Erosion et transport solide à l'aval de sites miniers en Nouvelle-Calédonie. Nicolle Mathys

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1 Erosion et transport solide à l'aval de sites miniers en Nouvelle-Calédonie Nicolle Mathys

2 Cadre de l'étude Demande d'expertise du service "Environnement minier" de la société "Le Nickel SLN" qui est confrontée à la gestion des transports solides grossiers dans les creeks à l'aval de ses sites miniers Intervention antérieures du Cemagref à la fin des années 1980 pour le compte du territoire (notamment dans la région de Thio)

3 Exploitation du nickel et environnement A partir des années 1950, utilisation des moyens mécaniques lourds (bouteurs et pelles sur chenilles) ouverture massive de pistes au bouteur, poussage de la couverture stérile et des refus des installations de triage dans les creeks et sur les versants A partir des années 1975, «prise de conscience» permettant de «nouvelles pratiques plus respectueuses de l environnement» : arrêt des déversements à flancs et mise en verse contrôlée des matériaux stériles mise en place de dispositifs de gestion des eaux et de contrôle de la sédimentation sur mines, mise au point de techniques de végétalisation (à partir des années 1990). Mais gestion des séquelles du passé à l'aval des sites reste à réaliser

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9 Des facteurs défavorables : la géologie Minerais de nickel : altération des péridotites Péridotites : roches constitutives du manteau, rares à la surface du globe Anomalie dans la subduction de la plaque pacifique a créé une sorte de nappe de charriage de péridotite qui a recouvert la masse continentale calédonienne Les gisements de nickel se trouvent principalement au sommet des montagnes

10 Des facteurs défavorables : le milieu Géologie et Morpholologie Des niveaux en place facilement érodables (serpentines) Des pentes fortes Des versants courts Climatologie Des cumuls annuels élevés : 1000 à 3000 mm/an (maximum mm au Mont Panié) Forte opposition est-ouest Des épisodes intenses Des pluies cycloniques

11 Localisation des sites à étudier Kopeto Kiel

12 Objectifs de l'étude Etudier le fonctionnement des systèmes torrentiels situés à l'aval des secteurs miniers de Népoui et Kiel Proposer les moyens de protection appropriés Secteur de Népoui Mines de Kopeto et Si Reis (actuellement abandonnée), sur la Commune de Pouembout barrages de Manara, Adeo et Rivière salée : retenue comblées. Quelles stratégies adopter? Secteur de Kiel Mine de Kiel (commune de Houaïlou) : creek Kiel et ses deux tributaires principaux Piem et Kabar. Problème posé par le transport sédimentaire dans le creek au voisinage de la tribu de Néoua

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14 Barrage Adeo Mine de Si Reis puis Reprise des exploitations en projet Evolution des stocks Date de relevé Stock cumulé en m 3 Moyenne annuelle Novembre Juillet Octobre Décembre Courant

15 Barrage Adeo

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17 Adeo, état des lieux et fonctionnement actuel Reconnaissance de terrain, juillet 2008 Bv = 4.5 km² dont 25 à 30% en secteur minier

18 Adeo : les sources Déblais poussés sur les versants

19 Adeo : et dans les lits. Parcours des photos de l'amont vers l'aval

20 Adeo : et dans les lits.

21 Utilisation des données Lidar

22 Calcul des volumes Adeo zone 1 20% Volume de stock Volume Réduction 15% 10% 5% % de réduction % Largeur initiale du fond de vallée

23 granulométrie Méthode de Wolman Méthode des photos

24 Estimation des volumes sources

25 Estimation des volumes sources

26 Modélisation ETC

27 Modélisation ETC BAd2 14 Epaisseurs en m BAd1 BAd3 BAd5 BAd6 BAd4 BAd7 BAd9 BAd10 Ep Initiale Ep T100 Ep T50 Ep T20 Ep T10 Ep T5 Ep T2 Ep T1 BAd0 BAd11 2 BAd8 BAd12 BAd13 BAd Distance en m depuis l'amont d'adeo (confluence en BAd1 : Abscisse nulle) 7.00 BAd5 Variations d'épaisseurs (m) BAd0 BAd BAd13 BAd BAd1 BAd2 BAd4 BAd3 BAd6 BAd7 BAd9 BAd8 BAd10 BAd Distance en m depuis l'amont d'adeo (confluence en BAd1 : Abscisse nulle) Ep T100 Ep T50 Ep T20 Ep T10 Ep T5 Ep T2 Ep T1

28 Propositions d'aménagements et de gestion Maîtrise des ruissellements sur site minier, au travers des Plans de Gestion des Eaux et des ouvrages associés (fossés, drainages, bassins Empêcher le départ des matériaux sur site minier (verses) Compléter les végétalisation de versants, avec toutes les limites connues de la mise en œuvre de ces techniques dans le contexte calédonien Reprise et le remodelage des anciennes décharges pour en faire des zones de verse stabilisées Curage de la retenue et mise en verse stabilisée des produits de curage Aménagement par terrassement d'une zone d'aterrissement dans le dernier bief Suivi de l'évolution des zones de dépôt Suivi post évènements (Cyclones)

29 Mine de Kiel Deux accidents de rupture de barrages en 2002 et 2005 Forte sensibilisation des tribus en aval Travaux de correction et de végétalisation déjà entrepris

30 Site de Kiel

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32 Analyse géomorphologique du système du Creek Kiel (F. Liebault) Documents utilisés : chroniques de photos aériennes de (5 missions) Orthophoto 2006 (pixel 50cm) MNT Lidar du fond de vallée (résolution 1m) Méthode mise en œuvre analyse historique qualitative des changements morphologiques survenus entre 1954 et 2006 cartographie manuelle de l emprise spatiale de la bande active du cours d eau et du fond de vallée alluvial (MNT LiDAR de 2008 et des orthophotographies de 2006) extraction manuelle du profil en long du lit actif et des terrasses à partir du MNT LiDAR ; mesure manuelle à intervalles de 50 m de la largeur active du lit (w) adimensionnalisée par la largeur du fond de vallée (wf) w*, indicateur de l impact généré par les apports solides miniers.

33 Aperçu des résultats Epaisseurs (m) Ep Initiale Ep1 Ep2 Ep3 Ep Distance depuis la confluence de Kiel (m) Zone de découplage amont-aval

34 Projet CNRT Fonctionnement des petits bassins versants miniers Objectif principal : améliorer la compréhension des mécanismes de fonctionnement des bassins versants affectés par l'activité minière et de quantifier les flux de matériaux solides. Mise en place des mesures des différentes composantes des crues torrentielles sur des bassins versants miniers (pluies, débits liquides, transports solides). Coordination : Université de Nouvelle-Calédonie (Pôle Pluridisciplinaire de la Matière et de l Environnement) Partenaires : Unité ETNA du Cemagref Université de la Réunion, IRD de Nouméa (US "Espace" Météo-France bureau d'etudes local A2EP