la

plaine de Chanivaz (sans l'Aubonne) avec des débits fixés d'abord à 200 puis à

2000 l/min, on génère explicitement, bien en amont des puits, des écoulements à

caractère monodimensionnel, particulièrement ceux alimentant le puits central. Dans

ces conditions, le modèle indique que la distance des isochrones 10 et 20 jours

s'accroît d'un facteur proche de deux lorsque le débit s'accroît d'un facteur

de 10. Cette simulation très simplifiée ne donne certes que des résultats

indicatifs. Ils sont cependant suffisamment explicites pour justifier la

critique faite aux modifications des vitesses calculées par le Géolep et

conforter l'approche intuitive décrite plus haut. Ces simulations montrent

clairement que, dans les conditions des essais de traçage des puits PC1, PC2 et

PC3, la vitesse ne croît pas de manière proportionnelle à l'accroissement du

débit, mais beaucoup plus faiblement.

Conclusions et recommandations

La réinterprétation

des travaux et des rapports du Géolep relatifs à la réalisation du champ

captant de la plaine de Chanivaz remet clairement en question la délimitation

des zones de protection des puits de Chanivaz.

En effet, seul

l'essai de traçage du puits PC1 a donné une courbe de restitution claire du

traceur et permis de calculer la vitesse des écoulements sur 60 m en amont du

puits, cela pour un très faible débit. On n'a pas obtenu de restitution

crédible des autres traceurs dans les puits PC2 et PC3. Cette situation

pourrait même être interprétée, à contrario, comme indiquant qu'il n'y a pas de

liens, en tous cas pour de faibles débits, entre les points d'injection des

traceurs et les puits PC2 et PC3. Le traçage à l'uranine dont aucune

restitution de la grande quantité injectée (8 kg) n'est clairement mesurable

incline notamment à penser ceci.

Sur la base des

données actuelles et tenant compte également de l'inadéquation des

modifications des vitesses faites par le Géolep, rien ne permet d'affirmer que

les parcelles 145 et 147 de la Commune d'Allaman appartenant à l'entreprise

Cornaz, doivent être englobées dans les zones de protection des puits PC1, PC2

et PC3. Et partant de l'ensemble des zones de protection des puits de captage

de Chanivaz.

Pour délimiter à

nouveau de manière crédible des zones de protection S2 et S3 unifiées et

cohérentes, de nouveaux essais devront être entrepris de manière similaire à

ceux conduits sur les puits PC4 et PC5 (débit de concession ou proche de

celui-ci imposé aux 5 puits, importante quantité de traceur). On pourra par

ailleurs également vérifier à cette occasion si le débit total de concession

n'est pas trop élevé comme semblaient l'indiquer les essais en pompages maximum

de 1999.

Le risque d'une

contamination résiduelle de l'aquifère résultant de résidus des traceurs,

utilisés précédemment et disséminés dans l'aquifère, peut constituer un

obstacle à la réalisation de ces nouveaux essais. Il s'agira donc de bien

contrôler l'état de l'aquifère avant de faire le choix optimum des traceurs

utilisables.

Il est évident que le site de l'entreprise représente un risque

potentiel pour l'aquifère, du fait des activités de celle-ci et de

l'exploitation passée des graviers ayant réduit l'épaisseur de la zone non

saturée surmontant la nappe. Cette situation ne justifie cependant pas à elle

seule que le site soit englobé dans les zones de protection des cinq puits. "

Le 10 janvier 2008, un délai a été

accordé aux parties pour formuler d'éventuelles observations sur l'expertise,

ou requérir un complément d'expertise. Le 24 janvier 2008, les municipalités de

Buchillon et d'Etoy ont respectivement renoncé à formuler des remarques. Le 19

février 2008, la recourante s'est exprimée sur l'expertise et relevé que selon

les règles ordinaires de répartition du fardeau de la preuve, il appartiendrait

à l'ayant droit de la ressource en eau de démontrer qu'une parcelle devrait

être colloquée en zone S, par exemple en zone S3. L'expertise ne rapportait pas

cette preuve. Dans ces conditions, elle concluait en substance à l'admission du

recours, au remboursement de l'avance de frais, dont des frais d'expertise, et

à l'allocation de dépens. Si de nouvelles mesures d'instruction étaient

envisagées, elle serait probablement amenée à requérir derechef l'octroi de

l'effet suspensif. Le SESA et la Municipalité d'Allaman ne se sont pas déterminés.

