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COMMUNE DE LA POSSESSIONDIRECTION DE L'AGRICULTURE ET DE LA FORET
RENFORCEMENT DE L'A.E.P DE LACOMMUNE DE LA POSSESSION
Essai de pompage au puits S 3 m yImpact du pi-el éventent sur i es
nappes de I a Pía i ne des Gai sts
Ph. Stref
15. JAN. rm
87 REU 46décembre 1 y B/
BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIERESEtablissement Public à Caractère Industriel et Commercial
SERVICE GÉOLOGIQUE RÉGIONALOCÉAN INDIEN
Tél. 21-22-14
46 Bis, rue de Nice - B.P. 120697484 ST DENIS Cedex
Télex 916 372 R E
BRGM
BUREAU DE RECHERCHESRÉOLOGIQUES ET MINIERESétablissement publicà caractère industriel
et commercial
SERVICE GÉOLOGIQUE RÉGIONALOCÉAN INDIEN
46 Bis, ruede NiceB.P. 1206
974S4ST DENIS Cède*Tél. 21-22-14
Télex 916 372 RE
COMMUNE DE LA POSSESSIONDIRECTION DE L'AGRICULTURE ET DE LA FORET
RENFORCEMENT DE L'A.E.P DE LACOMMUNE DE LA POSSESSION
Essai de pompage au puits SamyImpact du prélèvement sur les
nappes de la Plaine des Galets
M. DaessléPh. Stref
87 REU 46décembre 1987
87 REU 4b Essai de pompage au puits Samvdécembre 1987 Impact du prélèvement sur les
nappes de la Plaine des Galets
RESUME
Le Service Géologique Régional de 1 'Océan Indien, à lademande de la commune de la Possession et de la Direction de1 'Agriculture et de la Forêt, a réalisé en août 1987 un programme depompage d ' essais au puits Samy afin d ' étudier 1 'impact de1 'augmentation du debit d 'exploitation .
Le present rapport , complément du r appoint 87 REU 4 0(septembre 1987), rend compte des simulations effectuées sur lemodèle hydrodynamique de la Plaine des Galets (version actualisée fin1 987 ) .
Deux cas de t igure sont envisagés :
- débit de 300 m3/h (correspondant à 1 'équipement dupuits ) ,
- debit de 200 m3/h (correspondant au débit fictif continuattendu) .
La piézométrie de référence correspond à un Btiage sévère(novembre 1986) afin d 'envisager les conditions les moins favorables .
Ces simulations et les résultats confirment le bonpotentiel du secteur vis-à-vis de la i^essource en eau. En revanche ,
d'un point de vue qualité des eaux, si une augmentation de lasalinité est peu probable dans le puits Samy, il est montré que1 'augmentation des prélèvements au puits Samy risque d'affecter laqualité de 1 'eau du puits Ravine à Marquet. En étiage, il estpréconisé de suivre attentivement 1 'évolution de la résistivité et duniveau piézométrique du puits Ravine à Marquet quitte à diminueréventuellement le débit d 'exploi tation de ce dernier.
87 REU 4b Essai de pompage au puits Samvdécembre 1987 Impact du prélèvement sur les
nappes de la Plaine des Galets
RESUME
Le Service Géologique Régional de 1 'Océan Indien, à lademande de la commune de la Possession et de la Direction de1 'Agriculture et de la Forêt, a réalisé en août 1987 un programme depompage d ' essais au puits Samy afin d ' étudier 1 'impact de1 'augmentation du debit d 'exploitation .
Le present rapport , complément du r appoint 87 REU 4 0(septembre 1987), rend compte des simulations effectuées sur lemodèle hydrodynamique de la Plaine des Galets (version actualisée fin1 987 ) .
Deux cas de t igure sont envisagés :
- débit de 300 m3/h (correspondant à 1 'équipement dupuits ) ,
- debit de 200 m3/h (correspondant au débit fictif continuattendu) .
La piézométrie de référence correspond à un Btiage sévère(novembre 1986) afin d 'envisager les conditions les moins favorables .
Ces simulations et les résultats confirment le bonpotentiel du secteur vis-à-vis de la i^essource en eau. En revanche ,
d'un point de vue qualité des eaux, si une augmentation de lasalinité est peu probable dans le puits Samy, il est montré que1 'augmentation des prélèvements au puits Samy risque d'affecter laqualité de 1 'eau du puits Ravine à Marquet. En étiage, il estpréconisé de suivre attentivement 1 'évolution de la résistivité et duniveau piézométrique du puits Ravine à Marquet quitte à diminueréventuellement le débit d 'exploi tation de ce dernier.
