Captage des eaux souterraines.pdf

5/27/2018 Captage des eaux souterraines.pdf

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Fondation PRACTICA - Srie forage manuel

appliques aux forages manuels

CONNAISSANCES DESMETHODES DE CAPTAGE DES

EAUX SOUTERRAINES

pour les quipes deforage manuel

sur lhydrogologieapplique,

lquipement et ledveloppement des

forages

UN MANUELDINSTRUCTION


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CONNAISSANCES DES METHODES DECAPTAGE DES EAUX SOUTERRAINES

souterraines aux forages manuels

Un manuel dinstruction pour les quipesde forage manuel sur lhydrogologie applique,

lquipement et le dveloppement des forages

Publi par la Fondation PRACTICA

Auteur Arjen van der Wal

Relecture Richard C. Carter

Appui pdagogique Wouter Jan Fellinga , Melanie Stallen

Traduction Franaise Julien Labas, Stphan Abric, Rgis Garandeau

Traduction Swahili Walter Mgina, Ester Mgina-van Vugt

Illustrations Franck Nederstigt

Photographies Arjen van der WalEdition Marijke Kreikamp/4colour design

Premire edition Avril 2008

Seconde edition Juin 2010

La Fondation PRACTICA dveloppe et diffuse des technologies faible cot dans le secteur de leau et des nergies dans les

pays en dveloppement. Laccent est mis sur ; ladaptation des technologies au contexte socio-conomique des bnciaires,

leurs potentiels de fabrication et de maintenance locale et leur distribution travers les systmes existants.

Fondation PRACTICA

Oosteind 47 - NL-3356 AB Papendrecht - Pays Bas(t) +31(0)786150125

[email protected]

www.practicafoundation.nl


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Ce manuel est gratuit. Lensemble de ce manuel,y compris les illustrations et les dessins techniques,peuvent tre copis sans la permission de lauteur ou delditeur condition quil soit distribu gratuitement etque la rfrence la source soit mentionne. Lauteurapprcierait dtre informer et de recevoir une copie detous les documents raliss partir du texte dorigineou des illustrations du prsent manuel. Pour toutereproduction des fins commerciales, une autorisationcrite doit tre sollicite pralablement auprs de laFondation PRACTICA.

Ce manuel est disponible en anglais, franais et Swahiliet a t dvelopp pour une utilisation pendant lessessions de formation technique des utilisateurs. Dans lecas o vous souhaiteriez organiser ce type de formation,vous pouvez contacter la Fondation PRACTICA pour plusdinformations et de conseils.

La premiere edition de cette publication a t rendupossible grce au soutien financier du Programme deFormation Technique de la Fondation ETC aux PaysBas et du Fonds des Nations Unies pour lEnfance

UNICEF bureau du Tchad. Une mise jour de cettepublication (seconde dition) a t rendu possible grceau soutien financier de lAgence des tats-Unis pour leDveloppement International (USAID) dans le cadre delInitiative Ouest Africaine de lEau (WAWI).

La Fondation ETC, travers son Programme de Formation

Technique, a apport son savoir-faire sur la conception des

aspects pdagogiques de ce manuel.

Bien que toutes les prcautions aient t prises pour assurer

lexactitude des renseignements fournis dans ce manuel, ni

lditeur, ni lauteur ne peuvent tre tenue responsable des

ventuels dommages occasionns par lapplication des

mthodes dcrites. Toute responsabilit cet gard estexclue.

Remarque pour ceux qui souhaitent traduire ou modifier ce document;merci de contacter la Fondation PRACTICAavant de commencer toute traduction ou modication de ce manuel an dviter toute duplication de travail et erreurs fortuites.

Ce document ou partie de ce document ne peut pas tre copi ou publi sous un nouveau nom ou auteur sans la permission de la

Fondation PRACTICA.

Note de lauteur et clause de non responsabilit

Le Fond des Nations Unies Pour lEnfance (UNICEF),

La Fondation PRACTICA et Enterprise Works/Vita ont

dvelopp une mallette pdagogique pour les pays

africains qui souhaitent se lancer sur la professionnalisation

du forage manuel. Cette mallette pdagogique comprend

des Fiches et Manuels Techniques, des documents de

Plaidoyer, la Cartographie des zones appropries pour

le forage manuel, des Etudes de Cas, et des Manuels de

Formation et de Mise en uvre. Cette initiative contribue

renforcer les capacits du secteur priv local an de

rpondre la demande croissante en eau potable dansles zones rurales.


