BRGM

LAITERIE DE CHASSENEUIL-SUR-BONNIEURE

(CHARENTE)

ESSAI DE POMPAGE SUR LE PUITS DE LA GARE

86 SGN 600 POC

Octobre 1986

E. MARCHAIS

B. ROZES

BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERESSERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

. Service Géologique Régional Poifou - Charentes'Place des Templiers - ZAC de Beaulieu - 86000 POITIERS - TéL: 49.01 .41 .65

BRGM

LAITERIE DE CHASSENEUIL-SUR-BONNIEURE

(CHARENTE)

ESSAI DE POMPAGE SUR LE PUITS DE LA GARE

86 SGN 600 POC

Octobre 1986

E. MARCHAIS

B. ROZES

BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERESSERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

. Service Géologique Régional Poifou - Charentes'Place des Templiers - ZAC de Beaulieu - 86000 POITIERS - TéL: 49.01 .41 .65

Fig. 1

SITUATION DE L'ETUDE

St-Jean¿d Angely V

CARTE A 1/50000

1

5

2

6

3

7

4

8

50 km

RESUME

A la demande de la laiterie de CHASSENEUIL-SUR-BONNIEURE, le

Service Géologique Régional Poitou-Charentes a réalisé un essai de pompage sur

le "puits de la Gare" dans la perspective de faire nettoyer cet ouvrage par une

entreprise spécialisée.

Les résultats obtenus montrent qu'en période d'étiage, un. débit de

125 m3/h est suffisant pour assécher le puits.

Par ailleurs, un aménagement spécifique au fond du puits est proposé

pour éviter un envasement excessif.

RESUME

A la demande de la laiterie de CHASSENEUIL-SUR-BONNIEURE, le

Service Géologique Régional Poitou-Charentes a réalisé un essai de pompage sur

le "puits de la Gare" dans la perspective de faire nettoyer cet ouvrage par une

entreprise spécialisée.

Les résultats obtenus montrent qu'en période d'étiage, un. débit de

125 m3/h est suffisant pour assécher le puits.

Par ailleurs, un aménagement spécifique au fond du puits est proposé

pour éviter un envasement excessif.

// -

SOMMAIRE

Pages

INTRODUCTION.. .i i

1 - SITUATION GEOGRAPHIQUE J

2 - CADRE HYDROGEOLOGIQUE ET DESCRIPTION DE L'OUVRAGE... 1

3 - POMPAGE DU 8 AU 10/10/1986 '. 2

3. 1 - MODALITES DU POMPAGE.. 2

3. 2 - RESULTATS OBTENUS..... 3

3.2.1. Courbe caractéristique 3

3.2.2. Descente des niveaux _ 3

3.2.3. Remontée des niveaux .' 4

4 - RECOMMANDATIONS POUR LES TRAVAUX PROJETES 4

,4. 1 -VIDANGE DU PUITS 4

4. 2 - ENTRETIEN DU PUITS 5

CONCLUSIONS 6

// -

SOMMAIRE

Pages

INTRODUCTION.. .i i

1 - SITUATION GEOGRAPHIQUE J

2 - CADRE HYDROGEOLOGIQUE ET DESCRIPTION DE L'OUVRAGE... 1

3 - POMPAGE DU 8 AU 10/10/1986 '. 2

3. 1 - MODALITES DU POMPAGE.. 2

3. 2 - RESULTATS OBTENUS..... 3

3.2.1. Courbe caractéristique 3

3.2.2. Descente des niveaux _ 3

3.2.3. Remontée des niveaux .' 4

4 - RECOMMANDATIONS POUR LES TRAVAUX PROJETES 4

,4. 1 -VIDANGE DU PUITS 4

4. 2 - ENTRETIEN DU PUITS 5

CONCLUSIONS 6

i -

INTRODUCTION

A la demande de la laiterie de CHASSENEUIL-SUR-BONNIEURE

(Charente), le Service Géologique Régional Poitou-Charentes du Bureau de

Recherches Géologiques et Minières (B.R.G.M.) a réalisé un essai de pompage

sur le puits de "la Gare".

L'objectif était de savoir quel débit minimum s'avère nécessaire

pour "assécher" le puits dans le but de le faire nettoyer et curer par une

entreprise spécialisée.

De plus, l'eau pompée présentant de fines particules silteuses, ila été demandé un diagnostic sur leur origine et les remèdes éventuels qui

pourraient être envisagés.