SOMMAIRE
1 - INTRODUCTION
2 - PRESENTATION DU MODELE MATHEMATIQUE
3 - SIMULATIONS AU PUITS SAMY
4 - CONCLUSIONS
LISTE DES FIGURES
Figure 1 - Plan de situation-Echelle 1/100 OOOè
Figure 2 - Essais de pompage au puits Samy - Simulation au débit de300 m3/h
Figure 3 - Essais de pompage au puits Samy - Simulation au débit de200 m3/h
SOMMAIRE
1 - INTRODUCTION
2 - PRESENTATION DU MODELE MATHEMATIQUE
3 - SIMULATIONS AU PUITS SAMY
4 - CONCLUSIONS
LISTE DES FIGURES
Figure 1 - Plan de situation-Echelle 1/100 OOOè
Figure 2 - Essais de pompage au puits Samy - Simulation au débit de300 m3/h
Figure 3 - Essais de pompage au puits Samy - Simulation au débit de200 m3/h
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ESSAI DE POMPAGE AU PUITS SAMY («oût 1987)- Rapport complémentaire -
1 - INTRODUCTION
Afin de renforcer l'alimentation en eau potable de lacommune de la Possession, la CGE (Compagnie Générale des Eaux) encollaboration avec la Direction de l'Agriculture et de la Forêtprévoient de porter la capacité d'exhaure de 140 à 300 ra3/h.
Un essai de pompage a été réalisé en août 1987 par laREDETAR sous le contrôle du BRGM. Le rapport 87 REU 40 rendait comptedes résultats obtenus et confirmait le bon potentiel du secteur.
Ce rapport présente les simulations effectuées sur laversion actualisée du modèle hydrodynamique de la Plaine des Galets.L'impact des prélèvements envisagés au puits Samy a été calculé vis-à-vis de la ressource disponible notamment en période d'étiage.
- 1
ESSAI DE POMPAGE AU PUITS SAMY («oût 1987)- Rapport complémentaire -
1 - INTRODUCTION
Afin de renforcer l'alimentation en eau potable de lacommune de la Possession, la CGE (Compagnie Générale des Eaux) encollaboration avec la Direction de l'Agriculture et de la Forêtprévoient de porter la capacité d'exhaure de 140 à 300 ra3/h.
Un essai de pompage a été réalisé en août 1987 par laREDETAR sous le contrôle du BRGM. Le rapport 87 REU 40 rendait comptedes résultats obtenus et confirmait le bon potentiel du secteur.
Ce rapport présente les simulations effectuées sur laversion actualisée du modèle hydrodynamique de la Plaine des Galets.L'impact des prélèvements envisagés au puits Samy a été calculé vis-à-vis de la ressource disponible notamment en période d'étiage.
2 - PRESENTATION DU MODELE MATHEMATIQUE
A l'occasion de l'acquisition d'un nouveau microordinateurBull Micral 60, le Service Géologique Régional a procédé au transfertdu modèle hydrodynamique de la Plaine des Galets .
Le modèle précédant, utilisé sur micral 80-210, comportait3 couches aquifères discrétisées à l'aide de mailles carrées de 250mètres de côté.
La nouvelle version du modèle décrit toujours les 3aquifères reconnus de la Plaine des Galets. L'aquifère principal,intercepté pour l'alimentation en eau potable (par le puits Samy enparticulier), est surmonté de l'aquifère superficiel dans le secteurde la Rivière des Galets tandis que l'aquifère inférieur (eausaumâtre) couvre un secteur voisin de l'aquifère principal. Grâce ades possibilités de calcul augmentées, le modèle a été étendu au Sud(afin de représenter la Plaine Chabrier) et à l'Est (dans la zone desapports des plateaux basaltiques de Sainte Thérèse) , de même ladiscrétisation est affinée par l'utilisation de mailles de 200 m decôté.
La figure 1, ci-après, présente le maillage du modèle.
2 - PRESENTATION DU MODELE MATHEMATIQUE
A l'occasion de l'acquisition d'un nouveau microordinateurBull Micral 60, le Service Géologique Régional a procédé au transfertdu modèle hydrodynamique de la Plaine des Galets .
Le modèle précédant, utilisé sur micral 80-210, comportait3 couches aquifères discrétisées à l'aide de mailles carrées de 250mètres de côté.
