SMEGREG. Rapport de fin de travaux Transformation du forage de reconnaissance en forage d exploitation Forage «G4» indice BSS : X 0047/F

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1 SMEGREG Préparation, suivi et interprétation d un forage et tests hydrauliques pour la recherche de ressources nouvelles pour le SIAEP de la pointe de la Grave (Gironde) Rapport de fin de travaux Transformation du forage de reconnaissance en forage d exploitation Forage «G4» indice BSS : X 0047/F TA Juin 2014 Rédaction Marie Emilie Leblond Mickael Moreau Validation Franck Girardeau 9bis place de l Eglise, BP Nieuil l Espoir tel/fax : eau@terraqua.fr SARL au capital de RCS POITIERS n TVA : FR

2 SOMMAIRE LISTE DES FIGURES ET DES ILLUSTRATIONS PREAMBULE ENTREPRISES ET ORGANISMES INTERVENANTES AU COURS DES TRAVAUX DE TRANSFORMATION RAPPEL DES PRINCIPALES PHASES DE RECONNAISSANCES ET DES ORIENTATIONS PROPOSEES POUR LA TRANSFORMATION EN FORAGE D EXPLOITATION COUPE GEOLOGIQUE DE L OUVRAGE A L ISSUE DES RECONNAISSANCES LE FORAGE D EXPLOITATION DEROULEMENT DES TRAVAUX DE TRANSFORMATION EN FORAGE D EXPLOITATION DESCRIPTIF TECHNIQUE DE L OUVRAGE REALISE CONTROLES DE RECEPTION Contrôle des paramètres hydrodynamiques et des caractéristiques hydrauliques de l ouvrage Contrôles diagraphiques QUALITE DES EAUX CAPTEES BILAN ANNEXES Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 2

3 LISTE DES FIGURES ET DES ILLUSTRATIONS Liste des cartes : Carte 1 : localisation du forage d'exploitation "G4"... 5 Liste des figures : Figure 1 : coupe géologique et technique du forage G4 - Equipement définitif Figure 2 : pompage d'essai par paliers effectué sur le forage d exploitation G Figure 3 : essai de nappe sur le forage d exploitation G Figure 4 : Qualité des eaux captées au regard des limites et références définies par l'arrêté du 11 janvier Liste des tableaux : Tableau 1 : localisation du forage d exploitation «G4»... 4 Tableau 2 : entreprises et organismes intervenants dans le cadre des travaux de réalisation du forage d exploitation «G4»... 6 Tableau 3 : coupe géologique Forage 07298X0047/F de Vensac Source lithologie : Terraqua... 8 Tableau 4 : déroulement des travaux de transformation en forage d exploitation pour la production AEP Forage G4 (indice X 0047/F) Tableau 5 : coupe technique du forage d exploitation G4 (indice : 07298X0047/F) Tableau 6 : synthèse des pompages d'essais réalisés sur le forage d exploitation G4 (07298X0047/F) Tableau 7 : résultats de l essai de puits Forage d exploitation G Tableau 8 : caractéristiques des piézomètres suivis durant les essais par pompage Tableau 9 : paramètres hydrodynamiques calculés lors de l'essai par pompage longue durée n Tableau 10 : principales observations lors de l inspection télévisée de réception sur G Tableau 11 : Caractéristiques de la colonne d eau Tableau 12 : Répartition des arrivées d eau sur la colonne captante Tableau 13 : Analyse du paramètre ammonium a l issue de l essai de nappe Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 3

4 1 Préambule Le Syndicat de Production de Pointe de Grave (SPPG) assure la production d eau potable au profit de ses membres : les communes de Soulac-sur-Mer et Verdon-sur-Mer. Concerné par le Schéma d Alimentation en Eau du Nord Médoc, le Syndicat de Production de la Pointe de Grave (SPPG) connaît des difficultés pour satisfaire les besoins de ses membres et recherche donc de nouvelles ressources. Ses difficultés sont liées : - à l impossibilité d exploiter un de ses trois forages (pour des raisons qualitatives) ; - à l augmentation des besoins estivaux, en lien avec la fréquentation touristique ; - à la défaillance d un ouvrage de la commune de Verdon-sur-Mer. Le SMEGREG a donc décidé de réaliser, en partenariat avec le SPPG, un forage de reconnaissance, éventuellement exploitable pour la production d eau potable, visant à reconnaître la disponibilité quantitative et qualitative des ressources du territoire. La campagne de reconnaissance, menée de juin à novembre 2013, est présentée dans un premier rapport «Compte-rendu de fin de reconnaissance et proposition de coupe technique du forage d exploitation» - TA Décembre En accord avec les propositions d équipement de l ouvrage énoncées à l issue de ce rapport, le forage G4 a été transformé et équipé de manière définitive afin de pouvoir être exploité pour la production d eau destinée à consommation humaine. Le tableau n 1 ainsi que la carte n 1 rappellent les coordonnées géographiques et cadastrales de l ouvrage. Département Gironde (33) Commune Vensac Section cadastrale OA Parcelle cadastrale Parcelle 20 Coordonnées géographiques (Lambert 93) Indice BSS 729 8X 0047 Altitude (m EPD - Géoportail) 5 m X = m Y = m Tableau 1 : localisation du forage d exploitation «G4» Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 4

5 TA Carte n 1 : Localisation du forage G4 Fond IGN : Forage de reconnaissance G4 Fond cadatral et orthophotographique : Forage de reconnaissance G4

