Bureau d'Etudes Industrielles "Energies Renouvelables et Environnement"

Implantation d'un forage sur l'île de la Réunion

    De part la répartition inégale des pluies sur le territoire de l'île de la Réunion (Voir la carte de répartition de la pluviométrie annuelle), les besoins en eau pour l'irrigation ne sont pas complètement satisfaits. Comme on peut le voir sur la carte, c'est sur la côte Ouest de l'île que les pluies sont les moins abondantes. Un des moyens utilisés pour palier à ce manque est l'exploitation des nappes souterraines par le biais de forages. De nombreux forages existent déjà sur l'île de la Réunion (Voir la carte de répartition des forages sur l'île de la Réunion).
    L'implantation de forages et l'exploitation des nappes souterraines nécessite des études préalables complexes. En effet la localisation d'un forage est soumise à différents critères, la ressource disponible doit être estimée, l'évolution du niveau de la nappe doit être prévu...

 
Cône de dépression causé par le pompage
Source : U.S. Geological Survey

http://pubs.usgs.gov/gip/gw_ruralhomeowner/gw_ruralhomeowner_new.html

 

Objectifs

    Notre binôme s'intéressera dans un premier temps aux études préliminaires à l'implantation d'un forage et dans un second temps à l'étude de l'exploitation de la ressource. La partie technique du dimensionnement du forage ne sera traitée, car elle recquiert des compétences en génie civil et des données de terrain très précises. Nous allons tacher de répondre aux questions suivantes :
 

Méthodologie

    C'est sur la côte Ouest que la ressource en eau est la moins abondante, c'est pourquoi nous nous intéresserons à cette zone, et en particulier à la région urbanisée de Saint-Paul.

    Pour répondre aux questions précédentes, notre binôme va adopter la démarche suivante:

  • Recherche des critères pris en compte pour choisir le site d'implantation d'un forage : Nous commencerons ce BEI par la définition des critères d'exploitation d'un aquifère. Nous pourrons ainsi valider le choix d'un site pour subvenir aux besoins en eaux.
  • Etude géologique : Elle a pour but de recueillir des informations sur la nature des sols de l'île de la Réunion afin de déterminer les lieux propices au forage.
  • Etude de l'aquifère : Dans cette partie nous allons chercher à recueillir des données sur un aquifère afin de pouvoir le modéliser par la suite. Nous allons donc estimer les caractéristiques de la nappe d'eau souterraine : son épaisseur, sa profondeur, sa réserve d'eau (volume contenu) et sa ressource, c'est à dire la quantité d'eau que l'on peut prélever pendant une période donnée et qui s'exprime sous la forme d'un débit moyen. Enfin, nous déterminerons les paramètres hydrauliques de la nappe : perméabilité, transmissivité, porosité, etc.
  • Choix du site d'implantation du forage : La localisation du forage sera effectuée en tenant compte des critères définis préalablement ainsi que des données recueillies sur les sols et l'aquifère.
  • Modélisation de l'aquifère : Cette partie numérique a pour but de visualiser l'évolution du niveau de la  nappe. Nous demanderons alors au binôme 1, qui s'occupe de la ressource en eau, de nous indiquer les besoins en eau pour l'irrigation dans la zone d'étude choisie ainsi que le débit de renouvellement de la nappe. A partir de ces informations, nous allons dimensionner la pompe et réaliser plusieurs simulations pour différents régimes de pompages (régime permanent ou transitoire). Nous pourrons alors visualiser l'évolution de la côte piézométrique de la nappe afin d'éviter l'épuisement de la ressource. Nous pourrons en outre, dans le cas d'un forage en bord de mer, observer s'il y a une intrusion de l'eau de mer dans la nappe. Cette partie modélisation sera réalisée à l'aide du logiciel Big Flow, développé par Rachid Ababou (professeur à l'INP de Toulouse).

    Le planning de notre projet est détaillée dans un diagramme de Gantt.
 

Bibliographie


Glossaire

Perméabilité                    
C'est l'aptitude d'une formation géologique, consolidée ou non, à être traversée par un fluide sous l'effet d'un gradient hydraulique. Elle exprime la résistance du milieu à l'écoulement de l'eau qui la traverse.

Transmissivité
Elle correspond au débit d'une couche aquifère sur toute son épaisseur par unité de largeur et sous l'effet d'un gradient hydraulique égal à l'unité.

Porosité
La porosité totale d'une formation géologique est la propriété de comporter des vides ou pores, intercconnectés ou non. Elle est exprimée en pourcentage, par le colume des vides d'un milieu au volume total de l'échantillon.

Aquifère
Un aquifère est une formation hydrogéologique perméable permettant l'écoulement significatif d'une nappe d'eau souterraine.

  


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