Par avis du 5 mars 2008, le juge

instructeur a clos l'instruction et annoncé la composition de la cour.

Considérants

1.

a) L'art. 19 al. 1 de la loi

fédérale du 24 janvier 1991 sur la protection des eaux (LEaux; RS 814.20)

impose aux cantons de subdiviser leur territoire en secteurs de protection en

fonction des risques auxquels sont exposées les eaux superficielles et les eaux

souterraines, les prescriptions nécessaires étant édictées par le Conseil fédéral.

L'art. 20 al. 1 LEaux leur prescrit en outre de délimiter des zones de

protection autour des captages et des installations d'alimentation artificielle

des eaux souterraines d'intérêt public, en fixant les restrictions nécessaires

au droit de propriété.

L'ordonnance fédérale du 28 octobre

1998.

sur la protection des eaux (OEaux; RS 814.201), entrée en vigueur le 1er

janvier 1999, prévoit à son cinquième chapitre des mesures d'organisation du

territoire relatives aux eaux. Ainsi, en application de l'art. 20 LEaux, l'art.

29.

al. 2 OEaux impose aux cantons de délimiter les zones de protection. Celles-ci

sont décrites au ch. 12 de l'Annexe 4 de l'ordonnance. Elles se composent de:

- la zone de captage (zone S1);

- la zone de protection rapprochée (zone

S2);

- la zone de protection éloignée (zone

S3).

Cette subdivision a été reprise de

l'art. 14 de l'ancienne ordonnance du Conseil fédéral du 28 décembre 1981 sur

la protection des eaux contre les liquides pouvant les altérer, remplacée par

l'ordonnance du 1er juillet 1998 sur la protection des eaux contre

les liquides pouvant les polluer (OPEL), elle-même abrogée et remplacée sur ce

point par une modification de l'OEaux du 18 octobre 2006 (RO 2006 4291).

L'Annexe 4 OEaux (chiffres 121 à 124) définit les objectifs à atteindre au

moyen de chacune des trois zones, ainsi qu'il suit:

122.

Zone de captage (zone S1)

1.

La zone S1 doit empêcher que les captages et les

installations d’alimentation artificielle ainsi que leur environnement immédiat

soient endommagés ou pollués.

2.

Elle comprend le captage ou l’installation

d’alimentation artificielle, la zone désagrégée par les travaux de forage ou de

construction et, au besoin, l’environnement immédiat des installations.

(...)

123.

Zone de

protection rapprochée (zone S2)

1.

La zone S2 doit empêcher:

a. que des germes et des virus pénètrent

dans le captage ou l'installation d'alimentation artificielle;

b. que les eaux du sous-sol soient polluées

par des excavations et travaux souterrains, et

c. que l'écoulement des eaux du sous-sol

soit entravé par des installations en sous sol.

2.

Pour les eaux du sous-sol présentes

dans les roches meubles, elle est dimensionnée de sorte:

a. que la durée d'écoulement des eaux du

sous-sol, de la limite extérieure de la zone S2 au captage ou à l'installation

d'alimentation artificielle, soit de 10 jours au moins, et

b. que la distance entre la zone S1 et la

limite extérieure de la zone S2, dans le sens du courant, soit de 100 m au

moins; elle peut être inférieure si les études hydrogéologiques permettent de

prouver que le captage ou l'installation d'alimentation artificielle sont aussi

bien protégés par des couches de couverture peu perméables et intactes.

(...)