6 2 Entreprises et organismes intervenants au cours des travaux de transformation SMEGREG 74 Rue Georges Bonnac Maître d ouvrage BORDEAUX contact@smegreg.org Sarl TERRAQUA Assistant technique au Maître d ouvrage 9 bis, Place de l église NIEUIL L ESPOIR MASSE Entreprise de travaux HERISSON CHANTEMERLE SUR LA SOIE HYDROASSISTANCE Entreprise de diagnostic 2 Allée Dache Dise HINX Laboratoire des Pyrénées et des Landes Analyses d eaux Rue des écoles Lagor Tableau 2 : entreprises et organismes intervenants dans le cadre des travaux de réalisation du forage d exploitation «G4» 3 Rappel des principales phases de reconnaissances et des orientations proposées pour la transformation en forage d exploitation La phase de reconnaissance s est déroulée en deux grandes étapes : Etape n 1 : - reconnaissance par forage à 83 m ; - tests par paliers et de longue durée ; - suivi analytique pendant pompage et bilan qualitatif complet en fin de pompage de reconnaissance ; - datation micropaléontologique sur échantillons ciblés. Etape n 2 : - reconnaissance par forage de 83 à 177 m ; - tests par paliers et de longue durée ; - suivi analytique pendant pompage et bilan qualitatif complet en fin de pompage de reconnaissance ; - tests complémentaires sous packer pour analyses sur zone de production ciblées. Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 6

7 D un point de vue géologique et hydrogéologique, la coupe lithologique dressée à partir des cuttings couplée à l analyse micropaléontologique ont permis de caractériser des zones de production situées très probablement exclusivement à l Eocène moyen. Les formations de l Oligocène et de l Eocène supérieur sont donc vraisemblablement inexistantes ou très peu développées au droit du forage G4. Par ailleurs, la lithologie correspond à une succession de formations carbonatées plus ou moins riches en fraction argilo-marneuse mais aucune éponte stricte n a été recoupée. La comparaison de la gammagraphie obtenue sur G4 est cohérente avec celles connues sur les forages environnants. D un point de vue hydrodynamique, les deux phases de reconnaissance montrent de bonnes capacités de production (égales ou supérieures à 150 m 3 /h). En phase n 1, le suivi de la foration ainsi que les diagraphies différées induisent cependant la présence : - d une alimentation importante d origine karstique qui influe sur la qualité des eaux captées très riches en fer (> 2000 µg/l) ; - d une forte concentration en ammonium et une teneur élevée en Carbone Organique Total (3,4 mg/l). La qualité des eaux captées lors de la seconde phase de reconnaissance montre quant à elle une concentration en fer total importante mais largement plus faible que celle observée en phase n 1 (entre 300 et 500 µg/l), une concentration en Carbone Organique Total plus faible (1,48 mg/l) mais une concentration en ammonium dépassant légèrement la référence de qualité fixée à 0,5 mg/l. Les tests par pompage sous packer, ciblés sur les différentes zones de production, permettent de différencier deux qualités distinctes vis-à-vis de l ammonium (différence de l ordre de l ordre de 0,05 mg/l). A concentration en ammonium équivalente, l importance de l alimentation d origine karstique observée en première phase de reconnaissance, la variabilité qualitative qui peut en découler ainsi que les teneurs très élevées en fer ont orienté le choix de l exploitation vers les secteurs productifs recoupés en phase de reconnaissance n 2. Au cours de cette seconde phase, deux zones de production principales ont été mises en évidence : - la première, située entre 99 et 109 m semble assurer environ 37,6 % de la production. La diagraphie de flux et la thermo-conductivité présentent une variation très ponctuelle à 113 m, fortement susceptible de correspondre à une zone de fissures ou de fractures productives. - la zone de production inférieure semble quant à elle présenter une production plus homogène sur l ensemble du massif carbonaté. Cette zone assurerait 44,7 % de la production totale. Ainsi, ayant considéré : - la possible alimentation de fissure ou de fracture au droit de la zone productive 99/109 m ; - la différentiation entre la qualité des deux sections du point de vue du paramètre ammonium ; la solution visant l équipement définitif de l ouvrage pour exploitation de la section productive recoupée entre 137 et 162 m a été retenue. Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 7

8 4 Coupe géologique de l ouvrage à l issue des reconnaissances Le tableau n 3 présente la lithologie et les interprétations stratigraphiques dressées à partir de la collecte des cuttings remontés après reconnaissance à 177 m. Profondeur/sol (m) Lithologie Stratigraphie De 0 à 2 Sable fin à dominante ocre Quaternaire en De 2 à 3,5 Sable fin de couleur marron, argileux, très argileux de 3 à 3,5 m formations superficielles De 3,5 à 4,5 Argile plastique ocre, très légèrement sableuse De 4,5 à 7 Marne blanchâtre légèrement sableuse De 7 à 8 Marne gris/verdâtre à passées brunes De 8 à 9 Marne gris/verdâtre De 9 à 10 Marne sableuse brune avec éléments calcaires biodétritiques de taille infracentimétrique De 10 à 13 Marne sableuse avec éléments calcaires biodétritiques de taille infracentimétrique Horizon instable en foration Eocène moyen à De 13 à 16 Marne blanchâtre avec éléments calcaires tendres, blancs, supérieur sublitographiques Horizon instable en foration Marne jaunâtre, compacte à très compacte, stable en foration, De 16 à 26 passée plus sombre entre 18 et 19 m, ocre entre 21 et 22 m et grisâtre de 22 à 24 m. De 26 à 37 Marnes à tendance sableuse, plastique, de couleur blanc/gris (tendance plus verdâtre à 33m) De 37 à 39 Marne/argile gris foncé, compacte De 39 à 46 Calcaire biodétritiques blanc, fin et tendre De 46 à 48 Calcaire sublithographique blanc De 48 à 51 Marne/argile verte très compacte De 51 à 61 Calcaire blanc bioclastique De 61 à 62 Interbanc de marne/argile verte De 62 à 69 Calcaire blanc, fin, sublithographique De 69 à 70 Interbanc de marne/argile verte De 70 à 76 Calcaire à texture microgrenue, fin, biodétritique De 76 à 83 Calcaire biodétritiques, gris, à interbancs marneux Calcaire beige/gris, tendre, biodetritique, très fin de 87 à 88 m De 83 à 96 Présence de bioclastes plurimillimétriques (coquilles fragmentées visibles de 92 à 95 m). De 96 à 99 Marnes/argiles vertes, compactes Eocène moyen De 99 à 113 Calcaire blancs/beige bioclastique, présence importante de foraminifères de 108 à 112 m De 113 à 130 Calcaire biodétritiques comportant des bioclastes plurimillimétriques (fragments coquillers essentiellement) De 130 à 135 Calcaire beige, fin, biodétritiques, tendre De 135 à 136 Grès détritique brunâtre Calcaire biodétritiques beige/gris présentant des bioclastes De 136 à 141 fragmentés et des éléments détritiques terrigènes (quartz millimétriques) De 141 à 152 Calcaire gréseux à quartz émoussés plurimillimétriques, mats De 152 à 164 Calcaire bioclastique De 164 à 165 Grès brun glauconieux De 165 à 166 Argile verte sableuse Eocène moyen ou De 166 à 167 Calcaire bioclastique inférieur De 167 à 177 Grès brun glauconieux à intercalation de bancs sableux Tableau 3 : coupe géologique Forage 07298X0047/F de Vensac Source lithologie : Terraqua Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 8