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ContexteAu l des annes, de nombreux ouvrages traitant de la

gologie, de lhydrogologie et des aspects sanitaires

(hygine) des forages ont t crits dans de nombreux pays,

ces informations sont utilises par les dcideurs politiques, les

responsables de projets, les ingnieurs et techniciens pour

raliser des forages mcaniss.

Dans les pays en dveloppement, les forages raliss

mcaniquement sont souvent trs chers et inaccessibles

une large proportion de la population. Une alternative est

de forer manuellement des forages peu profonds (jusqu

environ 35 mtres de profondeur), 4 10 fois moins chers

que des forages mcaniss. La rduction du cot permet aux

ONG et aux Gouvernements de construire plus de forages,

mais offre galement la possibilit aux villageois, agriculteurs,

coles et petites communauts de faire construire des forages

de manire indpendante par le secteur priv.

Bien que la plupart des entreprises de forage manuel

existantes soient techniquement capables de forer, des

erreurs sont facilement commises pendant la construction et

le dveloppement des forages. De plus, la bonne construction

seule ne suffi t pas assurer une bonne qualit de leau et

un rendement durable du forage. Pour amliorer cela, il

est ncessaire et important davoir des connaissances en

gologie et sur les eaux souterraines.

La majorit du personnel technique des entreprises de forage

manuel ont cependant une ducation limite. La plupart des

publications disponibles en gologie, hydrogologie et sur les

aspects sanitaires des forages ne peuvent pas tre comprises

facilement sans un certain niveau de formation.

Le personnel technique est habitu apprendre par

lexprience et la rptition. Bien sr, des formations

peuvent tre dispenses ces travailleurs mais les formations

thoriques, en classe seulement, sont notoirement insuffi santes

pour les quipes de forages. Elles doivent associer les

aspects thoriques aux problmes pratiques rels qui arrivent

rgulirement sur les chantiers de construction de forages.

Ce manuel aborde uniquement les sujets essentiels et

pertinents linstallation pratique de forages manuels, dans

un langage simple et comprhensible.*

*Remarque :Le vocabulaire technique et la manire dont les sujets sont prsents tiennent compte de la variation du niveau dducation des

publics cibls. Parfois, lemploi dune terminologie complexe pour dcrire la gologie et les aspects techniques a t vit an

de faciliter la comprhension gnrale du manuel. Par exemples, les termes sols ou encore massif ltrant ont t utilis

abusivement (du point de vue dun gologue) parce quils sont connus par la plupart des utilisateurs de ce manuel. Veuillez garder

lesprit que lobjectif de ce manuel est de crer une bonne comprhension pratique du forage manuel pour les employs des

quipes de forage qui peuvent avoir des connaissances acadmiques variables.

Lecteurs ciblsCe manuel de formation est crit pour des quipes de forage manuel ayant une exprience pratique du forage dans les pays

en dveloppement. Il peut servir de guide pendant des sessions de formation (y compris par des formateurs locaux) et servir

douvrage de rfrence pour les superviseurs de forage, les ONG, les quipes de forage manuel et les entreprises pendant le

fonage et linstallation de forages.

Avant propos


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Colophon

LES MANUELS DISPONIBLES DANS CETTESERIE:

Les livrets de formation technique sur les forages manuels moindre cot.Ces manuels permettent une meilleure connaissance des techniques de forage manuel faible cot pour lapprovisionnement en

eau. Ils peuvent aussi servir de feuille de route pour la mise en uvre de programmes de forage manuel. Ces manuels fournissent

un aperu complet et dtaill pour les formateurs et les quipes de forage dans lutilisation des diffrentes techniques de forage

pour la construction de points deau moindre cot. Les techniques sont expliques dans un langage simple et comprhensible de

tous faisant rfrence des illustrations et des dessins

1. Srie forage manuel: LELANCAGEA LEAU Ce manuel dcrit en dtails les diffrentes techniques de lanage leau qui peuvent tre

utilises pour forer dans des formations tendres et meubles. Avec cette technique, un forage peut

tre ralis en quelques heures.

2 Srie forage manuel: LA PERCUSSION Ce manuel dcrit en dtails la technique de forage la percussion. Bien que cette technique

soit plus lente que les autres, elle est la seule tre en mesure de traverser des formations

de roches consolides.

