2 - LE CAPTAGE

 




1 - CAPTAGE DES EAUX DE SURFACE 1.1- Captage en rivière Le captage d'eau en rivière ou en lac est souvent utilisé (en particulier pour alimenter les grandes villes situées près d'un fleuve: l'eau potable de Toulouse provient de la Garonne).

Il faut s'assurer avant toute chose que le débit d'étiage (plus basses eaux) du fleuve est supérieur aux besoins en eau.

Les eaux des lacs, ou des barrages-réservoirs, ont une composition dépendant étroitement de celles des cours d'eaux qui les alimentent et de la nature des roches composant la cuvette du lac. Mais cette cuvette forme un bassin de décantation naturel en sorte que les eaux, quoique généralement souillées, le sont moins vers la sortie du lac que vers l'entrée. C'est donc là qu'il conviendra de les puiser, de préférence loin des bords et à quelques mètres à la fois du fond et du niveau minimum de la surface libre, à mi-hauteur.

Dans certains cas, des courants de convection (suivant les saisons) perturbent le phénomène de décantation. Dans d'autres, la présence de plancton trouble l' eau.

Le point de captage en rivière doit être choisi autant que possible à l'amont des points importants de pollution: agglomérations, usines insalubres. La prise peut être faite, soit dans une berge, soit dans le lit de la rivière, soit encore en dessous du lit, soit enfin dans les alluvions qui constituent la rive, à une certaine distance du cours d'eau.

Le dispositif à employer dépend entre autres choses du débit nécessaire et du caractère temporaire ou permanent de l'ouvrage.

Prise sommaire (figure 1) :
-débit assez faible
-installation temporaire
-mise en place rapide
 



 


Autres dispositifs pour des installations définitives mais à débit modéré (figures 2, 3 et 4)
 



 


Ce puisard doit avoir la profondeur voulue pour que, en tout temps, la crépine d'aspiration se trouve à au moins 0,80 m au-dessous de la surface de la nappe (pour ne pas désamorcer la pompe à cause du rabattement de la nappe), et également, à au moins 0,80 m du fond pour ne pas aspirer les boues décantées. Ces précautions sont valables pour toutes les prises d'eau sur berge.

Dans le cas d’une installation permanente et d’un débit important (cas de notre BEI), on utilise un dispositif plus complexe qui doit faire l’objet d’un entretien régulier. (figure 5)
 


La prise d’eau peut se faire soit au fond du lit, soit entre deux eaux et il est impératif de faire attention aux niveaux d’étiage. Ces dispositifs s’appliquent à des rivières de faible courant (figures 6 et 7).

Ce procédé est utilisé pour les rivières à régime torrentiel (figure 8).


 


On peut également confectionner des chambres enterrées au fond de la rivière pour effectuer la prise.

Lorsque les rives sont constituées d'alluvions perméables, on peut capter l'eau de la nappe qui s'y forme après avoir subi à travers le terrain une filtration importante qui lui confère habituellement une bonne limpidité, et facilite les traitements.

Le dispositif de prise peut consister en un puits ou en une série de puits échelonnés le long de la rive pour qu'ils ne se gênent pas mutuellement; on peut aussi remplacer cette série de puits par une galerie captante, parallèle à la rive, mais sa construction est plus difficile, donc plus coûteuse.
 





              1.2- Captage à partir d'un barrage réservoir

Un barrage-réservoir peut être établi de deux manières :
- soit sur le fleuve ou la rivière elle-même et, en général, près des sources, où les accumulations sont plus faciles, où les vallées sont plus encaissées
- soit dans un bassin naturel distinct du lit du fleuve ou de la rivière et dans lequel l'eau est amenée par un canal alimenté par ces cours d'eau. Ce peut être une grande cuvette où les accumulations risquent de causer moins de dommages que dans le bassin principal et où le sous-sol revêt des qualités d'imperméabilité plus grandes.

C'est , bien sûr, un cas d'espèce pour chaque barrage et il y a lieu d'examiner avec beaucoup de minutie :

Examinons le comportement d'une eau ainsi accumulée derrière un barrage, considérations également valables pour l'eau d'un lac.