9 Afin de spécifier les types d aquifères captés, la stratigraphie a pu être définie à l issue de la reconnaissance à l aide d une analyse micropaléontologique sur 5 échantillons issus des cuttings ciblés. Les résultats montrent qu une grande partie du forage traverse des faciès attribués à l Eocène Moyen. 5 Le forage d exploitation 5.1 Déroulement des travaux de transformation en forage d exploitation Annexe 1 : compte-rendu de fin de travaux foreur Les travaux d alésage se sont déroulés du 4 janvier 2014 au 2 juin 2014 (date de contrôles de réception de l ouvrage). Le tableau n 4 présente une synthèse des travaux et investigations réalisés. Le descriptif journalier des travaux est reporté en annexe n 1. Date Du 24/02/2014 au 26/02/2014 Du 27/02/2014 au 25/03/2014 Phase chantier Alésage du forage de reconnaissance Préparation à l alésage Travaux effectués - Remontée des tubes acier de soutènement temporaires Ø 244 mm et Ø 323 mm utilisés sur le forage de reconnaissance; - Protection de la zone aquifère ; - Préparation pour alésage au rotary boue en Ø 445 mm. Alésage de la chambre de pompage de 22 à 136 m Alésage au rotary boue en Ø 445 mm de 22 à 136 m. Rencontre de nombreuses pertes de circulation. Difficultés de progression en raison d un manque d approvionnement en eau du chantier. Injection de plusieurs bouchons de ciments bentonitiques destinés à combler les pertes et permettre la poursuite de l alésage. Alésage entre Pertes d eau à Volume de coulis bentonitique injecté. 22 à 52 m 50 m 10 m 3 60 m 3 /h 15 m 3 54,5 1 m ,5 m 3 50,3 0,5 m 3 52 à 55 m 49,5 10 m 3 52 m perte totale 1 m 3 49,5 m 1 m 3 49,5 m 1,5 m 3 (d=1,5) 47,8 m 1 m 3 (d=1,6) 42 à 118 m m à 80 m 3 /h 1 m à 136 m 136 m 1 m 3 10 m 3 (bouchon visqueux) Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 9

10 Du 26/03/2014 au 07/04/2014 Du 08/04/2014 au 10/04/2014 Du 11/04/2014 au 14/04/2014 Du 15/04/2014 au 16/04/2014 Du 17/04/2014 au 24/04/2014 Equipement de la chambre de pompage Alésage de la zone à capter Equipement de la chambre de captage Equipement de la chambre de pompage de +0,5 à 136 m Installation du tube acier inoxydable 304 L, plein extérieur Ø 323,9 mm, épaisseur 7 mm, ancré à 136 m, raccords tous les 6 mètres soudé par soudeur certifié. Cimentation à l extrados du tube Ø 323 mm de 0 à 136 m - 1 ère injection sous pression d un volume de 7 m 3, densité : 1.8, par pied de tube Ø 323,9 mm, rupture de flexible en fin d injection avec remonté de coulis dans le tube à 119 m/tête du tube Ø 323 mm. Top coulis à l annulaire : 92 m /TN. - 2 ème injection d un volume de 6 m 3 (densité : 1,8) sous pression par cannes insérées à l annulaire. Top coulis à l annulaire : 48 m ; - 3 ème injection d un volume de 3,5 m 3 (densité : 1,8) par cannes à l annulaire. Top coulis à l annulaire à 37 m ; - 4 ème injection d un volume de 3 m 3 (densité : 1,8) par cannes à l annulaire. Top coulis à 3,8 m ; - Injection gravitaire d un complément à 0,2 m 3 Préparation du matériel pour l alésage de 136 à 167 m en Ø 300 mm. Alésage de la chambre de captage de 136 à 167 m - Descente des tiges de Ø 300 mm et reforage du bouchon de ciment de protection de la zone aquifère ; - Alésage au rotary boue Ø 300 mm. Frottements indiqués par le foreur lors de la descente des tiges de Ø 300 mm entre 131 à 136 m (pied de tube inox). Nettoyage de l ouvrage Brossage du tube de Ø 323 mm de 119 m à 136 m pour élimination des placages de coulis résiduels. Panne sur la foreuse Soilmec et remplacement par la foreuse Rotamec 1302 sur le site. Contrôle de fond d ouvrage à 167 m sans dépôt. Installation de l équipement de captage - Installation de la colonne crépinée de type fils enroulés, Inox 304 L, Ø 219 mm, slot 0,9 mm entre 130 et 166 m. Rupture de filetage sur la colonne de largage de l équipement sans conséquence pour l équipement (crépines posées à 166 m). - Installation d un massif filtrant siliceux roulé de granulométrie 2.5/5 mm. Injection du massif (1,04 m 3 ) à l aide d une poire disposée au niveau du filetage rompu, sous circulation inverse alimentée par une colonne d air-lift placée en pied de crépine. Top gravier en fin d injection : 132 m (mesure vraisemblablement gênée et erronée par le raccord gauche de largage de la crépine), top réel du massif : 145 m. - Dévissage du raccord gauche, récupération et remontée de Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 10

