30/07/2024
Note technique du forage
La foration le plus souvent s’effectue par rotation d’un trépan situé au bout d’une tige rigide creuse. Les débris remontent entre le tube et la paroi, poussés par de l’air comprimé, ou par injection de boue, ce qui nécessite un approvisionnement en eau. En terrain dur ou fracturé, la technique au « marteau fond de trou » (percussion à l’air
comprimé) est utilisée. L’observation des débris, le recueil de carottes, sont essentiels pour connaître la nature du sol et l’épaisseur de l’aquifère lorsqu’il est atteint.
Pour éviter l’obstruction par les débris, un tubage provisoire en PVC est mis en place au fur et à mesure. Malgré cela, des incidents peuvent survenir (coincement du train de tiges, présence de cavernes, voire perte totale du matériel dans le forage).
Quand la nappe est atteinte et traversée sur toute sa hauteur, on procède à l’équipement : mise en place du tubage définitif constitué de tubes pleins à la partie haute, pourvus de fentes dans la traversée de la nappe, c’est la crépine, et terminé par un bouchon.
Ces tubes ont un diamètre inférieur au tubage initial (ex.126 mm pour une foration à 200). Le tubage provisoire est retiré. L’espace entre le tube et le forage est rempli par du gravier sur toute la hauteur de la crépine, massif filtrant qui évitera son obstruction par le sable, et au-dessus par du tout-venant pour stabiliser le tubage.
Le développement consiste, avant de mettre le forage en production, à le nettoyer par soufflage et pompage, jusqu’à obtention d’une eau claire. On mesure ensuite le débit du forage en m3/h en envoyant de l’air comprimé au fond du forage et en mesurant le volume d’eau recueilli par unité de temps. On complète par des essais de pompage, qui permettent de préciser la vitesse de réalimentation de la nappe dans un temps donné (sa remontée), en fonction du débit de pompage. Ces essais permettent une étude dynamique du forage et sont très importants pour le choix du moyen d’exhaure. Une analyse physico-chimique est effectuée (ph, teneur en sel, en Fer, en nitrates).
Tête de puits : le tube dépasse d’au moins 50 cm, il est provisoirement fermé et sa partie haute est cimentée au forage. En attendant l’installation de la pompe, l’étanchéité doit être soigneuse pour éviter toute contamination par les eaux de surface. L’aménagement sera complété par une aire bétonnée d’au moins 1,5 m de diamètre, entourée d’un antibourbier en latérite, et d’un périmètre de protection pour le bétail.
Contrôle et Réception
Un forage comporte toujours des aléas, d’où la nécessité d’un contrôle rigoureux. Avant l’exécution, il faut évaluer les contraintes d’accès du chantier et le matériel qui devra être présent sur le site. Le choix de l’implantation peut parfois être modifié pour des raisons sociales ou techniques, mais toujours en accord avec l’hydrogéologue et l’exploitant. Pendant les travaux, les étapes sont consignées sur un cahier de chantier où sont notées les cotes et débits des arrivées d’eau, les incidents de foration, les quantités de matériaux utilisés, les caractéristiques du massif filtrant, la qualité des eaux d’exhaure. Ces données sont rassemblées sur une fiche de forage, indispensable à la bonne gestion de l’ouvrage.
La réception a pour mission de vérifier la conformité des moyens techniques mis en œuvre, de contrôler l’équipement, de vérifier les paramètres du forage, de superviser les essais de pompage (éventuellement pompage de réception), et d’établir un rapport de fin de travaux.
Les travaux doivent être effectués dans la clarté et la transparence. L’enveloppe financière déterminée à l’avance est basée sur un calcul théorique, et la réalité du chantier est souvent différente, ce qui a pour conséquences des dépenses difficiles à prévoir.
Les moyens d’exhaure.
L’équipement d’exhaure doit être adapté au débit du forage et non aux besoins à couvrir : une surexploitation peut entraîner un colmatage. On considère qu’un débit minimum de 0,8 à 1 m3/h est nécessaire pour qu’un forage soit exploitable. Ce débit suffit pour l’alimentation d’un village de 3 à 500 personnes. Les pompes à motricité humaine sont bien adaptées aux petits débits, de 1 à 5 m3/h. Ce n’est qu’au-delà de 5 m3/h qu’un pompage motorisé pourra être envisagé.
Sciences de l’hydraulique et de l'Environnement
source: Association Forages Mali