L’eau diffère de celle véhiculée par un fleuve par deux caractères :

L’eau atteint sa masse volumique maximale pour T=4°C. De 0°C à 4°C, elle va en augmentant et en revanche, elle décroît avec la température quand celle ci dépasse 4°C.

Lorsqu’à la fin de l’hiver, tout de suite après le dégel, l’eau en surface est à 0°C, les couches profondes sont à 4°C puisqu’elles sont plus denses pour cette température. Or, la température ne varie pas linéairement de O à 4°C entre la surface et le fond, mais en formant des tranches, des strates présentant entre elles des écarts parfois importants de température, celle-ci restant sensiblement constante ou variant linéairement à l'intérieur d'une tranche. Il y a donc une stratification thermique à cette période de l'année.

Au printemps, l'eau s'échauffant en surface, il se produit un mouvement dans la masse jusqu'à ce que toute l'eau soit à 4°C ; en effet, l'eau passant de O à 4°C en surface a augmenté de densité et est descendue. Il en résulte qu'à ce moment, le moindre souffle de vent peut brasser l'ensemble qui peut être considéré en équilibre instable.

Survient l'été: l'eau de surface s'échauffe considérablement. Mais cette température pénètre difficilement en profondeur et la courbe des températures subit une variation brutale à une distance de la surface (fig. 9), variable avec la transparence de l'eau, une dizaine de mètres en général en ce qui concerne la zone tempérée.
 



 


Il existe ainsi deux couches présentant des températures très différentes. La couche supérieure, à l'intérieur de laquelle l'eau subit de grandes variations de température s'appelle l'épilimnion : la couche inférieure prend le nom d'hypolimnion et la surface de séparation des deux couches s'appelle la thermocline. Cette stratification se maintient tout l'été.

A l'automne, les eaux de surface se refroidissent, deviennent donc plus denses et descendent. Un nouvel équilibre à 4°C s'établit, comme au printemps, avec l'instabilité qui en résulte.

A cette stratification de température, s'ajoute une stratification de la composition de l' eau.

La faune et la flore interviennent différemment avec la profondeur. Dans les couches éclairées de la surface il y aura, par la flore, une libération d'oxygène et une consommation de CO2. Mais, plus profondément, les poissons, les bactéries, vont consommer de l'oxygène et rejetteront du CO2. Il en résultera, pour l'eau, une stratification de composition: couche insolée, sur une épaisseur variable, sera bien oxygénée et relativement épurée. La zone profonde sera riche en matières organiques et en CO2, mais risque d'être très pauvre en oxygène.

Cependant, cette vue d'ensemble de l'évolution de la qualité de l'eau selon la profondeur peut revêtir des aspects divers avec la composition de l'eau d'apport qui concourt à l'alimentation de la retenue. Si le bassin drainé par le cours d'eau alimentaire du barrage ne reçoit pas d'effluents nocifs industriels ou autres, ce qui doit être la règle, puisque nous venons de signaler que l'installation de ces retenues entraînait l'institution de périmètres de protection (circulaire du 10 décembre 1968), la retenue aura un hypolimnion encore suffisamment oxygéné et sera du type oligotrophe. Au contraire, si les précautions sanitaires n'étaient pas prises ou si elles devaient devenir insuffisantes, la retenue risquerait d'évoluer vers l'eutrophisation, c'est-à-dire que la pollution du cours d'eau alimentaire serait telle que l'apport de matières organiques réductrices priverait presque totalement d'oxygène l'hypolimnion du barrage. C'est ce qui est arrivé pour l'eau des lacs naturels de Zurich, de Nantua: les lacs d'Annecy et du Bourget, le lac Léman, évoluent rapidement vers l'eutrophisation. Des travaux importants ont été entrepris pour éviter l'introduction des eaux d'égout dans ces lacs, ce qui a apporté une amélioration certaine, mais ne permettra pas à ces réserves de retrouver leur

oligotrophie d'origine. De toute manière, il existera une stratification plus ou moins marquée de la composition de l'eau et, à l'occasion des brassages de printemps et d'automne, une eau de moins bonne qualité risque d'apparaître en surface.