124.

Zone de

protection éloignée (zone S3)

1.

La zone S3 doit garantir

qu'en cas de danger imminent (p. ex. en cas d'accident impliquant des

substances pouvant polluer les eaux), on dispose de suffisamment de temps et

d'espace pour prendre les mesures qui s'imposent.

(...).

S’agissant de la zone S3, le

chiffre 221 Annexe 4 OEaux dispose en outre:

221.

Zone de protection

éloignée (zone S3)

1.

Ne sont pas autorisés

dans la zone S3:

a. les exploitations industrielles et

artisanales impliquant un risque pour les eaux du sous-sol;

b. les constructions diminuant le volume

d’emmagasinement ou la section d’écoulement de l’aquifère;

c. l’infiltration d’eaux à évacuer, à

l’exception des eaux non polluées s’écoulant des toits (art. 3, al. 3, let. a)

à travers une couche recouverte de végétation;

d. la réduction importante des couches de

couverture protectrices;

e. les canalisations soumises à la loi du

4.

octobre 1963 sur les installations de transport par conduites, à l’exception

des conduites de gaz;

f. les circuits thermiques qui prélèvent

ou rejettent de la chaleur dans le sous-sol;

g. les réservoirs et les conduites

enterrés contenant des liquides de nature à polluer les eaux;

h. les réservoirs contenant des liquides

de nature à polluer les eaux, dont le volume utile dépasse 450 l par ouvrage de

protection, à l’exception des réservoirs non enterrés pour huile de chauffage

et huile diesel destinés à l’approvisionnement en énergie de bâtiments ou

d’exploitations pour deux ans au maximum; le volume utile total de ces

réservoirs ne doit pas dépasser 30 m3 par ouvrage de protection;

i. les installations d’exploitation

contenant des liquides de nature à polluer les eaux, dont le volume utile

dépasse 2000 l.

2.

L’utilisation de produits pour la conservation du

bois, de produits phytosanitaires et d’engrais est régie par les annexes 2.4,

ch. 1, 2.5 et 2.6 de l’ORRChim.

b) Le canton de Vaud a introduit

les bases légales nécessaires à la création des zones de protection des eaux

SI, SII et SIII en modifiant les art. 62 à 64 de la loi vaudoise du 17

septembre 1974 sur la protection des eaux contre la pollution le 18 décembre

1989.

(LPEP; RSV 814.31; v. exposé des motifs in BGC 1989 p. 305).

L'art. 63 LPEP qui traite des zones

de protection SI, SII et SIII prévoit ce qui suit:

1.

Le propriétaire d'un captage doit effectuer

les études hydrogéologiques nécessaires pour délimiter les zones de protection

SI, SII, SIII, conformément à l'article 30 de la loi fédérale.

2.

A cet effet, il mandate, à ses frais,

un bureau technique qui établira un projet de plan à l'échelle 1:5 000, avec

mention des limites de propriété, ainsi qu'une liste des restrictions jugées

nécessaires à la protection du captage.

3.

En cas de carence du propriétaire du

captage, le département sur préavis du Laboratoire cantonal lui impartit un

délai, en tenant compte de l'urgence que présente dans chaque cas la protection

des eaux souterraines. Passé ce délai, les études hydrogéologiques sont

effectuées par le département aux frais du propriétaire du captage. Si le

captage ne présente pas un intérêt général, sa mise hors service peut être

ordonnée.

4.

Le Service des eaux, sols et

assainissement examine avec le propriétaire du bien-fonds, les études

hydrogéologiques présentées par le propriétaire du captage; il recueille le

préavis de l'autorité compétente de la commune territoriale et du Laboratoire

cantonal.

5.