3. Srie forage manuel: LA TARIEREMANUELLE Ce manuel dcrit la technique de forage la tarire manuelle. Cette technique bon march et

effi cace savre trs utile pour raliser des petits forages dans des formations tendres et

faire des sondages de sol. La plupart des quipes de forage ont recours cette dernire

en complment des autres techniques de forages.

4 Srie forage manuel: FORAGEA LA BOUE(ROTA-Sludge) Ce manuel dcrit la technique de forage la boue et plus particulirement la technique ditedu ROTA-Sludge. Cest une combinaison utilisant le forage boue et la percussion et elle

est particulirement apprcie pour sa grande polyvalence et plage dutilisation dans de

nombreuses formations gologiques.

5 Manuel: Connaissances des mthodes de captage des eaux souterrainesappliques aux forages manuelsCe manuel vient en complment des 4 manuels de formation technique and met laccent, avec

un langage simple, sur les thmatiques essentielles du forage manuel telles que lhydrogologie,

lhygine, linstallation et le dveloppent des forages

Srie forage manuel

MANUELDEFORMATION

TECHNIQUE:FORAGE

MANUELA FAIBLECOUT

FORAGE AULANCAGE A LEAU

Srie forage manuel

MANUELDEFORMATION

TECHNIQUE:FORAGE

MANUELA FAIBLECOUT

FORAGE LAPERCUSSION

Srie forage manuel

LA TARIEREMANUELLE

MANUELDEFORMATION

TECHNIQUE:FORAGE

MANUELA FAIBLECOUT

FORAGE ALA BOUE

MANUELDEFORMATION

TECHNIQUE:FORAGE

MANUELA FAIBLECOUT

Srie forage manuel

appliquesauxforagesmanuels

CONNAISSANCESDESMETHODESDECAPTAGEDES

EAUXSOUTERRAINES

pourlesquipesdeforagemanuel

surlhydrogolog ieapplique,

lquipementetledveloppementd es

forages

UNMANUELDINSTRUCTION


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INTRODUCTION 2 Introduction 2Faire un forage 2

Le Manuel 2

Informations complmentaires 2

1 NOTIONS DEGOLOGIE 3

1.1 La Gologie 3

1.2 Les techniques de forage manuel 3

Diverses autres techniques 41.3 Classication et reconnaissance

des sols

La permeability 6

Quelques astuces de terrain 7

La porosit 7

La turbidit 8

2 HYDROLOGIE 9

2.1 Hydrologie 9

2.2 La circulation des eaux souterraines 9

2.3 Les aquifres 10

2.4 Lintrusion deau de mer 11

2.5 Le sel, le fer et les minraux 11

3 LES RELATIONS ENTRELHYGINEETLA GOLOGIE 13

3.1 Le choix du site dimplantation 13Les latrines 13

Les zones de dcharge (dpotoirs)

et les stations services 13

Au soleil ou lombre ? 13

3.2 Migration des pathognes

(bactries) 14

Dans plusieurs aquifres, gure 4 14

Dans un seul aquifre, gure 5 14

3.3 Le joint dtanchit sanitaire 14

4 LES COUPES DEFORAGE 164.1 Pourquoi fait-on des coupes de forage ? 16

4.2 Prendre des chantillons de sol 16

4.3 Les profondeurs de forage 16

4.4 Comment remplir les ches de coupe

de forage ? 17

4.5 Dterminer la profondeur de la

crpine et des remblais 19

La profondeur et la longueur de la crpine 19

Le dcanteur (ou tube de dcantation,

ou encore sabot de lavage) 20 Lpaisseur du massif ltrant 20

Lpaisseur du joint dtanchit sanitaire 20

5 LA PRESSION DELEAU ET LES FLUIDESDEFORAGE 21

5.1 Forer avec la pression de leau 21

Le prtubage 21

La pression de leau 21

Le trou de forage 22

5.2 Les uides additifs de forage 23

La bentonite 23

Les autres argiles naturelles 23

Les polymres 23

La bouse de vache frache 23

Les bres vgtales et les autres solides 24

5.3 Retirer les additifs du forage 24

6 LA CONSTRUCTION DU FORAGE 25

6.1 La conception du forage 25

Le diamtre du trou de forage 25

La profondeur du forage 25

La nalisation du forage 25

Les instruments de mesure 25

Sommaire


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6.2 Matriaux: tuyau dquipement et