11 la colonne de largage PVC Ø 180/ Air-lift de calage du massif filtrant et de nettoyage de l ouvrage ; - Inspection télévisée pour visualisation des débris de PVC demeurant dans l ouvrage après rupture de la colonne de largage. 25/04/2014 Du 26/04/2014 au 29/04/2014 Du 05/05/2014 au 08/05/2014 Du 09/05/2014 au 15/05/ /05/2014 Pompages d essais Nettoyage et complément Essai de pompage Contrôle de réception de l ouvrage Essai de puits Pompage d essais par 4 paliers d 1 heure non enchaînés entre 50 et 150 m 3 /h Eau particulièrement trouble. Essai de nappe Pompage longue durée (72 heures) au débit objectif de 150 m 3 /h après 24 h de remontée à la fin des essais par paliers. Débit calé à 127 m 3 /h après 1 heure de pompage en raison de l aspiration de la sonde de suivi piézométrique. Pompage maintenu pour nettoyage de l ouvrage et prélèvement pour analyse complète après 72 heures. - Injection d un complément de massif filtrant par poire d injection installée en tête de crépine et sous circulation inverse. Complément de 145 m à 129,5 m (0,85 m 3 ). - Air lift à 165,5 m pour nettoyage de l ouvrage et calage du massif filtrant. Essai de nappe - Réalisation d un nouvel essai de pompage longue durée pendant 72h à 140 m 3 /h pour acquisition de l évolution des niveaux dynamiques. - Suivi piézométrique sur le forage AEP de Tastesoule et sur les trois forages de reconnaissance de la commune de Vensac Contrôle diagraphique et vérification finale de l ouvrage - Inspection télévisée, contrôle de la coupe technique ; - Contrôle de cimentation (CBL) ; - Diagraphies de flux et de thermo-conductivité en régime dynamique. Tableau 4 : déroulement des travaux de transformation en forage d exploitation pour la production AEP Forage G4 (indice X 0047/F) Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 11

12 5.2 Descriptif technique de l ouvrage réalisé Le tableau n 5 présente les caractéristiques de l équipement définitif de l ouvrage. Les côtes présentées sont celles observées lors de l inspection télévisée de contrôle de fin de chantier. Le repère de mesure est le sol. Elles sont par ailleurs illustrées en figure n 2. Foration/Alésage Profondeur (m) Diamètre (mm) de 0 à 23,5 m Ø 620 mm (tarières) de 23,5 à 130 m Ø 445 mm (alésage rotary boue) de 130 à 167 m Ø 311 mm (alésage rotary boue) Tubages Profondeur (m) Diamètre (mm) Nature de +0,0 à 23,5 m Ø 456 mm ext. Tube plein acier ordinaire, épaisseur5 mm de +0,57 à 136 m Ø 323,9 mm ext. Tube acier plein INOX 304 L, ASTM A 312, ep. 7 mm, avec centreurs. Raccords soudés tous les 6 m. de 128,8 à 136,1 m Ø 219 mm Tube acier plein INOX 304 L avec centreurs et passage de crépines témoins entre et m décapé/passivé Raccords mécaniques de 136,1 à 163,2 m Ø 219 mm Crépines fil enroulé INOX 304 L, Slot : 0,9 mm ; décapé/passivé Raccords mécaniques ZSM de 163,2 à 166 m Ø 219 mm Tube acier plein INOX 304 L + bouchon de fond décapé/passivé Raccords mécaniques ZSM Equipement / Cimentation Profondeurs (m) Lieu Nature/méthode de 0 à 23,5 m Extrados du tube acier Pose par cannes d injection d un Ø 456 mm laitier de ciment de densité 1,8 Pose d un laitier de ciment de de 0 à 136,1 m densité minimale d = 1,8 par Extrados tube acier crépiné injection sous pression par le pied Ø 323 mm de tube + complément par cannes d injection. de 128,8 à 166 m Extrados tube crépiné Ø 219 mm Massif filtrant 2,5/5 mm siliceux, roulé, lavé, désinfecté lors de sa mise en œuvre Tableau 5 : coupe technique du forage d exploitation G4 (indice : 07298X0047/F) L ouvrage présente une cimentation à l annulaire du tube acier entre 0 et 23,5 m/sol (volume : 6 m 3 injection par cannes en 3 passes), puis à l extrados du tube acier inox Ø 323 mm entre 0 et 136 m/sol. Le volume injecté pour la cimentation de la chambre Ø 323,9 mm atteint 20,7 m 3, soit le double du volume théorique. La tête de l ouvrage est caractérisée par le dépassement du tube acier INOX plein Ø 323,9 de +0,5 m/sol. Elle est fermée par une bride pleine boulonnée sur une contrebride soudées au tube Ø 323,9 mm. Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 12

13 Figure 2 : coupe géologique et technique du forage d exploitation Sable fin à dominante ocre Marne sableuse avec éléments calcaires biodétritique Marnes blanchâtre avec éléments de calcaires tendres Lithologie Coupe technique définitive d exploitation 0 60 Tube acier Ø 609 mm De 0 à 12 m Cimenté NS = 4,69 m/sol Foration Tarière Ø 620 mm De 0 à 23,5 m T. acier ord. Ø 454 mm De 0 à 23,5 m cimenté 0 Q = 70 m 3 /h Diagraphies différées 100 Marne/argile gris foncé, compacte Calcaire sublithographique blanc Marne/argile verte très compacte Foration MFT Ø 311 mm De 23,5 à 83 m Interbanc de marne/argile verte Interbanc de marne/argile verte Chambre de pompage Inox 304 L Ø 323,9 mm ext. De +0,5 à 136 m Raccords soudés, Cimenté sous pression Marnes/argiles vertes, sableuses Alésage Ø 445 mm ext. De 24 à 136 m Marnes/argiles vertes, compactes Grès brun glauconieux Argile verte sableuse Calcaire bioclastique Massif filtrant siliceux roulé Désinfecté calibre 2,5 5 mm de 128,8 à 167 m Colonne captante Ø 219 mm - tube porte crépine inox 304 L de 128,8 à 136,1 m avec crépines témoins de 129,8 à 131,8 m - crépine de type fil enroulé Inox 304 L slot 0,9 mm de 136,1 à 163,2 m - tube de décantation Inox 304L de 163,2 à 166 m avec fond plein Alésage Ø 311 mm De 136 à 167 m