Pour un barrage, la prise d'eau peut être conçue comme au barrage de Mervent, en établissant une tour sur la hauteur de la digue avec des prises d'eau à des distances de 1,50 m (fig. 10) munies de vannes murales manoeuvrables en haut. Ainsi, l'exploitant est-il libre de choisir suivant les saisons, la tranche d'eau qui convient le mieux.
 



 


Nous pouvons ajouter :

Dans l'impossibilité de créer une telle retenue et qu'on doive s'orienter vers un lac artificiel, non curable ou difficilement curable, on devrait toujours faire procéder, en plus de l'étude physique et chimique habituelle, à une étude limnologique, écologique et biologique du biotope qui va prendre naissance.

Les considérations ci-dessus montrent combien la prise en lac naturel, pourtant fort séduisante a priori, peut poser de problèmes aux exploitants devant la tendance à l' eutrophisation de ces belles réserves. Ordinairement, pour un lac assez profond, les meilleures conditions semblent être réunies en effectuant la prise loin des rives, à une trentaine de mètres sous le niveau de la surface, au moyen d'une conduite posée, en souille draguée (près de la rive) quand c'est possible, ou sur le fond et de façon que le point de prélèvement se situe à plus de 5 à 6 m au-dessus de ce fond. La conduite remonte en pipe à cet endroit et est maintenue par une estacade métallique.
 

 




2- CAPTAGE DES EAUX DE SOURCE

La qualité d'une eau de source peut être extrêmement variable selon le type d'écoulement souterrain dont elle est issue, comportant ou non une filtration, selon la durée de son séjour souterrain, la nature des roches rencontrées, etc... En outre, il advient qu'elle varie dans le temps en fonction du régime des précipitations.

            2.1- Sources d'émergence
 



 


La première opération consiste à enlever les terres de couverture afin de mettre à nu et bien caractériser la ou les fissures par lesquelles l'eau accède à la surface. Afin de recueillir cette eau dans son site, géologique, il importe que l'ouvrage de captage traverse complètement les alluvions et s'encastre assez profondément dans la couche contenant la nappe dont la source est une émergence, de manière à éviter tout mélange des eaux captées avec celles qui circulent dans les alluvions.
 





               2.2- Sources d'affleurement et de déversement

Ces sources sont dues en général à un certain nombre de filets liquides qui, après s'être rassemblés apparaissent dans une cavité plus ou moins profonde. Elles sont le plus souvent à flanc de coteau. Le captage consiste à dégager ces filets, à en collecter les eaux grâce à un système ramifié, à les rassembler et à les acheminer dans une chambre de réception judicieusement implantée.

Le système revêt donc l'aspect général d'un réseau comprenant des pierrés, des drains, des aqueducs et des galeries articulés en un "système drainant" , suivant la direction générale des filets d'eau et un système dit "de recoupement" en gros perpendiculaire au premier et interceptant les filets qui auraient échappé au premier. Un tel dispositif permet de soutirer du terrain le maximum de débit.

Selon l'importance du débit, on utilisera divers systèmes drainants :

-pierrés : saignées pratiquées le long des filets liquides
 



 


-drains: même utilisation que les pierrés
 



 


-les aqueducs sont des ouvrages de maçonnerie d'environ 0,30 m de largeur et 0,40 m de hauteur. Les parois sont munies de barbacanes (trous) laissant passer les eaux rencontrées et les extrémités des drains collecteurs.
 



 


-les galeries captantes sont des ouvrages de dimensions plus importantes, le plus souvent visitables. Exécutées en maçonnerie ou en béton, elles comportent une voûte, un radier étanche et des parois percées de barbacanes. Elles sont protégées extérieurement par des corrois d'argile avec lits de béton ou de sable intercalés. Intérieurement, leur étanchéité et leur protection sont réalisées par une chape étanche.