crpines en PVC 26

Le diamtre et lpaisseur des tuyaux 26

Les fentes de la crpine 26

Le dcanteur 27

Lassemblage des tuyaux 27

6.3 Matriaux : le massif ltrant 27

6.4 Matriaux : le joint dtanchit

sanitaire 28

6.5 La construction du forage 28

7 LEDVELOPPEMENT DU FORAGEET LESESSAIS DEDBIT 31

7.1 Le dveloppement du forage 31

Le dveloppement au piston 31

Le dveloppement par pompage

discontinu (cycles de pompage) 32

Les pompes pour le developpement

dun forage 32

Le pompes manuelles 32

Le redveloppement 32

7.2 Les essais de dbit

la productivit du forage 33

La sonde pizomtrique 33

Les essais de dbit avec des moto-

pompes ou des pompes immerges 33

Les essais de dbit avec des pompes

manuelles 34

Instrument de mesure du niveau de leau 34

7.3 Analyser la qualit de leau 35

Prlever des chantillons reprsentatifs 35

La dsinfection du forage la chloration 35

8 LA FINALISATION DU FORAGE 36

8.1 La dalle sanitaire en bton 36

8.2 Le puits perdu 36

8.3 Le choix de la pompe 36

GLOSSAIREDES TERMES TECHNIQUES 37

ACKNOWLEDGEMENTS 40

ANNEXES 41

A Rglementations spciques au pays 41

B Conditions gologiques spciques au pays 41

C Coupe de forage 41

D Formulaire dessais de dbit 41

E Chloration 41


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Connaissances des mthodes de captage des eaux souterraines appliques aux forages manuels

Fondation PRACTICA - Srie forage manuel2

INTRODUCTION

FAIREUN FORAGELa construction dun forage utilisant les techniques de forage manuel est un procd complexe. Avant de commencer le fonage, unbon site dimplantation doit tre slectionn, o lexprience laisse penser quil y aura une quantit deau souterraine suffi santeet de bonne qualit. Au cours de lopration de fonage, il est ncessaire dtre attentif de nombreux aspects an dviter toutproblme. En plus des comptences pratiques de forage mises en uvre la surface du sol, il est important de comprendre ce quise passe dans le sous-sol pendant le fonage. Leau utilise pour forer (eau ou uide de forage) pourrait schapper dans le sol oupire, le trou pourrait seffondrer, enfouissant ainsi une partie des outils de forage. Enn, une fois que le trou a t for, le tubage,la crpine et les joints dtanchit sanitaires doivent tre installs la bonne profondeur, pour assurer un rendement suffi sant etempcher de leau contamine de rentrer.

Dans de nombreux pays, les quipes de forage manuel rencontrent divers problmes de slection du site de forage, de perte deuide de forage, de dtermination des types de sols, de prol stratigraphique de forage, dquipement et dveloppement du

forage, de qualit de leau et de rendement (dbit). Ces problmes arrivent couramment lorsque le forage nest pas compris danssa totalit et que des tapes importantes sont omises.

Ce manuel traite de nombreux sujets et dcrit des problmes que vous pouvez rencontrer en forant. Il vous aidera comprendrele processus de forage, aussi bien la surface que dans le sous-sol. Lensemble de ces informations vous permettra de comprendrece qui se passe dans le trou pendant le fonage, et de raliser un travail professionnel en construisant des forages deau de grandequalit.

LEMANUELComment utiliser ce manuel ? Le sommaire (voir la page prcdente) prsente une vue densemble des sujets traits, ainsi que lespages o les trouver.

Les chapitres 1 8 contiennent toutes les informations ncessaires une bonne comprhension du processus de construction dunforage. En annexes, vous trouverez des rglementations spciques votre pays. Celles-ci sont dnies par le gouvernement oulONG pour laquelle vous travaillez, et ont t conues pour des forages communautaires. Vous trouverez galement en annexescertaines conditions gologiques spciques la zone ou au pays dans lequel vous travaillez. Enn, un modle simple de prolstratigraphique vide a t inclus, pour tre photocopi et utilis sur le terrain.

INFORMATIONS COMPLMENTAIRESLes dcideurs politiques, les responsables de projets, les ONG excutant des projets, les formateurs et les superviseurs, pourrontobtenir des informations plus dtailles sur le sujet trait en consultant la liste des ouvrages de rfrence situe la n de cemanuel.