Le Service des eaux, sols et

assainissement fait établir un plan de délimitation des zones de protection SI,

SII, SIII composé :

a. d'un plan précisant les

limites de propriété, le numéro des parcelles et mentionnant le nom des

propriétaires intéressés, à l'échelle du plan cadastral;

b. de la liste des

restrictions d'utilisation des biens-fonds situés en zones SI, SII et SIII;

c. d'une réglementation sur

les installations existantes (mises en état ou mises hors service), dans le

respect des buts fixés par la loi fédérale et du principe de la

proportionnalité.

6.

Le plan de délimitation des zones de protection

SI, SII et SIII est soumis à l'enquête publique. Les articles 73 et 74 LATC

sont applicables.

Ainsi, conformément à l'art. 63 al.

6.

LPEP, les plans des zones de protection des eaux sont assimilés aux plans

d'affectation et ils sont soumis à la même procédure d'approbation que les

plans d'affectation cantonaux. Ces zones de protection ne sont toutefois pas,

en soi ou matériellement, des mesures de planification au sens de la loi

fédérale sur l'aménagement du territoire; elles sont fondées directement sur la

législation fédérale de la protection des eaux ainsi que sur les dispositions

cantonales d'exécution (cf. JAAC 49/1985 n° 34 consid. 1; ATF 121 II 39

consid. 2b/aa p. 43). Il s'agit néanmoins, du point de vue formel,

d'éléments particuliers du plan d'affectation réglant de façon générale, pour

le territoire concerné, le mode d'utilisation du sol (cf. ATF 120 Ib 287 consid. 3c/cc p. 296; 121

II 39 consid. 2b/aa p. 43).

L'Office fédéral de

l'environnement, des forêts et du paysage (OFEFP) a établi en octobre 1997 des

instructions pratiques pour la détermination des secteurs de protection des

eaux, des zones et des périmètres de protection des eaux souterraines,

instructions révisées par la suite. Une nouvelle version ("Instructions

pratiques pour la protection des eaux souterraines", Berne 2004, ci-après:

les instructions) tient compte des différentes modifications législatives,

notamment de l'importance accrue donnée à la sauvegarde des eaux souterraines

par l'OEaux.

Le Tribunal administratif a

constaté que si la création de zones de protection de captage constituait une

restriction aux droits de propriété, la base légale était néanmoins suffisante

(AC.1999.0056 du 9 août 2002 consid. 4b). Dans ce même arrêt, il a relevé les

exigences découlant du développement durable, consacré aux art. 2 al. 2 et 73

de la Constitution fédérale du 18 décembre 1998. Selon la seconde disposition

précitée, la Confédération et les cantons oeuvrent à l'établissement d'un

équilibre durable entre la nature, en particulier sa capacité de

renouvellement, et son utilisation par l'être humain. Cette règle prescrit le

respect des ressources naturelles, au nombre desquelles figurent bien

évidemment les ressources en eau. Les art. 1er let. a et b et 3

LEaux confirment cette option; cette dernière règle invite chacun à s'employer

à empêcher toute atteinte nuisible aux eaux en y mettant la diligence

qu'exigent les circonstances. Il découle de ces diverses dispositions

programmatiques que les autorités, notamment, sont tenues dans toute la mesure

du possible de préserver, en quantité et en qualité, les ressources en eau. Ce

postulat vaut en particulier s'agissant de captages d'intérêt public

(AC.1999.0056 précité, consid. 5a/aa).

2.

La recourante affirme en premier

lieu que la collocation de ses parcelles en zone S3 entraîne des restrictions

disproportionnées au regard de l'intérêt public aux captages protégés.

Pour juger de l'intérêt public à la

délimitation d'une zone de protection des eaux souterraines, il faut prendre en

considération, outre le but de l'utilisation de l'eau, le genre et l'étendue du

cercle des utilisateurs. En général, on admet qu'il existe un tel intérêt public

pour des captages qui permettent d'alimenter plusieurs ménages en eau potable

(Tribunal administratif du canton de Zurich, 7 février 2002, in DEP 2003 458

consid. 3b et c). Le Tribunal fédéral a ainsi admis qu'une source qui couvrait

environ 15% des besoins en eau de boisson de la commune de Wetzikon était

d'intérêt public (ATF 1A.18/1994 du 28 octobre 1994, in ZBl 1995 369 consid.