Le recouvrement des eaux recueillies (par les pierrés et les drains) se fait, suivant les débits attendus, par les aqueducs ou les galeries drainantes ; il faudra vérifier leur étanchéité afin de ne pas avoir de pertes d'eau dans les différents collecteurs. Les eaux sont ensuite recueillies dans des chambres en maçonnerie, dites chambres de réception, d'où partent les conduites de distribution. Ces chambres devront être à l' abri de tout risque de pollution: on définit donc une zone de protection immédiate (qui doit dépasser les extrémités du système de collecte, en amont comme en aval). Lors de tout captage de source, il convient de se souvenir qu'Il est hasardeux de modifier la cote de l'émergence naturelle d'une source (pour ne pas risquer un détournement des filets vers un exutoire plus bas ou voir affluer des eaux d'une autre origine).
 





3- CAPTAGE DES EAUX SOUTERRAINES

Les eaux souterraines ont toujours été recherchées en raison de leur fraîcheur et de leurs qualités chimiques et bactériologiques. Lorsque ces caractéristiques restent sensiblement constantes au cours des examens successifs d'une eau souterraine, elles sont l'indice d'une circulation lente dans des milieux où les échanges avec l'extérieur sont pratiquement nuls et la preuve d'aucune introduction directe d'eau étrangère de surface ou autre à l'intérieur du réservoir souterrain.

Ces eaux peuvent être captées :

-soit à leur exutoire naturel que sont les sources

-soit au sein même de la nappe où elles se trouvent incluses dans les éléments meubles, sables et graviers

-soit au sein même du gisement pour les eaux circulant en terrains fissurés.

Enfin, on est amené, parfois, à capter les eaux circulant à grande profondeur. Les procédés de captage varient selon les cas d'espèce. Toutefois, nous devons toujours observer le principe d'aller rechercher l'eau assez loin dans son gîte géologique et de conduire les travaux de captage de façon que l'eau, au cours de sa remontée au jour, soit maintenue à l'abri des contaminations notamment à l'approche de la surface du sol.

Nous avons vu le captage des sources dans la partie précédente.

Nous allons maintenant étudier successivement les captages en nappe dans les sables et graviers, les captages en gisement dans les terrains fissurés et les captages des eaux profondes.
 





              3.1- Captage en nappe dans les sables et graviers

Nous allons voir les procédés de captage dans la nappe elle-même :

-au moyen de puits verticaux
-au moyen de drains horizontaux
-au moyen de drains rayonnants.

Il y a toujours avantage à prévoir un ouvrage de grand diamètre afin de limiter la vitesse de l'eau à son arrivée dans le puits. Cependant, il y a lieu de rester dans des limites raisonnables et, en tout état de cause, d'envisager des dimensions d'ouvrages compatibles avec le matériel dont disposent les entreprises.

Des diamètres trop importants nécessitent la mise en oeuvre d'une énergie coûteuse. On verra effectivement, plus loin, que l'on est, par exemple, amené à descendre, pour la mise en place des buses captantes, un cuvelage métallique de protection destiné à être arraché par la suite. Il est évident que plus le diamètre est grand, plus les frottements sont importants et plus l'énergie à dépenser est, elle aussi, importante. Il convient donc de rechercher un juste milieu. Pratiquement, le diamètre utile du puits, c'est-à-dire le diamètre de l'excavation faite dans la formation aquifère, et qui ne doit pas être confondu avec le diamètre intérieur est compris entre 1,80 m pour les puits dans les alluvions et 2,50 m pour les puits dans les formations fines (sables de dune, par exemple).

Les drains sont des ouvrages de captage d'une certaine longueur, établis au sein de la nappe selon un profil présentant une légère pente vers un ouvrage d'extrémité étanche où sont aménagés les appareils de pompage. La longueur des drains est fonction du débit à extraire; il n'est pas rare de rencontrer des drains de plus de 100 m de longueur. Les drains ne peuvent s'adresser à une nappe quelconque. Pour des raisons d'exécution, celle-ci devra se situer assez proche du sol. Par ailleurs, pour que le drain soit efficace de tout temps, il devra toujours être noyé.

Cette dernière condition suppose donc une nappe puissante et non sujette à de grandes variations de hauteur; il n'y a guère que dans les nappes alluvionnaires des grandes rivières où ces conditions peuvent être réunies.

Du point de vue principe, les drains s'apparentent aux puits de captage; ils comportent, comme eux, une paroi captante entourée de graviers. Ils peuvent être uniquement captants ou captants et visitables. Dans ce dernier cas, ce sont des ouvrages très importants qui ne se justifient que pour l'adduction en eau des grandes villes.