14 5.3 Contrôles de réception Annexe 2 : compte-rendu de contrôle de réception du forage G4 (07298X0047/F) de Vensac en fin d équipement Annexe 3 : compte-rendu du pompage par paliers du forage G4 (07298X0047/F) Annexe 4 : compte-rendu du pompage longue durée du forage G4 (07298X0047/F) Contrôle des paramètres hydrodynamiques et des caractéristiques hydrauliques de l ouvrage A l issue de son équipement définitif, le forage G4 a fait l objet : - d un pompage d essai par paliers (4 paliers d une heure non enchaînés) afin de tester la productivité de l ouvrage définitif ; - d un pompage d essai longue durée de 72 heures au débit de 139 m 3 /h avec analyses des paramètres physicochimiques en fin de pompage destinés à caractériser la productivité et la qualité de la ressource captée. Les caractéristiques des essais réalisés sont présentées dans le tableau n 6. Essai par paliers (25/04/2014) Essai longue durée (du 12 au 15 /05/2014) Nature des essais 4 paliers non enchaînés avec une remontée Longue durée à débit constant sur 72 h d une heure Débit des essais (m /h) Dispositif de pompage Mesure des débits Niveau statique (m/sol) Mesure du niveau dynamique Pompe Ø 8 pouces située à 120 m /sol. Débitmètre sur colonne de refoulement équipé d un enregistreur 4-20mA (fréquence d enregistrement 5 minutes) Pompe Ø 8 pouces située à 122 m /sol. Débitmètre sur colonne de refoulement équipé d un enregistreur 4-20mA (fréquence d enregistrement 5 minutes) 4,37 4,12 - Enregistreur 4-20 ma + sonde pressiométrique installée sur l ouvrage en pompage (fréquence d enregistrement 5 minutes) - Mesures manuelle diurnes ; - Enregistreur 4-20 ma + sonde pressiométrique installée sur l ouvrage en pompage (fréquence d enregistrement 5 minutes) - Mesures manuelle diurnes ; Rejet Bassin de décantation puis fossé en bordure de parcelle Bassin de décantation puis fossé en bordure de parcelle Suivi piézométrique / - Forage AEP de Tastesoule ; - 3 forages de reconnaissance de la commune de Vensac Suivi qualitatif / - Analyse de type première adduction en fin d essai Tableau 6 : synthèse des pompages d'essais réalisés sur le forage d exploitation G4 (07298X0047/F) Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 14

15 Pompage par paliers ou essai de puits : La figure n 2 présente le déroulement et les courbes d interprétation de l essai. Le tableau n 7 synthétise les résultats obtenus. Débit spécifique entre 3,1 et 2,8 m 3 /h/m pour des débits d essai respectifs de 49,4 à 151 m 3 /h(1h de pompage) Rabattement spécifique entre 0,33 et 0,36 m/m 3 /h pour des débits d essai respectifs de 49,4 à 151 m 3 /h (1 heure de pompage) Coefficient de pertes de charges 3, m/(m 3 /h)² quadratiques Coefficient de pertes de charges linéaires 3, m/(m3/h) Equation de la courbe caractéristique S = 3, X Q² + 3, x Q Tableau 7 : résultats de l essai de puits Forage d exploitation G4 Les courbes d évolution du niveau dynamique montrent un retour proche du niveau statique après une heure d arrêt de pompage. La courbe caractéristique de l ouvrage ne montre pas de dépassement du débit critique sur la plage de débits testé. Le rabattement observé à 151 m 3 /h se compose pour plus de 84 % par des pertes de charges linaires et peut traduire la limitation de l état de connexion forage/aquifère par comparaison aux résultats obtenus en phase de reconnaissance. En résumé, l essai par palier, montre : - que la courbe d évolution du rabattement spécifique en fonction du débit possède une bonne cohérence entre les paliers grâce au coefficient de détermination R²=0,92. Les mesures de rabattements et de débits pendant l essai de puits sont jugées fiables, de même que l équation de la courbe caractéristique proposée ; - que le débit critique n est pas atteint à 151 m 3 /h ; - que les pertes de charges linaires expliquent en grande partie les rabattements mesurés ; - que pour une heure de pompage, le rabattement spécifique est de l ordre de 0,33 m/m 3 /h, le débit spécifique est quant à lui proche de 3 m 3 /h/m de rabattement. Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 15

16 Figure 2 : Pompage d essai par paliers sur le forage d exploitation le 25/04/2014 Pompage d'essai par paliers - forage d'exploitation LIEU : Vensac (33) REPERE DE MESURE : OUVRAGE : Forage reconnaissance SMEGREG 4,31 m/rep DATE : 25/04/2014 schéma. POMPE : Ø 8 POUCES refoulement vers bassin décantation puis rejet fossé longeur de refoulement :# 20 m 0,75 m/sol Tube guide sonde Tête de forage acier COMPTEUR : débitmètre sortie 4-20 ma avec enregistreur Sol Evolution rabattements / débits 25/04/ :24 25/04/ :48 25/04/ :12 25/04/ :36 26/04/ :00 26/04/ :24 26/04/ : Rabattement (m) Rabattements (m) Débits (m3/h) Débit (m3/h) Paliers Durée (heures) Débit (m3/h) Débit (m3/s) Rab. maximal (m) Rab. spécifiq (m/m3/h) Q spécifiq (m3/h/m) PDC linéaires (m) PDC quadr. (m) PDC totales (m) PDC quadr. (%) ,4 0,01 16,10 0,33 3,07 15,29 0,93 16,22 5, ,4 0,02 26,40 0,34 2,93 23,95 2,28 26,23 8, ,4 0,03 41,30 0,36 2,79 35,71 5,06 40,78 12, ,04 46,90 0,36 2,81 40,85 6,62 47,48 13, ,04 54,70 0,36 2,76 46,73 8,67 55,40 13,95 Rabattement specifique en fonction des débits Débit (m3/h) y = 0,0004x + 0,3095 R 2 = 0, ,000 Courbe caractéristique du forage Débit (m3/h) ,00 10,00 Rabattement spécifique (m/m3/h) 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 Rabattement (m) 20,00 30,00 40,00 50,00 Courbe de l'essai Courbe théorique Pertes de charges linéaires 0,400 60,00 C Coef de PDC quad. 3,80E-04 m/(m3/h)² Soit : 4926, m/(m3/s)² B Coef de PDC lin. 3,09E-01 m/(m3/h) Soit : 1114,14 m/(m3/s) Débit critique : Non atteint

