>Essais de pompage
Essais de pompage
Avant d'exploiter l'eau d'une nappe, il s'agit de bien étudier l'aquifère afin de dimensionner les ouvrages d'exploitation. Cette étude se fait sous forme d'essais de pompage: étude de l'évolution de la charge hydraulique de la nappe dans le puits et/ou dans des piézomètres proches en fonction du débit prélevé et du temps écoulé. De manière très schématique, on dira que le premier but de l'essai de pompage sera de déterminer approximativement l'importance du rabattement de l'eau dans le puits d'exploitation en fonction du débit, afin de déterminer la profondeur de la pompe d'exploitation. Un second but important est de vérifier si le forage a été bien fait (pertes de charge raisonnables) et le troisième but est la mesure des caractéristiques hydrodynamiques de l'aquifère afin de pouvoir proposer une exploitation optimale de l'aquifère (nature et distribution des forages exploitants).
Essai sur l'ouvrage
Lors de la réception d'un ouvrage, on vérifie si le développement a été bien fait (l'eau doit être claire) puis on teste l'ouvrage afin de connaître sa courbe caractéristique: l'évolution du niveau en fonction des débits, en régime pseudo-stabilisé, pour des paliers de 4-6 h. Si la nappe est libre, la courbe caractéristique présente un point critique qui permet d'évaluer approximativement le débit maximum de l'ouvrage. Si la nappe est captive, les courbes deviennent des droites . L'étude fine de ces courbes, en particulier du rabattement s en fonction du débit spécifique (débit par m de rabattement), permet de vérifier 1a qualité du puits en comparant les pertes de charge dues au puits à celles dues à l'aquifère. Si les premières, quadratiques, ne sont pas "très faibles" par rapport aux secondes, linéaires, on considérera le forage comme mal équipé.
Essai de l'aquifère
Lorsque ces premières études ont été effectuées et pour une exploitation à long terme, on réalise des tests beaucoup plus complets que l'on fait par des essais "longue-durée" en régime transitoire sur une station avec au minimum un piézomètre. Les durées peuvent varier entre 72 h et six mois et se font généralement à débit constant. Le cône de rabattement autour d'un puits exploitant une nappe évolue au cours du temps. D'autre part, la présence d'une limite, à une faible distance du puits, influencera également la forme du cône de rabattement. Cette limite peut être géologique, hydraulique ou simplement constituée par un autre puits.
Il existe un ensemble de règles à respecter propres aux essais de pompages. Ces règles visent tout d'abord éviter tout accident humain et toutes perturbations de l'environnement. Elles visent ensuite à faciliter l'interprétation en produisant des données propres et régulières et en ne compliquant pas les conditions hydrogéologiques. Dans tous les cas des simulations sont très utiles. Selon l'importance de l'essai et selon les pays, une autorisation requise auprès des autorités peut-être nécessaire ; par ailleurs de plus en plus souvent les résultats doivent être remis au autorités qui entretiennent des bases de données hydrogéologiques.
Règles de sécurité
Un essai de pompage nécessite habituellement une pompe électrique submersible qui est installée sur le puit et connectée à une source d'énergie par une équipe spécialisée, généralement le foreur travaillant sur le chantier. La pompe doit être installée assez profondément pour éviter son dénoyage. Par sécurité les instruments de mesures (sondes piézométriques manuelles et sondes autonomes) doivent rester au-dessus du corps de pompe.
L'eau pompée est évacuée dans un égout ou un réseau hydrographique. Dans tous les cas, il faut pouvoir s'assurer que le récepteur est en mesure d'accueillir le volume et le débit, sinon il y a risque d'inondation.
Règles pour faciliter l'interprétation
Règles générales
L'incertitude des résultats apportés par l'interprétation de l'essai va entre autres dépendre de la qualité des données receuillies. Ces données sont :
- le temps (enregistré à la seconde près),
- le niveau d'eau mesuré aussi précisément que possible dans le puits de pompage et le ou les puits d'observation,
- le débit pompé.
- d'autres paramètres (surtout physico-chimiques) qui facilitent l'interprétation.
- le niveau d'autres aquifères, barrages, rivières, etc.