Le drain est ordinairement constitué par une suite d'éléments en béton armé solidaires d'une semelle qui viendra prendre appui sur le terrain imperméable
 



 


Il est percé de barbacanes inclinées sur les côtés et s'ouvrant vers les massifs de graviers. Le rôle de la semelle est de faciliter la mise en place de façon que les barbacanes soient correctement disposées. L'ouvrage est complété, à sa partie supérieure, par un corroi d'argile qui l'isole des infiltrations de surface. Ce corroi doit déborder largement de part et d'autre du drain. Du point de vue exécution, la nécessité, comme pour les puits, de travailler à niveau plein conduit à procéder, par exemple, comme suit :

-battage de deux rideaux de palplanches qui s'encastrent dans le terrain imperméable pour pouvoir résister aux poussées, lorsque l'espace compris entre les rideaux aura été dégarni

-enlèvement à la pelle des matériaux entre les rideaux; étaiement des palplanches

-mise en place du drain

-gravillonnage et arrachage progressif des palplanches

-exécution du premier corroi

-remblaiement en tout-venant avec arrachage concomitant des palplanches

-exécution d'un deuxième corroi débordant largement le drain
 



 


Ces opérations successives sont assez délicates et des difficultés peuvent être à craindre au moment de l'arrachage des palplanches.

Les dimensions des drains sont variables: elles sont de l' ordre de 0,80 à 1,50 m pour la plus grande dimension intérieure.

Une technique nouvelle s'est récemment introduite dans les modes de captage et a reçu un assez grand nombre d'applications en Amérique. Elle a été mise au point dans ce pays et diffusée en Europe par la suite, elle fait, actuellement, l'objet de brevets.

Elle consiste essentiellement à capter l'eau au moyen de drains horizontaux foncés à partir d'un puits vertical qui, lui, n'est pas captant, mais joue le rôle de collecteur de l'eau des drains. La station de pompage est établie directement au-dessus du puits, avec toutes les précautions voulues pour éviter la pollution des eaux.

Le puits central est en béton armé de 4,00 m de diamètre intérieur environ (épaisseur = 0,45 m). On peut avoir, pour les grandes profondeurs, des ouvrages plus lourds; diamètre 6,00 m (épaisseur = 0,50 m).

Ces grandes dimensions sont nécessitées par les besoins du fonçage. Le fond du puits repose sur l'imperméable et comporte une galette étanche. Des ouvertures circulaires, bouchées provisoirement pendant le fonçage, sont ménagées à 1,20 m environ au-dessus du fond pour le passage des drains. Ceux-ci sont en tôle d'acier épaisse (9 mm environ) ; ils ont un diamètre de 0,200 m environ. Ils sont percés de lumières rectangulaires. La pointe est renforcée et percée de lumières plus larges, pour la raison que nous verrons tout à l'heure. A l'intérieur du puits central, ces drains peuvent être obturés par des robinets-vannes.

La longueur des drains et leur nombre est fonction de la puissance de la nappe et des besoins à satisfaire. La longueur peut être poussée jusque près de 80,00 m.

L'exécution d'un tel ouvrage comporte :

-celle du puits lui-même, qui ne soulève pas de difficultés particulières

-celle des drains pour lesquels nous donnerons quelques précisions

Comme nous l'avons vu, l'extrémité du premier tronçon du drain est munie d'une pointe leur renforcée percée de larges lumières.
 



 


Cette pointe est enfoncée au moyen de deux puissants vérins hydrauliques ( 100 t chacun environ) prenant appui sur les parois du puits. Des tubes sont disposés à sa suite au fur et à mesure de l'enfoncement.

Un manchon provisoire en caoutchouc en forme de cylindre, percé en son milieu pour laisser passer un tube de 5 cm de diamètre, est disposé à la base de la pointe. L'eau de la nappe passe par les fentes de la pointe et gagne ainsi le tubage de 5 cm, lequel vient déboucher à l'intérieur du puits. Cette eau est fortement chargée en sable et gravier qui passent par les larges fenêtres de la pointe sous l'effet de la pression hydrostatique.