17 Pompage longue durée ou essai de nappe La figure n 3 représente l évolution des rabattements et du débit pendant l essai de longue durée qui s est déroulé du 12 au 15 mai 2014 à un débit moyen de 139 m 3 /h ainsi que l évolution des niveaux piézométriques sur les ouvrages de suivis dont les caractéristiques sont rappelés dans le tableau n 8. Ouvrage Profondeur (m/sol) Aquifère capté Distance / au forage pompé (m) F1 13 Quaternaire 955 F2 31 Eocène supérieur à moyen 960 F3 76 Eocène supérieur à moyen 960 Forage AEP de Taste- Soule 186 Eocène moyen à inférieur 950 Tableau 8 : caractéristiques des piézomètres suivis durant les essais par pompage Les courbes montrent que le pompage n influence pas les niveaux d eau des piézomètres F1 et F2. Le forage F3 subit quant à lui une légère influence au bout de 27 heures de pompage avec un rabattement maximum de l ordre d une vingtaine de centimètres, comparable à l influence observée en fin de seconde phase de reconnaissance. Le forage de Tastesoule est marqué par ses propres pompages, mais il est également impacté par les pompages sur le forage G4 qui capte vraisemblablement les mêmes horizons producteurs. Les rabattements induits sur le forage de Tastesoule par l essai sur G4 sont estimés à environ 1,8 m. Le tableau n 9 synthétise les paramètres hydrodynamiques calculés à partir de l équation de Theis ainsi que les rabattements obtenus en fin d essai. Débit Rabattement maximum Transmissivité Coefficient d emmagasinement G4 (ouvrage pompé) 139 m3/h 50,2 m 4, m²/s / Forage AEP de Taste-Soule / / m²/s Tableau 9 : paramètres hydrodynamiques calculés lors de l'essai par pompage longue durée n 2 Les paramètres hydrodynamiques calculés sont du même ordre de grandeur que ceux obtenus à l issue de la seconde phase de reconnaissance. Le rabattement final observé sur G4 avec son équipement définitif atteint plus de 50 m pour un débit de 139 m 3 /h contre environ 20 m pour un débit de 150 m 3 /h et un temps de pompage identique en seconde phase de reconnaissance. Cette augmentation est liée : à l équipement de captage et notamment au massif filtrant qui induit des pertes de charges complémentaires par comparaison au maintien en trou nu de l ouvrage sur la phase de reconnaissance ; à l occultation de zones productives ayant pour but de favoriser l obtention d une eau brute de meilleure qualité en phase d exploitation. Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 17

18 L évolution des niveaux dynamiques en pompage à 140 m 3 /h restent néanmoins très largement compatibles avec une exploitation, la chambre de pompage permettant l installation du groupe de pompage immergé à une profondeur pouvant atteindre 130 m. En résumé, l essai de nappe montre : - que les paramètres hydrodynamiques calculés à l issue de l essai sont cohérents avec ceux obtenus en fin de seconde phase de reconnaissance ; - que l état de connectivité des zones productives exploitées est limité vis à vis des ressources peu profondes (aucune réaction des piézomètres F1 et F2) ; - que le comportement de la ressource permet d envisager un débit d exploitation de G4 de l ordre de 150 m 3 /h sans provoquer d interférence gênante pour l exploitation du captage de Tastesoule. Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 18

19 Figure 3 : Essai de Longue durée sur 72 h sur le forage d exploitation de Vensac Estimation des paramètres hydrodynamiques sur le forage pompé (à 167 m) : Suivis piézométriques pendant pompage sur le forage AEP de Taste Soule (186 m): Suivis piézométriques et débitmétriques pendant pompage : 12/05/ /05/ /05/ /05/ /05/ /05/ /05/ /05/ /05/ Rabattement (m) Débit (m3/h) Rabattement (m) Débit (m3/h) TA SMEGREG test vensac forage 167 m Ouvrage testé : F TASTESOULE Suivis piézométriques du pompage de longue durée 72 h à 149 m 3 /h 5 interval retenu point 1 b59 c59 point 2 b3009 c /05/14 12/05/14 13/05/14 14/05/14 15/05/14 16/05/14 17/05/14 18/05/14 19/05/14 20/05/14 21/05/14 4, ou : point 1 0,82 50 point 2 0 Caractéristiques de l'essai : Paramètres hydrodynamiques : Durée : 72 heures Débit : 139 m3/h Transmissivité : 6,00E-03 m²/s Date début : 12/05/2014 Coefficient d'emmagasinnement 2,80E-04 (/) Ouvrage pompé : OUI Date fin : 15/05/2014 Rabattements mesurés (m) Rabattements calculés (m) Cote piézométrique du forage pompé et de Taste Soule (m EDP) Forage d'exploitation (177 m) Piézo taste Soule - Prof = 186 m (Eocène moyen) Piézo F1- Prof=13 m (Quaternaire) Piézo F2- Prof=31 m (Eocène moyen) Piézo F3-Prof=78 m (Eocène moyen) 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Cote piézométrique des forages F1, F2 et F3 (m EPD)