1 - SITUATION GEOGRAPHIQUE (figure 2.)

Chasseneuil-sur-Bonnieure se situe dans le département de la

Charente, à une trentaine de kilomètres au Nord-Est d'Angoulême.

2 - CADRE HYDROGEOLOGIQUE ET DESCRIPTION DE L'OUVRAGE

(figure 3)

Les formations géologiques du secteur correspondent aux calcaires

du Jurassique moyen, qui sont généralement recouverts par des terrains récents

argilo-sableux plus ou moins colluvionnés.

Les calcaires à silex du Bajocien affleurent largement au Nord de

Chasseneuil-sur-Bonnieure. Us constituent un aquifère à porosité de fissures

et chenaux en relation hydraulique avec la nappe alluviale de la Bormieure.

i -

INTRODUCTION

A la demande de la laiterie de CHASSENEUIL-SUR-BONNIEURE

(Charente), le Service Géologique Régional Poitou-Charentes du Bureau de

Recherches Géologiques et Minières (B.R.G.M.) a réalisé un essai de pompage

sur le puits de "la Gare".

L'objectif était de savoir quel débit minimum s'avère nécessaire

pour "assécher" le puits dans le but de le faire nettoyer et curer par une

entreprise spécialisée.

De plus, l'eau pompée présentant de fines particules silteuses, ila été demandé un diagnostic sur leur origine et les remèdes éventuels qui

pourraient être envisagés.

1 - SITUATION GEOGRAPHIQUE (figure 2.)

Chasseneuil-sur-Bonnieure se situe dans le département de la

Charente, à une trentaine de kilomètres au Nord-Est d'Angoulême.

2 - CADRE HYDROGEOLOGIQUE ET DESCRIPTION DE L'OUVRAGE

(figure 3)

Les formations géologiques du secteur correspondent aux calcaires

du Jurassique moyen, qui sont généralement recouverts par des terrains récents

argilo-sableux plus ou moins colluvionnés.

Les calcaires à silex du Bajocien affleurent largement au Nord de

Chasseneuil-sur-Bonnieure. Us constituent un aquifère à porosité de fissures

et chenaux en relation hydraulique avec la nappe alluviale de la Bormieure.

86 SGN 600 POC

FIGURE 2

PLAN DE SITUATION DE L'ETUDE

Puits de la Gare

LAITERIE DE CH ASSEN EU HSU R-BON NIEVRE

PUITS D'EXPLOITATION

86 SCN 600 POC

FIGURE 3

•conduite alimentantle chateau d'eau

conduite & 100 m m .

2 pompes de 56 m V h posées l'une à 0,20 m

et l'autre à 0,30 m du fond vaseux et

dépassant de 50 c m au dessus du plancher

calcaire ; aspiration à 10,85 m du sol.

plancher calcaire,

7 ?

— conduite alimentant

. soit le chateau d'eau

. soit directement la laiterie

I IIII II 1

conduite 0 80 m m

7 7 7 T

galerie naturelle (karst)

de direction Nord-Sud

1,50 m de hauteur (environ)

1 à 2 m de largeur

longueur ?

N P le 8/10/86 |_ 10,34—10,80

puisardvase

Tube de décantationà réaliser

Niveau piézométHque en haute, eaux (d'après .-excitant) Echelle de hauteur 1/100

Echelle de largeur 1/20

- 2 -

Cette rivière draine l'ensemble des formations aquifères présentes.

Le puits étudié situé en rive gauche, à proximité immédiate de la

gare, est profond d'environ 13 mètres.

R s'agit d'un puits en grand diamètre (1,70 m), bâti en pierre de

taille qui capte un chenal karstique des calcaires bajociens entre 12 et 13 m

de profondeur.

Un puisard a été aménagé au fond sur une surprofondeur d'environ

2 m.

Deux pompes immergées de capacité nominale unitaire de l'ordre

de 50 m'/h sont positionnées dans ce puisard. Elles refoulent l'eau pompea parun système de tuyauteries et de vannes soit dans un château d'eau à l'aplomb

du puits, soit directement vers la laiterie.

Un dépôt de vase limoneuse d'en-\ñron 1 m' repose au fond du

puisard sur -1 mètre environ d'épaisseur.- C'est cette masse accumulée depuis

plusieurs années qui doit être enlevée.

3 - POMPAGE DU 8 AU 10/10/1986

3. i - MODALITES DU POMPAGE.