5a).

En l'état du dossier, la zone S3

dans laquelle sont colloquées les parcelles 145 et 147 vise à protéger exclusivement

les PC1, PC2 et PC3, soit une exploitation concessionnée de 6'150 l/mn. A ce

stade, on ignore si l'exploitation de la recourante met en jeu un seul ou les

trois puits, voire l'ensemble du captage; on ignore également la proportion de

ce débit utilisée comme eau potable et l'importance précise de ces sources dans

l'approvisionnement de la région notamment, à court ou à long terme. Toutefois,

la question de savoir si les restrictions à la propriété résultant de la

collocation des parcelles 145 et 147 dans la zone S3 sont disproportionnées au

regard de l'intérêt public souffre de rester indécise, dès lors que, conformément

à ce qui suit, le recours doit de toute façon être admis et le dossier renvoyé

à l'autorité intimée pour complément d'instruction et nouvelle décision.

3.

La recourante soutient en second

lieu que les propriétaires des captages n'ont pas démontré la pertinence du classement

de ses deux parcelles 145 et 147 en zone S3 des puits PC1, PC2 et PC3. D'une

part, en substance, la méthodologie adoptée par la première étude

hydrogéologique de GEOLEP sur laquelle se fonde ce classement n'est pas

convaincante, d'autant moins qu'elle diverge, selon la recourante, des critères

adoptés dans la seconde étude, qui a conduit à exclure ses parcelles des zones

de protection des puits PC4 et PC5. D'autre part, la recourante remet en cause

le calcul des distances entre les puits et ses parcelles; selon le bureau

Pierre Blanc en effet, ses parcelles se situent à 640 m du PC1, 390 m du PC2 et

450.

m du PC3; dans ces conditions, leur collocation en zone S3 serait exclue

même en appliquant la méthode GEOLEP, aboutissant à une limite de la zone S3 de

326.

m.

a) S'agissant de la méthodologie

adoptée pour calculer les dimensions des zones de protection, l'expertise

ordonnée à cet égard par le tribunal a conclu que "sur la base des données actuelles et tenant compte également de

l'inadéquation des modifications des vitesses faites par le Géolep, rien ne permet

d'affirmer que les parcelles 145 et 147 de la Commune d'Allaman appartenant à

l'entreprise Cornaz, doivent être englobées dans les zones de protection des

puits PC1, PC2 et PC3. Et partant de l'ensemble des zones de protection des

puits de captage de Chanivaz." En d'autres

termes, il découle de l'expertise que les propriétaires des captages n'ont pas

démontré, à ce stade, que les parcelles 145 et 147 de la recourante devaient

être incluses dans les zones de protection des captages.

De façon générale, le juge apprécie

librement la valeur et la portée d'une expertise; toutefois, il est tenu

d'indiquer les motifs de sa conviction lorsqu'il s'écarte des conclusions de

l'expert. Telle est la solution adoptée en procédure civile (v.

Poudret/Wurzburger/Haldy, Procédure civile vaudoise, 2ème éd.,

Lausanne 1996, ad art. 243 CPC, note 1, références jurisprudentielles citées).

Ce principe est applicable en procédure administrative (v. ATF 119 Ib 492

consid. 5b/cc; 117 Ib 114 consid. 4b; 112 Ib 424 consid. 3; v. aussi RDAF 1992

p. 193 et ss, not. 200).

En l'espèce, on ne discerne pas

d'éléments devant conduire la CDAP à s'écarter de l'expertise, qui paraît tout

à fait convaincante, s'agissant en particulier de la force probatoire des

traçages effectués et de la méthode de calcul de la vitesse de l'eau pour les

débits faisant l'objet de la concession. Ne conduit pas à une autre conclusion

le fait que le critère de la vitesse n'est pas le seul élément à prendre en

considération pour déterminer les zones de protection. Du reste, ni l'autorité

intimée, ni les propriétaires des captages n'avancent d'objections propres à

remettre en cause ce document.