20 5.3.2 Contrôles diagraphiques Un contrôle a été réalisé les 20 et 22 mai 2014 par l entreprise Hydroassistance (soustraitant de Massé forages) afin de contrôler l état final de l ouvrage d exploitation créé. Le rapport complet est disponible en annexe Inspection télévisée Un contrôle vidéo interne a été effectué à l aide d une caméra couleur orientable, en régime statique. Les principales observations sont reportées dans le tableau n 10. Chambre de captage Profondeurs vérifiées (m/tête du tube inox Ø 323 mm - +0,57 m/tn) 0 à 129,4 Etat de l équipement - Très bon état visuel du tubage en acier inox de Ø 323,9 mm extérieur avec quelques traces de frottements ; - Les raccords soudés sont visuellement de bonne facture. - A 129,4 m : raccord tourne à gauche légèrement excentré ; - Très bon état visuel du tube porte crépine en acier inox de Ø 129,4 à 136, mm ; - A 130,4 et 132, 5 m : présence de la crépine signal avec vérification de la présence du massif filtrant à l extrados ; - Les crépines Ø 219 mm de type fils enroulés sont propres sur leur ensemble avec le massif de graviers visible sur Chambre de l ensemble de la colonne ; pompage 136,7 à 163,8 - Quelques dépôts sont visibles dans les ouvertures sur la partie basse à partir de 160,4 m (partie remplie de dépôts à l issue du pompage de nettoyage de l ouvrage). - Traces de dépôts blanchâtres dans le tube de décantation ; - A 166,6 m, la base de l ouvrage est atteinte avec au fond des 163,8 à 166,6 morceaux de PVC et peu de dépôts sédimentés, non préjudiciable pour le fonctionnement de l ouvrage. Tableau 10 : principales observations lors de l inspection télévisée de réception sur G Diagraphie de production Une diagraphie de flux (micromoulinet) et de thermo-conductivité a été menée en régime dynamique sous un débit de 70 m 3 /h. Le tableau n 11 synthétise les caractéristiques moyennes de la colonne d eau. Température C Conductivité à 25C µs/cm Au début (48,3 m) 18,2 464 A la fin (163,7 m) 18,6 452 Tableau 11 : Caractéristiques de la colonne d eau Ces paramètres présentent des profils rectilignes au droit de l équipement de pompage avec une température et une conductivité constantes. Seule une légère augmentation de la température est observable en fond d ouvrage à partir de 140 m. Le profil de conductivité présente quant à lui une légère baisse à partir de 160 m. Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 20

21 Les variations en fin d ouvrage sont dues la diminution des arrivées d eau en profondeur et caractérisent probablement une zone de stagnation de l eau en fond d ouvrage. Les mesures de flux enregistrés sous 70 m 3 /h présente la répartition de zone productives suivantes : Profondeur (m) Pourcentage du débit total De 136,7 à 140 m 3,6 % De 140 à 141,5 m 3,4 % De 141,5 à 142,7 m 8,3 % De 142,7 à 147,2 m 2,6 % De 147,2 à 147,9 m 7,0 % De 147,9 à 153,2 m 3,0 % De 153,2 à 155,1 m 39,0 % De 155,1 à 156,0 m 1,3 % De 156,0 à 157,2 m 7,4 % De 157,2 à 158,0 m 1,7 % De 158,0 à 159,0 m 13,6 % De 159,0 à 160,1 m 7,7 % De 160,1 à 163,8 m 1,4 % Tableau 12 : Répartition des arrivées d eau sur la colonne captante Deux arrivées d eau principales se détachent, la première entre 153,2 et 155,1 m (39,0%), la seconde entre 158,0 et 159,8 m (13,6%) Contrôle de cimentation Le contrôle de cimentation (mesure CBL/VDL) réalisé dans la partie noyée de la chambre de pompage (de 4 à 128 m) montre : - une bonne cohésion du couplage tubage, cimentation, formation ; - une excellente cimentation des équipements en acier inoxydable sur l ensemble de l ouvrage, hormis, dans le détail, deux zones comprises entre 20 et 25 m d une part et entre 88 et 95 m d autre part, où la cohésion parait sensiblement moins importante. La cimentation de la chambre de pompage Ø 323,9 mm est donc jugée de bonne qualité Contrôle de verticalité Le contrôle de verticalité a été réalisé entre le sommet de l ouvrage et m/tête d ouvrage. Il met en évidence plusieurs phénomènes de déviation : - Jusqu à 24 m, l ouvrage prend une direction essentiellement Sud-Ouest. La déviation ne peut cependant être interprétée sur cette section en raison de la présence d un tube de soutènement acier perturbant la mesure de l azimut. - De 25 à 60 m, l orientation des équipements se fait vers l Ouest ; - A partir de 60 m, l ouvrage est sensiblement dévié en direction de l Ouest/Nord- Ouest. Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 21

22 La déviation totale et cumulée à la base de l ouvrage est de 5,8 m en direction l Ouest/Nord Ouest. Cette inclination correspond à 1,06 m pour 30 mètres forés soit un angle moyen de 2,04 par rapport à la verticale. Cette déviation n est cependant pas susceptible de remettre en cause l exploitabilité de l ouvrage. Afin de centrer parfaitement la pompe d exploitation dans la chambre de pompage, il serait néanmoins pertinent d équiper la colonne d exploitation de centreurs. Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 22