Cet entraînement voulu de particules du terrain, qui se produit tout autour de la pointe à mesure qu'elle avance, purge ce terrain des éléments fins et il se constitue ainsi, naturellement, un filtre d'éléments plus grossiers tout autour du drain. C'est en somme une opération analogue à celle du développement d'un puits vertical que l'on réalise. Le drain une fois en place, le tube central ainsi que le manchon en caoutchouc sont extraits.

On a constaté que pour un avancement de la pointe de 1,00 m la quantité de sable à évacuer varie entre 0,3 et 0,6 m3.

Remarquons que l'évacuation de ce sable facilite la pénétration de la pointe dans le terrain. En effet, la puissance développée par les vérins diminue rapidement avec la progression de l'avancement. Toutefois, la difficulté du fonçage consiste dans le choix du rapport entre la quantité de sable évacuée et l'avancement du drain. Une fois l'ouvrage terminé, le débit de chaque drain est réglé par l'ouverture convenable des robinets-vannes.

Jusqu'à ce jour, ce type d’ouvrage est assez peu répandu en France et il semble que son coût relativement élevé en soit une des principales raisons. Le cuvelage coûte déjà fort cher et la mise en place des drains est également une opération très onéreuse. Cependant, dès qu'il s'agit de nappes incluses dans des formations géologiques peu épaisses et susceptibles de donner de bons débits, comme c'est le cas pour des nappes alluvionnaires, le procédé est assez séduisant: le rabattement maximal au droit du puits peut être moins prononcé que dans l'ouvrage classique mais, par contre, la nappe se trouve plus déprimée au fur et à mesure que l'on s'éloigne du puits central, conséquence de l'appel des drains.

Une étude comparative entre puits classiques et puits à drains rayonnants peut être utilement faite, en se plaçant toutefois dans le cadre de l'installation générale de captage et de refoulement .

 




              3.2- Captages en gisements dans les terrains

Si la prospection géologique, la documentation régionale, laissent prévoir en profondeur une circulation aquifère possible, sanitairement bien protégée, le gîte peut être atteint à l'aide de puits conçus exactement de la même façon que ceux décrits pour les captages dans les terrains meubles.

Le résultat à attendre de ces captages est évidemment plus problématique que lorsqu'il s'agit de capter l'eau incluse dans une nappe alluvionnaire, par exemple. Si le puits tombe sur un réseau de diaclases bien alimentées, le débit sera bon, mais l' ouvrage peut aussi bien ne recouper que des filets secondaires ou la craie compacte et, dans ce cas, le résultat est médiocre ou nul.

Le facteur chance semble donc être prépondérant.
 





             3.3- Captage des eaux profondes

L'accès aux eaux profondes ne peut se faire, artificiellement, que grâce au forage. C'est un trou circulaire, de diamètre faible ou modéré (pour éviter un volume excessif de déblai), creusé verticalement, dans la plupart des cas). On peut également réaliser des sondages obliques et sinueux, si la géologie l' exige.

Les diamètres sont couramment de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres, exceptionnellement de l'ordre du mètre. Les profondeurs peuvent aller jusqu'à plusieurs milliers de mètres.

Le schéma d'un appareil de forage est simple. Il comprend essentiellement :

- un outil de percement
- un organe moteur actionnant l' outil
- un système de suspension et de levage
- un dispositif d' évacuation des déblais
- un procédé maintenant les parois du trou

Pour percer dans une roche, on dispose de trois moyens mécaniques :

-la percussion: la force transmise à la partie active de l' outil est généralement engendrée par la chute libre de sa masse totale.
-la rotafion : elle agit en arrachant des particules ou copeaux de matériaux.
-les procédés pyrotechniques fondés sur l'usage d'une flamme à très haute température, ou de jets dirigés d'explosifs (charges creuses) dans certains cas spéciaux.

La force motrice (mouvement alternatif ou rotatif) est fournie par un moteur généralement en surface, mais parfois au fond.

L'évacuation des déchets est un problème capital: leur accumulation en fond de fouille paralyserait rapidement l'action. En outre, il est indispensable de les recueillir pour étudier la nature des roches traversées (étude de l'avancement du forage).

