Erosion et transport solide à l'aval de sites miniers en Nouvelle-Calédonie Nicolle Mathys
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)
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
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
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 10 000 mm au Mont Panié) Forte opposition est-ouest Des épisodes intenses Des pluies cycloniques
Localisation des sites à étudier Kopeto Kiel
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
Barrage Adeo Mine de Si Reis 1971-1982 puis 1988-1990 Reprise des exploitations en projet Evolution des stocks Date de relevé Stock cumulé en m 3 Moyenne annuelle Novembre 1983 0 Juillet 1996 91000 7180 Octobre 1998 97000 2664 Décembre 1999 101000 3427 Courant 2003 114000 3628
Barrage Adeo
Adeo, état des lieux et fonctionnement actuel Reconnaissance de terrain, juillet 2008 Bv = 4.5 km² dont 25 à 30% en secteur minier
Adeo : les sources Déblais poussés sur les versants
Adeo : et dans les lits. Parcours des photos de l'amont vers l'aval
Adeo : et dans les lits.
Utilisation des données Lidar
Calcul des volumes 1000000 950000 Adeo zone 1 20% Volume de stock 900000 850000 800000 750000 700000 Volume Réduction 15% 10% 5% % de réduction 650000 600000 0% 0 5 10 15 20 25 30 Largeur initiale du fond de vallée
granulométrie Méthode de Wolman Méthode des photos
Estimation des volumes sources
Estimation des volumes sources
Modélisation ETC
Modélisation ETC 18 16 BAd2 14 Epaisseurs en m 12 10 8 6 4 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 BAd14 0-2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 Distance en m depuis l'amont d'adeo (confluence en BAd1 : Abscisse nulle) 7.00 BAd5 Variations d'épaisseurs (m) BAd0 BAd11 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 BAd13 BAd12 0.00-1.00 BAd1 BAd2 BAd4 BAd3 BAd6 BAd7 BAd9 BAd8 BAd10 BAd14-2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 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
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)
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
Site de Kiel
Analyse géomorphologique du système du Creek Kiel (F. Liebault) Documents utilisés : chroniques de photos aériennes de 1954-2005 (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.
Aperçu des résultats Epaisseurs (m) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Ep Initiale Ep1 Ep2 Ep3 Ep4 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Distance depuis la confluence de Kiel (m) Zone de découplage amont-aval
Projet CNRT Fonctionnement des petits bassins versants miniers 2010-2014 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