Le pompage a été réalisé à l'aide des pompes existantes. Un

aménagement particulier dans la canalisation d'amenée d'eau dans le sous-

sol de la laiterie a permis de rejeter l'eau pompée dans le pluvial (tuyaux

souples en 0 150 mm).

Les débits étaient mesurés par remplissage des citernes jaugées

de la laiterie.

- 2 -

Cette rivière draine l'ensemble des formations aquifères présentes.

Le puits étudié situé en rive gauche, à proximité immédiate de la

gare, est profond d'environ 13 mètres.

R s'agit d'un puits en grand diamètre (1,70 m), bâti en pierre de

taille qui capte un chenal karstique des calcaires bajociens entre 12 et 13 m

de profondeur.

Un puisard a été aménagé au fond sur une surprofondeur d'environ

2 m.

Deux pompes immergées de capacité nominale unitaire de l'ordre

de 50 m'/h sont positionnées dans ce puisard. Elles refoulent l'eau pompea parun système de tuyauteries et de vannes soit dans un château d'eau à l'aplomb

du puits, soit directement vers la laiterie.

Un dépôt de vase limoneuse d'en-\ñron 1 m' repose au fond du

puisard sur -1 mètre environ d'épaisseur.- C'est cette masse accumulée depuis

plusieurs années qui doit être enlevée.

3 - POMPAGE DU 8 AU 10/10/1986

3. i - MODALITES DU POMPAGE.

Le pompage a été réalisé à l'aide des pompes existantes. Un

aménagement particulier dans la canalisation d'amenée d'eau dans le sous-

sol de la laiterie a permis de rejeter l'eau pompée dans le pluvial (tuyaux

souples en 0 150 mm).

Les débits étaient mesurés par remplissage des citernes jaugées

de la laiterie.

3 -

3. 2 - RESULTATS OBTENUS.

Le niveau piézométrique a'vant le début des pompages était de

10,34 m/sommet du cuvelage le 8/10/1986

3.2.1. Courbe caractéristique (figure 4)

Un pompage par paliers de 2 heures entrecoupés de périodes de

repos d'égale durée a 'été 'réalisé.

Les résultats sont les suivants :

DEBIT Qen m'/h

Rabattement Sen mètres

57

0,24

64

0,73

95

1,23

La courbe caractéristique du puits (relation Débit/Rabattement) en

figure 4, montre un inflexion assez marquée traduisant l'existence de pertes

de charge quadratiques (écoulement turbulent).

3.2.2. Descente des niveaux.

La figure 5 donne en coordonnées semi-logarithmiques l'évolution

des niveaux dynamiques en fonction du temps pour les pompages par paliers.

Pendant toute la durée de pompage observée (2 heures) on cons¬

tate que l'on reste dans "l'effet de capacité" du puits.

L'observation des niveaux dans un puit voisin (à 55 m) pendant

le pompage du 9/10/1986 à 57 m'/h (débit moyen) a permis de s'affranchir de

cet effet de capacité. La courbe de rabattement obtenue en coordonnées

semi-logarithmique est présentée en figure 6.

3 -

3. 2 - RESULTATS OBTENUS.

Le niveau piézométrique a'vant le début des pompages était de

10,34 m/sommet du cuvelage le 8/10/1986

3.2.1. Courbe caractéristique (figure 4)

Un pompage par paliers de 2 heures entrecoupés de périodes de

repos d'égale durée a 'été 'réalisé.

Les résultats sont les suivants :

DEBIT Qen m'/h

Rabattement Sen mètres

57

0,24

64

0,73

95

1,23

La courbe caractéristique du puits (relation Débit/Rabattement) en

figure 4, montre un inflexion assez marquée traduisant l'existence de pertes

de charge quadratiques (écoulement turbulent).

3.2.2. Descente des niveaux.

La figure 5 donne en coordonnées semi-logarithmiques l'évolution

des niveaux dynamiques en fonction du temps pour les pompages par paliers.

Pendant toute la durée de pompage observée (2 heures) on cons¬

tate que l'on reste dans "l'effet de capacité" du puits.

L'observation des niveaux dans un puit voisin (à 55 m) pendant

le pompage du 9/10/1986 à 57 m'/h (débit moyen) a permis de s'affranchir de

cet effet de capacité. La courbe de rabattement obtenue en coordonnées

semi-logarithmique est présentée en figure 6.