L'extraction de ces débris peut se faire de façon discontinue au moyen d'appareils simples (cuillère), ou de façon continue par circulation hydraulique (pneumatique) qui les remonte en surface.

Les systèmes de forage pouvant atteindre un poids important, il faut alors utiliser un dispositif d'ancrage en surface, ainsi qu'un appareil de levage (treuil) pour descendre et remonter le matériel dans l'ouvrage. Un système de transmission est également nécessaire entre le moteur de surface et l'outil. Un appareillage avec moteur au fond permet de simplifier ces montages.

Dans les terrains peu stables, les parois du forage doivent être maintenues soit par tubage (acier), soit par consolidation du sol lui-même (ciment).

La technique du forage est assez difficile à mettre en oeuvre (selon le diamètre du trou, la profondeur à atteindre et la nature du terrain) : elle ne sera utilisée que lorsque, ne pouvant bénéficier d'un réseau de distribution publique existant, on ne pourra obtenir une eau pure qu'à une grande profondeur.

L'entretien du forage (surveillance de la qualité de l'eau -en particulier la turbidité -, décolmatage éventuel, développement -acidification par exemple -, et surveillance en général) devra être effectué par du personnel qualifié pour minimiser le risque de destruction de ce forage.

Les caractéristiques du forage (hauteur de rabattement -courbe de Dupuit), les débits de pompage (normal et maximum), les caractéristiques d'équipement (crépine, tubage, développement, ...) seront déterminés par le calcul en fonction du terrain, de la nappe et des besoins.
 





4- PROTECTION DES CAPTAGES

           4.1- Généralités

Il importe de minimiser les risques de pollution du captage tant en eaux souterraines, qu'en eaux superficielles. Du point de vue technique, il convient de noter que la notion de base à prendre en considération est "la plus ou moins grande rapidité de relation hydrogéologique entre la ou les zones d'infiltration et le point de prélèvement à protéger" .Ce n'est pas en effet la proximité de la zone qui doit obligatoirement être considérée comme le facteur déterminant, mais plutôt la nature du terrain et sa perméabilité. On définit, d' après ces considérations, des zones autour du captage appelées périmètres de protection (elles sont en fait définies par un géologue officiel).

Il est défini trois zones :
    a) périmètre de protection immédiate: il s'étendra sur un rayon de 10 à 250 m et plus (suivant la nature du sol) autour du forage. Le terrain devra être acquis en pleine propriété et si possible clos. Il ne devra être exercé aucune activité sur cette surface (sauf celles nécessaires à la bonne marche du forage).
    b) périmètre de protection rapprochée: à l'intérieur de cette zone, sise autour de la précédente (et dont la largeur est fixée par le géologue), sont interdits c) périmètre de protection éloignée: en théorie, c'est une zone s'étendant autour du forage; en pratique, pour protéger toutes les nappes, on considère que tout le territoire national est concerné. Il s'agit alors de mesures de sécurité.


Exemple : stockage des hydrocarbures dans un réservoir enterré; il faut utiliser alors soit une cuve à double enveloppe + alarme, soit un cuvelage étanche, soit une cuve en plastique renforcé (pas de corrosion).

On ne définit alors que deux périmètres de protection (immédiat et rapproché). En fait, le périmètre éloigné est implicitement défini par la protection des eaux souterraines

(Schéma représentatif des périmètres affectés aux sites en fonction de l'origine des eaux captées)

 






Lorsque l'alimentation en eau est assurée par un barrage-retenue, il convient également d'assurer efficacement la protection du plan d'eau (les rejets d'eaux usées, par exemple, devront se faire de préférence en aval).

Les installations de prélèvement devront faire l' objet d'une déclaration à l' administration (sauf si le débit est inférieur à 8 m3/h) avec le plus de renseignements possibles concernant le captage. Les administrations concernées sont le service des Mines (si la profondeur est supérieure à 40 m) et la DDE ou la DDAF dans les autres cas. D' autre part, les puits, forages ou galeries de captage désaffectés font également l'objet d'une déclaration et sont soumis à la surveillance de l'administration. En effet, tout déversement ou rejet d'eaux usées ou de déchets de toute nature dans les puits, forages ou galeries de captage désaffectés sont interdits.