La nouvelle version du modèle décrit toujours les 3aquifères reconnus de la Plaine des Galets. L'aquifère principal,intercepté pour l'alimentation en eau potable (par le puits Samy enparticulier), est surmonté de l'aquifère superficiel dans le secteurde la Rivière des Galets tandis que l'aquifère inférieur (eausaumâtre) couvre un secteur voisin de l'aquifère principal. Grâce ades possibilités de calcul augmentées, le modèle a été étendu au Sud(afin de représenter la Plaine Chabrier) et à l'Est (dans la zone desapports des plateaux basaltiques de Sainte Thérèse) , de même ladiscrétisation est affinée par l'utilisation de mailles de 200 m decôté.
La figure 1, ci-après, présente le maillage du modèle.
- 3 -
A X 3 l«
Po/nte des Galets ¿ ¿: -'4
FIGURE 1 : Essais de pompage au puits Samy
Plan de situation du maillagedu modèle hydrodynamique(actualisation sur BM 60)
distance interaailTe = 200 •
échelle 1/25 000
- 4 -
3 - SIMULATIONS AU PUITS SAMY
Le but de ces simulations étant de décrire 1 ' impact del'augmentation du débit de pompage au puits Samy, il a été choisi dese placer dans des conditions peu favorables d'étiage : l'étiage 86sert ici de référence.
La piézométrie de référence, on considère ici la nappeprincipale, est donc calculée pour un débit de pompage du puits Samyde 85,7 m3/h (23,8 1/s) -débit fictif continu 1986- .
Deux simulations ont été effectuées :
- la première pour un débit de 300 m3/h (83 1/s)correspondant au débit installé,
- la seconde pour un débit de 200 m3/h (55 1/s)correspondant au débit d'exploitation escompté (débitfictif continu annuel).
Les autres paramètres (transmissivité, emmagasinement,pluie efficace, autres pompages) demeurent invariants.
Les figures 2 et 3 présentent les potentiels calculés parle modèle pour les deux valeurs de ce débit simulées. Sur ces deuxfigures les courbes équipotentielles calculées sont représentées parun trait discontinu alors que la piézométrie de référence (étiagenovembre 1986, débit fictif continu de 23,8 1/s au puits Samy) estfigurée par un trait plein.
Dans le premier cas de figure, le plus défavorable (Q =
300 m3/h), on observe un affaissement de la piézométrie de l'ordre de50 cm dans un rayon d'environ 400 m autour du puits. De même onconstate un impact d'environ 30 cm près du puits Ravine à Marquet.
Dans le second cas de figure, vraisemblablement plusproche de la réalité (Q = 200 m3/h) , on n'observe plus qu'unabaissement d'environ 20 cm dans un rayon de 400 m autour du puitsSamy. Aux abords du puits Ravine â Marquet un rabattement de 15 à 20cm est encore observé.
- 4 -
3 - SIMULATIONS AU PUITS SAMY
Le but de ces simulations étant de décrire 1 ' impact del'augmentation du débit de pompage au puits Samy, il a été choisi dese placer dans des conditions peu favorables d'étiage : l'étiage 86sert ici de référence.
La piézométrie de référence, on considère ici la nappeprincipale, est donc calculée pour un débit de pompage du puits Samyde 85,7 m3/h (23,8 1/s) -débit fictif continu 1986- .
Deux simulations ont été effectuées :
- la première pour un débit de 300 m3/h (83 1/s)correspondant au débit installé,
- la seconde pour un débit de 200 m3/h (55 1/s)correspondant au débit d'exploitation escompté (débitfictif continu annuel).
Les autres paramètres (transmissivité, emmagasinement,pluie efficace, autres pompages) demeurent invariants.
Les figures 2 et 3 présentent les potentiels calculés parle modèle pour les deux valeurs de ce débit simulées. Sur ces deuxfigures les courbes équipotentielles calculées sont représentées parun trait discontinu alors que la piézométrie de référence (étiagenovembre 1986, débit fictif continu de 23,8 1/s au puits Samy) estfigurée par un trait plein.
Dans le premier cas de figure, le plus défavorable (Q =
300 m3/h), on observe un affaissement de la piézométrie de l'ordre de50 cm dans un rayon d'environ 400 m autour du puits. De même onconstate un impact d'environ 30 cm près du puits Ravine à Marquet.
Dans le second cas de figure, vraisemblablement plusproche de la réalité (Q = 200 m3/h) , on n'observe plus qu'unabaissement d'environ 20 cm dans un rayon de 400 m autour du puitsSamy. Aux abords du puits Ravine â Marquet un rabattement de 15 à 20cm est encore observé.