23 6 Qualité des eaux captées Annexe 5 : Rapport d analyse du Laboratoire des Pyrénées et des Landes Un prélèvement pour analyse de type première adduction a été réalisée à l issue de l essai de nappe de 72 heures du 29/04/2014. Les paramètres analysés sont reportés dans la figure n 4 au regard des limites et références de l arrêté du 11 janvier 2007 et comparés aux résultats obtenus sur les deux phases de reconnaissances. Limites et références de qualités des eaux destinées à la consommation humaine Paramètres LQ RQ Plvt du 25/07/2013 Plvt du 03/10/2013 Plvt du 29/04/2014 Phase recon n 1 Phase reco n 2 Phase exploitation Escherichia coli n/100ml / Enterocoques n/100ml / Bactéries coliformes n/100ml / Bactéries sulfito-réductrices n/100ml / Acrylamide µg/l 0,1 / Antimoine µg/l 5 <2 <2 <2 Arsenic µg/l 10 3,89 <2 <2 Aluminium total µg/l ,6 <10 / Ammonium mg/l 0,1 0,829 0,559 0,465 Benzène µg/l 1 / / / Benzo(a)pyrène mg/l 0,01 / / / Bromates µg/l 10 / / / Carbone organique total mg/l 2 3,4 1,48 1,52 Cadmium µg/l 5 <1 <1 <1 Chlorure de Vinyle µg/l 0,5 / / / Chrome µg/l 50 / / / Cuivre mg/l 2 <5 <5 <5 Cyanures totaux µg/l 50 / / / Oxydabilité KMNO4 mg/l O2 5 / / / Chlorites mg/l 0,2 / / / Chlorures mg/l ,4 71,6 74,1 Conductivité µs/cm Dichloroéthane-1,2 µg/l 3 / / / Epichlorhydrine µg/l 0,1 / / / Fer total µg/l 200 <10 (fer dissous) 80 (fer dissous) 60 (fer dissous), 224 (fer total) Fluorures mg/l 1,5 0,102 0,149 0,19 Hydrocarbures aromatiques polycycliques µg/l 0,1 <0,05 (ind. Hydroc) <0,05 (ind. Hydroc) / Mercure µg/l 1 / / / Manganèse µg/l <5 <5 Nickel µg/l 20 <5 <5 <5 Nitrates mg/l 50 <0,1 <0,1 <0,1 Nitrites mg/l 0,5 <0,02 <0,02 <0,02 ph Unité ph 6,5 à 9 7,7 7,97 8,2 Pesticides (substances individuelles) µg/l 0,1 Aucune substance retrouvée Pesticides total µg/l 0,5 Aucune substance retrouvée Plomb µg/l 10 / / / Sélénium µg/l 10 <2 <2 <2 Aldrine,heptachlore, dieldrine, heptachlorepoxyde µg/l 0,03 Aucune substance retrouvée Sodium mg/l , ,8 Sulfates mg/l ,92 <0,2 Tétrachloroéthylène et trichloroethylène µg/l 10 <0,5 <0,5 / Total trihalométhanes µg/l 100 / / / Total microsystine µg/l 1 / / / Turbidité NFU ,21 0,1 Activité alpha globale Bq/L 0,1 / / 0,044 Activité bêta globale résiduelle Bq/L 1 / / 0,078 Dose totale indicative msv/an 0,1 / / / Tritium Bq/L 100 / / <8,2 Figure 4 : Qualité des eaux captées au regard des limites et références définies par l'arrêté du 11 janvier 2007 La concentration en ammonium obtenue est plus faible que lors des deux phases de reconnaissance. Elle serait alors très légèrement inférieure à la limite de qualité. La concentration obtenue a été contrôlée par prélèvement de deux échantillons complémentaires et vérification auprès de deux autres laboratoires. Ils confirment une concentration proche de 0,5 mg/l. Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 23

24 Ammonium à l issue d un prélèvement de 72 heures à près de 140 m 3 /h Ianesco 0,52 mg/l IPL Atlantique 0,486 mg/l Laboratoire des Pyrénées 0,465 mg/l Moyenne 0,49 mg/l Tableau 13 : Analyse du paramètre ammonium a l issue de l essai de nappe Les résultats obtenus montrent : - une concentration en ammonium cohérente avec la qualité attendue à l issue de la seconde phase de reconnaissance ; - une concentration en fer total très légèrement supérieure à la référence qualité ; - une absence totale de nitrates et de nitrites ; - une très faible turbidité, avec un ph reflétant une eau basique et une conductivité faible à moyenne (479 µs/cm) ; - une teneur en Carbone Organique Total en cohérence avec les résultats obtenus en phase de reconnaissance n 2 ; - une absence totale de produits phytosanitaires. Les paramètres analysés apparaissent donc compatibles avec la production d une eau destinée à la consommation humaine sous réserve de traitement et/ou dilution par rapport à la teneur en fer total qui dépasse légèrement la limite de qualité. Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 24

25 7 Bilan Du point de vue structurel, l inspection télévisée a permis de vérifier le bon état et la conformité de l ouvrage livré vis-à-vis de la coupe technique prévisionnelle demandée. La cote de fond d ouvrage est décalée de -1 m par rapport à la cote prévisionnelle en raison d un blocage à la descente de la colonne de captage. Ce décalage est sans conséquence sur l exploitabilité de l ouvrage. L inspection de la colonne captante montre la présence du massif filtrant dès le haut de la crépine signal. Le contrôle de verticalité montre une déviation globale de l ouvrage de l ordre de 2, sans conséquence sur l exploitabilité de l ouvrage. Il apparaitra néanmoins pertinent de disposer des centreurs sur la colonne de pompe de manière à obtenir son parfait centrage. Enfin, le contrôle de cimentation atteste d une qualité de cimentation satisfaisante de la chambre de pompage. D un point de vue quantitatif, les essais de nappe et de puits réalisés sur l ouvrage montrent une possibilité d exploitation à 150 m 3 /h compatible avec l équipement de l ouvrage et l exploitation du forage de Tastesoule voisin. Compte-tenu du caractère fissurale, voir karstique de la ressource exploitée, il apparaîtrait pertinent d équiper la future pompe d exploitation d un variateur de manière à permettre une augmentation graduelle des vitesses d écoulement autour de l ouvrage à chaque démarrage de pompe. Enfin, d un point de vue qualitatif, au fil des phases de reconnaissance et d équipement définitif, une évolution positive peut être observée afin d obtenir une qualité vis-à-vis de l ammonium proche, voire légèrement inférieure à la limite de qualité. Seule la concentration en fer total demeure légèrement supérieure à la référence de qualité. Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 25

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27 ANNEXES Annexe 1 : compte-rendu de fin de travaux foreur Annexe 2 : compte-rendu de contrôle de réception du forage G4 (07298X0047/F) de Vensac en fin d équipement Annexe 3 : compte-rendu du pompage par paliers du forage G4 (07298X0047/F) Annexe 4 : compte-rendu du pompage longue durée du forage G4 (07298X0047/F) Annexe 5 : Rapport d analyse du Laboratoire des Pyrénées et des Landes Compte rendu de fin de travaux de transformation en forage d exploitation 26