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CHASSENEUIL-SUR-BON

POMPAGE PAR PALI

COURBE CARACTERIS

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CHASSENEUIL-SUR-BON

POMPAGE PAR PALI

COURBE CARACTERIS

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86SGN600POC

Temps en minutesTemps en minutes

Niveau dynamiqueen mètres

LAITERIE DE CHASSENEUIL-SUR-BONNIEURE (CHARENTE)

DESCENTE DES NIVEAUX SUR UN PUITS

; SITUE A 55 m DU PUITS POMPE A UN DEBIT DE 57 m*/h

Niveau dynamiqueen mètres

LAITERIE DE CHASSENEUIL-SUR-BONNIEURE (CHARENTE)

DESCENTE DES NIVEAUX SUR UN PUITS

; SITUE A 55 m DU PUITS POMPE A UN DEBIT DE 57 m*/h

L'interprétation selon la méthode de Cooper-Jacob conduit à

la détermination des paramètres hydrodynamiques suivants :

T = Transmissivité : 8,9.10-^ m'/s.S = Coefficient d'emmagasinement ; 1, 210~^ .

3.2.3. Remontée des niveaux.

L'obser-\Kition de la remontée des niveaux sur le puits de la gare

après le pompage à 57 m'/h, a été réalisée à l'aide d'un limnigraphe.

La courbe de la figure 7 permet de déterminer une valeur de

transmissivité de l'aquifère de 5,1.10 ~^ m'/s qui est du même ordre que

celle calculée sur l'autre puits.

4 - RECOMMANDATIONS POUR LES TRAVAUX PROJETES

4. 1 - "VIDANGE" DU PUITS.

Dans le cas d'une réalimentation induite par la Bonnieure axe

drainant tout proche (à 350 m du puits), le niveau d'eau dans le puits pompé

serait stabilisé à partir d'un temps de pompage * de tp = 24 heures.

Comme de toutes façons il convient de prévoir un débit de pompage

permettant pour des raisons pratiques de vider le puits en un laps de temps

relativement court, il n'y a pas lieu de craindre un phénomène de limited'alimentation.

En considérant que le puits doit être asséché en 2 heures de pom¬

page au plus afin de minimiser le temps d'intervention et d"'indisponibilité"

de l'ouvrage, le débit à mettre en oeuvre s'obtient d'après la courbe caracté¬

ristique ;

Effet de limite d'alimentation tp = d' s2,25T

L'interprétation selon la méthode de Cooper-Jacob conduit à

la détermination des paramètres hydrodynamiques suivants :

T = Transmissivité : 8,9.10-^ m'/s.S = Coefficient d'emmagasinement ; 1, 210~^ .

3.2.3. Remontée des niveaux.

L'obser-\Kition de la remontée des niveaux sur le puits de la gare

après le pompage à 57 m'/h, a été réalisée à l'aide d'un limnigraphe.

La courbe de la figure 7 permet de déterminer une valeur de

transmissivité de l'aquifère de 5,1.10 ~^ m'/s qui est du même ordre que

celle calculée sur l'autre puits.

4 - RECOMMANDATIONS POUR LES TRAVAUX PROJETES

4. 1 - "VIDANGE" DU PUITS.

Dans le cas d'une réalimentation induite par la Bonnieure axe

drainant tout proche (à 350 m du puits), le niveau d'eau dans le puits pompé

serait stabilisé à partir d'un temps de pompage * de tp = 24 heures.

Comme de toutes façons il convient de prévoir un débit de pompage

permettant pour des raisons pratiques de vider le puits en un laps de temps

relativement court, il n'y a pas lieu de craindre un phénomène de limited'alimentation.

En considérant que le puits doit être asséché en 2 heures de pom¬

page au plus afin de minimiser le temps d'intervention et d"'indisponibilité"

de l'ouvrage, le débit à mettre en oeuvre s'obtient d'après la courbe caracté¬

ristique ;

Effet de limite d'alimentation tp = d' s2,25T

Niveau dynamiqueen mètres

.t.

N*ISO

Niveau dynamiqueen mètres

.t.

N*ISO

- 5

. Pour assécher le puits (en période d'étiage Octobre- Novembre 86)

jusqu'à la côte 12 m (sommet de la vase) un débit de 105 m'/h est suffisant).

. Pour obtenir un "rabattement complet" jusqu'à la base du puisard

(13 m) il faut prévoir un débit de 125 m'/h.