Dans ces conditions, la CDAP fait

siennes les conclusions de l'expertise et annule la décision attaquée,

l'inclusion des parcelles litigieuses 145 et 147 dans la zone S3 n'ayant pas

été démontrée.

b) Cela dit, l'expertise ne retient

pas pour autant que les parcelles 145 et 147 doivent être exclues des zones de

protection des captages, mais se borne à préconiser une étude

complémentaire, notamment de nouveaux essais à opérer "de manière

similaire à ceux conduits sur les puits PC4 et PC5", en contrôlant

"l'état de l'aquifère avant de faire le choix optimum des traceurs

utilisables", voire en vérifiant "à cette occasion si le débit

total de concession n'est pas trop élevé."

La CDAP adhère également à cette conclusion

et renvoie la cause à l'autorité intimée pour qu'elle fasse procéder à cette

étude complémentaire. Dans la mesure où, en définitive, la méthode utilisée par

GEOLEP est remise en cause, il n'y a pas lieu d'examiner plus avant, dans la présente

procédure, les distances exactes entre les puits de captage et les parcelles de

la recourante.

4.

Vu ce qui précède, la conclusion

principale de la recourante - tendant à la réforme de la décision entreprise en

ce sens que ses parcelles 145 et 147 ne sont pas colloquées en zone de protection des captages de Chanivaz - est rejetée. Est en

revanche admise sa conclusion subsidiaire visant l'annulation de la décision

attaquée et le renvoi de la cause à l'autorité de première instance, pour

nouvelle instruction et nouvelle décision.

Par conséquent, le recours est

admis, la décision attaquée est annulée et la cause renvoyée à l'autorité

intimée pour complément d'instruction et nouvelle décision.

La recourante a droit à des dépens,

aux frais de la Caisse du Tribunal cantonal, les communes propriétaires des

captages n'ayant pas conclu au rejet du recours. En revanche, elles

supporteront les frais de l'expertise (de 4'060 fr.), à part égale entre elles (cf.

art. 63 LPEP). Il n'y a pas lieu de percevoir un émolument judiciaire.

Dispositif

Par ces motifs

la Cour de droit administratif et public

du Tribunal cantonal

arrête:

I.

Le recours est admis.

II.

La décision du Département de la

sécurité et de l'environnement du 22 novembre 2005 est annulée et la cause lui

est renvoyée pour complément d'instruction dans le sens des considérants et

nouvelle décision.

III.

Il n'est pas perçu d'émolument judiciaire.

IV.

Une indemnité pour les dépens de

2'000 (deux mille) francs est allouée à la recourante, à la charge de la Caisse

du Tribunal cantonal.

V.

Les frais d'expertise, par 4'060

(quatre mille soixante) francs, sont mis à la charge des communes de Buchillon

et d'Etoy, à part égale entre elles.

Lausanne, le 25 novembre 2008

La présidente:

Le présent

arrêt est communiqué aux destinataires de l'avis d'envoi ci-joint ainsi qu’à

l’Office fédéral de l’environnement.

Il peut faire l'objet, dans les trente

jours suivant sa notification, d'un recours au Tribunal fédéral. Le recours en

matière de droit public s'exerce aux conditions des articles 82 ss de la loi du

17 juin 2005 sur le Tribunal fédéral (LTF – RS 173.110), le recours

constitutionnel subsidiaire à celles des articles 113 ss LTF. Le mémoire de recours doit être rédigé dans une langue officielle,

indiquer les conclusions, les motifs et les moyens de preuve, et être signé.

Les motifs doivent exposer succinctement en quoi l’acte attaqué viole le droit.

Les pièces invoquées comme moyens de preuve doivent être jointes au mémoire,

pour autant qu’elles soient en mains de la partie; il en va de même de la

décision attaquée.