 




              4.2- Textes réglementaires Art. L 20 (L n° 64-1245 du 16 déc. 1964)

En vue d'assurer la protection de la qualité des eaux, l'acte portant déclaration d'utilité publique des travaux de prélèvement d'eau destinée à l'alimentation des collectivités humaines détermine autour du point de prélèvement un périmètre de protection immédiate dont les terrains sont à acquérir en pleine propriété, un périmètre de protection rapprochée à l'intérieur duquel peuvent être interdits ou réglementés toutes activités et tous dépôts ou installations de nature à nuire directement ou indirectement à la qualité des eaux et, le cas échéant, un périmètre de protection éloigné à l'intérieur duquel peuvent être réglementés les activités, installations et dépôts ci-dessus visés.

L'acte portant déclaration d'utilité publique des travaux de prélèvement d'eau destinée à l'alimentation des collectivités humaines détermine, en ce qui concerne les activités, dépôts et installations existant à la date de sa publication, les délais dans lesquels il devra être satisfait aux conditions prévues par le présent article et par le décret prévu ci-dessus.

Des actes déclaratifs d'utilité publique peuvent, dans les mêmes conditions, déterminer les périmètres de protection autour des points de prélèvements existants, ainsi qu'autour des ouvrages d'adduction à écoulement libre et des réservoirs enterrés.

Les indemnités qui peuvent être dues aux propriétaires ou occupants de terrains compris dans un périmètre de protection de prélèvement d'eau destinée à l'alimentation des collectivités humaines, à la suite de mesures prises pour assurer la protection de cette eau, sont fixées selon les règles applicables en matière d'expropriation pour cause d'utilité publique (art. L.371-1). Les périmètres de protection mentionnés par l'article L.20 du code de la santé publique peuvent porter sur des terrains disjoints.

Le dossier de demande de déclaration d'utilité publique doit contenir l'avis d'un hydrogéologue agréé en matière d'hygiène publique sur la délimitation des périmètres de protection.

La demande est soumise au conseil départemental d'hygiène et, dans les cas mentionnés à l'article 6, au conseil supérieur d'hygiène publique de France.

Les limites du périmètre de protection immédiate sont établies afin de prévenir toute introduction directe de substances polluantes dans les ouvrages. Les terrains compris dans ce périmètre sont clôturés, sauf dérogation prévue dans l'acte déclaratif d'utilité publique, et sont régulièrement entretenus. Toutes activités, installations et dépôts y sont interdits en dehors de ceux qui sont explicitement autorisés dans l'acte déclaratif d'utilité publique.

A l'intérieur du périmètre de protection rapprochée sont interdits les activités, installations et dépôts susceptibles d' entraîner une pollution de nature à rendre l'eau impropre à la consommation humaine. Les autres activités, installations et dépôts peuvent faire l'objet de prescriptions et sont soumis à une surveillance particulière, prévues dans l'acte déclaratif d'utilité publique. Chaque fois qu'il est nécessaire, le même acte précise que les limites du périmètre de protection rapprochée seront matérialisées et signalées.

A l'intérieur du périmètre de protection éloignée peuvent être réglementés les activités, installations et dépôts qui, compte-tenu de la nature des terrains, présentent un danger de pollution pour les eaux prélevées ou transportées, du fait de la nature et de la quantité de produits polluants liés à ces activités, installations et dépôts ou de l' étendue des surfaces que ceux-ci occupent.

La dérivation des eaux d'un cours d'eau non domanial, d'une source ou d'eaux souterraines, entreprise dans un but d'intérêt général par une collectivité publique ou son concessionnaire, par une association syndicale ou par tout autre établissement public, est autorisée par un acte déclarant d'utilité publique les travaux. Cet acte détermine le volume d'eau maximum susceptible d'être prélevé, ainsi que les conditions auxquelles le prélèvement est subordonné, conformément aux prescriptions qui sont fixées par le ministre de l'agriculture, en vue de sauvegarder les intérêts généraux dont il a la charge.