La conduite de refoulement qui sera posée par Vassainissement

Charentais" pourrait être raccordée en sommet du puits à la conduite d'alimen¬

tation de la laiterie et l'eau pourra être rejetée au pluvial avec le même dispo¬

sitif que pour les essais de pompage.

La vase (d'environ 1 m') sera enlevée par un système de pompage à

vide, n conviendra également de nettoyer le chenal karstique dans les premiers

mètres.

4. 2 - ENTRETIEN DU PUITS. :.

La vase présente résulte d'une accumulation sur plusieurs années

de matériaux silto-argileux présents dans les calcaires qui sont entraînés naturel¬

lement vers le puits.

Afin d'éviter par la suite d'exécuter à nouveau une opération lourde

avec démontage de tout le dispositif de pompage, arrêt du puits..., il apparait

opportun de réaliser l'aménagement d'un tube de décantation au fond du puisard

actuel.

Ce tube de forme cylindrique devra avoir environ 400 mm de diamètre

sur 0,80 m de haut, il sera équipé d'une tuyauterie fixe avec aspiration à la

base du tube de décantation et la sortie au sommet du puits.

Tous les ans (ou autre périodicité si nécessaire) il suffira de brancher

un dispositif "d'aspiration par vide" au bout de cette tuyauterie et ainsi de

vider le tube de décantation.

- 5

. Pour assécher le puits (en période d'étiage Octobre- Novembre 86)

jusqu'à la côte 12 m (sommet de la vase) un débit de 105 m'/h est suffisant).

. Pour obtenir un "rabattement complet" jusqu'à la base du puisard

(13 m) il faut prévoir un débit de 125 m'/h.

La conduite de refoulement qui sera posée par Vassainissement

Charentais" pourrait être raccordée en sommet du puits à la conduite d'alimen¬

tation de la laiterie et l'eau pourra être rejetée au pluvial avec le même dispo¬

sitif que pour les essais de pompage.

La vase (d'environ 1 m') sera enlevée par un système de pompage à

vide, n conviendra également de nettoyer le chenal karstique dans les premiers

mètres.

4. 2 - ENTRETIEN DU PUITS. :.

La vase présente résulte d'une accumulation sur plusieurs années

de matériaux silto-argileux présents dans les calcaires qui sont entraînés naturel¬

lement vers le puits.

Afin d'éviter par la suite d'exécuter à nouveau une opération lourde

avec démontage de tout le dispositif de pompage, arrêt du puits..., il apparait

opportun de réaliser l'aménagement d'un tube de décantation au fond du puisard

actuel.

Ce tube de forme cylindrique devra avoir environ 400 mm de diamètre

sur 0,80 m de haut, il sera équipé d'une tuyauterie fixe avec aspiration à la

base du tube de décantation et la sortie au sommet du puits.

Tous les ans (ou autre périodicité si nécessaire) il suffira de brancher

un dispositif "d'aspiration par vide" au bout de cette tuyauterie et ainsi de

vider le tube de décantation.

Les pompes d'aspiration seront ainsi constamment positionnées

bien au dessus des dépôts vaseux.

CONCLUSIONS

Les essais de pompage réalisés sur le puits de la laiterie de

CHASSENEUIL-SUR-BONNIEURE (Octobre 1986) ont montré qu'en période

d'étiage, un débit de 125 m'/h suffisait à vider l'ouvrage en moins de 2 heures.

Par ailleurs, il est préconisé de profiter des travaux de curage

du puits pour aménager un tube de décantation au fond du puisard actuel. CeI

tube serait équipé d'un tuyau d'aspiration fixe au bout duquel (au sommet du

puits) serait branché périodiquement un matériel d'aspiraUon par vide pour

évacuer, les ."boues'!, accumulées.

Les pompes d'aspiration seront ainsi constamment positionnées

bien au dessus des dépôts vaseux.

CONCLUSIONS

Les essais de pompage réalisés sur le puits de la laiterie de

CHASSENEUIL-SUR-BONNIEURE (Octobre 1986) ont montré qu'en période

d'étiage, un débit de 125 m'/h suffisait à vider l'ouvrage en moins de 2 heures.

Par ailleurs, il est préconisé de profiter des travaux de curage

du puits pour aménager un tube de décantation au fond du puisard actuel. CeI

tube serait équipé d'un tuyau d'aspiration fixe au bout duquel (au sommet du

puits) serait branché périodiquement un matériel d'aspiraUon par vide pour

évacuer, les ."boues'!, accumulées.