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FIGURE 2 : Essais de pompage au puits Samy
Simulation au débit de 300m^/h
10
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14
15
16
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18
19
20
MODELE de 1
actual isationa PLAINE DES GALETSd ' octobre
SIMULATION NOPOTENTIELS CALCULES
Q Samy = 83 1/
87
29(ens
(BM
dm)
60)
55
0
0
56 57 58 59
0 0 0 0
0 0 0 0
NOUVEAU PORT
0
1
2
3
8
\¿
22
24
27
74
98
85
81
97
0 0 0 2
12 3 4
3 4 5 6
3 5 _^^^^
^^^L0<^ 12 12
17 16 15 15
^^19 ^1^^^^
23 21^19 19
25 23 22 22
2^^^5 24 24
32 ^ 28 ^^%^»JÉ^
^»><^Sy^28 27
94 5^y^^^ 34
102 86 V^^7^*'
95 88 69 59
105 97 83 68
60
0
1
3
4
7
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34^^
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62
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0
1
3
5
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9
62 63 64
0 0 0
111
2 3 3
4 4 5
5 6 7^
65
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3
5
7
66
0
2
5
7
J10^
/<?'l2V
1 ^^r \Q^ 12
8 10^ 12 14PUITS RAVINA A MARQUET
iiN-w:.^i2 14 iV
14
16
19
21
24
29 X
45
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59
13 15^^n
16 17 19^
PUITS SAHY ^
19 M/^1
21 21 22
19/
^1
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16
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24 2^^26 2'ij 3^*45 i
^6 27 29X 32^/4^ cJ^^^^^ y^ /31 33 3^^^9/ i^^J^'^Z
38^ 40 43 4^^51 57
46 _il^ 1 1 *'52
T"^^^^52 53 55
57 58 59
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61
56
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64
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24
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48
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58
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FIGURE 2 : Essais de pompage au puits Samy
Simulation au débit de 300m^/h
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MODELE de 1
actual isationa PLAINE DES GALETSd ' octobre
SIMULATION NOPOTENTIELS CALCULES
Q Samy = 83 1/
87
29(ens
(BM
dm)
60)
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FIGURE 3 : Essais de pompage au puits Samy
Simulation au débit de 200m^/h
MODELE de la PLAINE DES GALETSactualisation d'octobre 87 < BM 60)
SIMULATION NO 29POTENTIELS CALCULES (en dm)
Q Samy = 55 1/s
55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68
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0 0
0 0 0 0
NOUVEAU PORT
0 0 0 0
94 91 5
80 98 84
2 58 64
53 57 61 67
75 91 85 68 59 55 53 53 54 55 58 61 65 69
90 100 93 81 68 62 59 58 58 60 62 64 67 71
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FIGURE 3 : Essais de pompage au puits Samy
Simulation au débit de 200m^/h
MODELE de la PLAINE DES GALETSactualisation d'octobre 87 < BM 60)
SIMULATION NO 29POTENTIELS CALCULES (en dm)
Q Samy = 55 1/s
55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68
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NOUVEAU PORT
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La relation de Ghyben-Herzberg définit l'équilibrestatique de contact de l'interface eau douce-eau salée et permetainsi d'estimer la profondeur de cet interface (voir schéma ci-dessous) .
Au puits Samy, en période d'étiage, le niveau statique estvoisin de +2,5 m NGR (biseau salé à environ 100 m de profondeur), enrégime de pompage actuel (85 m3/h) . Le rabattement est de l'ordre de10 cm, l'augmentation du débit à environ 200 m3/h en moyenneporterait le rabattement total à environ 30 cm, qui occasionneraitune remontée du biseau salé de 12 m (le portant à 88 m deprofondeur). Le risque d'invasion marine est donc très faible aupuits Samy et son environnement immédiat.
Le puits Ravine à Marquet, situé plus en aval, présente unniveau statique d'étiage d'environ +1,2 m NGR (biseau salé à moins de50 m de profondeur). En exploitation (débit fictif continu de230 M3/h) on observe, à l'étiage, un niveau statique de l'ordre de+0,2 m NGR (limite de rabattement admissible, biseau salé à 8 m deprofondeur environ). L'impact du puits Samy entraînerait, selon lemodèle, un rabattement supplémentaire de 15 à 20 cm : l'invasionmarine serait alors théoriquement possible. Dans ces conditions onpréconisera donc, en période d'étiage, de surveiller et contrôlerl'évolution de la résistivité et du niveau d'eau dans le puits. Aubesoin, le débit d'exploitation du puits Ravine à Marquet pourraitêtre réduit jusqu'à retrouver des valeurs de résistivité et de niveauadmissibles .
N«pp« phrá«clqu«/ La loi d'équilibre hydrostatique s'exprime par
Zi s g = Zi d g + Zu d g ,
d
f<^ Eau !<
d'où
ds
Zw
Zi
Zi Zh
densité de l'eau doucedensité de l'eau saléela hauteur de la surface de la nappe libre audessus du niveau moyen de la merprofondeur de l'interface eau douce/eau salée
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La relation de Ghyben-Herzberg définit l'équilibrestatique de contact de l'interface eau douce-eau salée et permetainsi d'estimer la profondeur de cet interface (voir schéma ci-dessous) .
Au puits Samy, en période d'étiage, le niveau statique estvoisin de +2,5 m NGR (biseau salé à environ 100 m de profondeur), enrégime de pompage actuel (85 m3/h) . Le rabattement est de l'ordre de10 cm, l'augmentation du débit à environ 200 m3/h en moyenneporterait le rabattement total à environ 30 cm, qui occasionneraitune remontée du biseau salé de 12 m (le portant à 88 m deprofondeur). Le risque d'invasion marine est donc très faible aupuits Samy et son environnement immédiat.
Le puits Ravine à Marquet, situé plus en aval, présente unniveau statique d'étiage d'environ +1,2 m NGR (biseau salé à moins de50 m de profondeur). En exploitation (débit fictif continu de230 M3/h) on observe, à l'étiage, un niveau statique de l'ordre de+0,2 m NGR (limite de rabattement admissible, biseau salé à 8 m deprofondeur environ). L'impact du puits Samy entraînerait, selon lemodèle, un rabattement supplémentaire de 15 à 20 cm : l'invasionmarine serait alors théoriquement possible. Dans ces conditions onpréconisera donc, en période d'étiage, de surveiller et contrôlerl'évolution de la résistivité et du niveau d'eau dans le puits. Aubesoin, le débit d'exploitation du puits Ravine à Marquet pourraitêtre réduit jusqu'à retrouver des valeurs de résistivité et de niveauadmissibles .
N«pp« phrá«clqu«/ La loi d'équilibre hydrostatique s'exprime par
Zi s g = Zi d g + Zu d g ,
d
f<^ Eau !<
d'où
ds
Zw
Zi
Zi Zh
densité de l'eau doucedensité de l'eau saléela hauteur de la surface de la nappe libre audessus du niveau moyen de la merprofondeur de l'interface eau douce/eau salée
4 - CONCLUSIONS
L'augmentation de la capacité de production du puits Samyà 300 m3/h (contre 140 m3/h auparavant) a été étudiée à l'aided'essais de pompage en août 1987 (rapport BRGM 87 REU 40). Une étudedes impacts sur les aquifères de la Plaine des Galets a été réaliséedans le présent rapport .
L'impact de l'accroissement des prélèvements au puits Samyne devrait pas entraîner d'augmentation notable de la salinité dansce puits. Par contre, en période d'étiage, le puits Ravine à Marquetprésente un risque d'invasion marine, il est recommandé de suivre lesévolutions de la résistivité et du niveau piézométrique et au besoinde limiter le débit d'exploitation afin d'éviter tout déconvenue.
Pour ce qui concerne la ressource en eau, l'augmentationde débit au puits Samy ne semble pas devoir affecter notablement lepotentiel de l'aquifère, car on se situe dans ce secteur à proximitéde la zone d'alimentation Est des aquifères de la Plaine des Galets :
tout le plateau basaltique de Ste Thérèse, "impluvium" de plus de5 km2 , entraînant une circulation souterraine de l'ordre de 700 1/s.
4 - CONCLUSIONS
L'augmentation de la capacité de production du puits Samyà 300 m3/h (contre 140 m3/h auparavant) a été étudiée à l'aided'essais de pompage en août 1987 (rapport BRGM 87 REU 40). Une étudedes impacts sur les aquifères de la Plaine des Galets a été réaliséedans le présent rapport .
L'impact de l'accroissement des prélèvements au puits Samyne devrait pas entraîner d'augmentation notable de la salinité dansce puits. Par contre, en période d'étiage, le puits Ravine à Marquetprésente un risque d'invasion marine, il est recommandé de suivre lesévolutions de la résistivité et du niveau piézométrique et au besoinde limiter le débit d'exploitation afin d'éviter tout déconvenue.
Pour ce qui concerne la ressource en eau, l'augmentationde débit au puits Samy ne semble pas devoir affecter notablement lepotentiel de l'aquifère, car on se situe dans ce secteur à proximitéde la zone d'alimentation Est des aquifères de la Plaine des Galets :
tout le plateau basaltique de Ste Thérèse, "impluvium" de plus de5 km2 , entraînant une circulation souterraine de l'ordre de 700 1/s.