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Connaissances des mthodes de captage des eaux souterraines appliques aux forages

Fondation PRACTICA - Srie forage manuel 3

1 NOTIONS DE GOLOGIE

1.1 LA GOLOGIELa gologie estltude de la terre. Elle dcrit les origines et la formation des types de roches sous la surface du sol. Les matriauxoriginel de la terre sont les rochesdures comme les graniteset lesformations volcaniques,qui se sont formes quand de la matireen fusion sest refroidie sous la terre ou sa surface. On les appelle roches magmatiques(solidication de la matire en fusion).Cest partir de ces roches quont t formes les couches sdimentaires.

Les couches sdimentaires sont formes par lrosion, le transport (par le vent ou les rivires) et le dpt (sdiments) de particulesdes roches originelles. La taille de ces particules peut tre trs ne (particules dargiles), moyenne (limon), ou grande (sable etgraviers). Les couches sdimentaires peuvent tre non consolides (meubles comme largile ou le sable) ou cimentes (consolide)pour former des roches plus dures comme le grs ou le calcaire.

Quelques exemples :Les particules dargiledune couche dargile que vous avez rencontre pendant un forage peuvent venir dailleurs. Ces particulesont t formes par leffritement de roches. Elles peuvent ensuite avoir t rodes et transportes jusqu votre site de foragepar une rivire ou par la mer. Enn, ces particules dargiles se sont dposes(sdimentes, dcantes) dans de leau stagnante, parexemple dans un lac.

De la mme manire, une couche de sableou de gravierpeut stre dpose. Les particules de sable et de gravier peuvent avoir ttransportes par une rivire et stre dposes le long de son lit. Bien quil ny ait peut-tre plus de rivire ou de lac aujourdhui, ledpt de ces particules peut stre pass des milliers ou mme des millions dannes auparavant. Un autre mode de transport desparticules est le transport olien (vent). Des particules peuvent tre transportes dun endroit un autre par le vent.

Quand un mlange de sable et de particules nes a t compactpar la pression rsultant du poids des couches situes au-dessus,et cimentpar les minraux prsents dans ce mlange, cela forme du grs. Le grs est dur et peut ressembler une roche solide, maisil est en fait form partir de sdimentsconsolids, et peut tre for manuellement.

Il ne sagit que de quelques exemples de base. Il serait trop long de dcrire en dtail le dpt de toutes les couches sdimentaires.Les couches sdimentaires de la surface de la terre sont les plus importantes pour les foreurs manuels. Les couches dures commele grs, largile compacte, les fragments de roche non rods et la latrite posent plus de problmes pour le forage manuel, enraison de leur duret.

1.2 LES TECHNIQUES DEFORAGEMANUELPour forer travers tous ces diffrents types de formations (sols), de nombreuses techniques de forage manuel ont t dveloppeset sont utilises de par le monde. Dans tous les cas, la technique de forage doit (a) casser ou couper la formation, (b) dgager lesmatriaux coups (le sol) du trou, et (c) si ncessaire, fournir un support aux parois du trou, pour viter quil ne seffondre pendantle forage. Voici une brve prsentation des principales techniques :


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LE FORAGE A LA TARIERE consiste un ensemble dallonges en acier

qui est tourn par une poigne. Diffrents types de tarires peuventtre xes lextrmit des allonges. Les tarires sont tournes dansle sol jusqu ce quelles se remplissent et sont ensuite sorties du troupour tre vides. Le modle des tarires varie en fonction du type deformation (type de sol) forer.

Gnralement au-dessus du niveau statique, le trou du forage resteouvert sans avoir besoin dtre soutenu. Une fois dans la nappe, unpr-tubage temporaire peut tre utilis pour empcher leffondrementdes parois du trou du forage. Le fonage se poursuit lintrieur dece pr-tubage laide dune tarire de mise en eau jusqu ce quela profondeur dsire soit atteinte. Puis, le tubage permanent estinstall et le pr-tubage temporaire remont la surface. Le forage la tarire peut tre utilis jusqu une profondeur denviron 15 25mtres, cela dpend de la gologie.

Avantage : facile utiliser au-dessus du niveau de la nappe.Equipements bons marchs.

Inconvnient : il est parfois trs diffi cile denlever le pr-tubagetemporaire.

Application gologique: sables, limons & argiles tendres.

LE FORAGE A LA BOUE (ou forage rotatif boue lorsquunmouvement de rotation de loutil de fonage est actionn) utilisela circulation de leau pour faire remonter la surface du sol lesmatriaux fors. Le train de tiges de forage est actionn de haut enbas. Pendant la descente des tiges, le choc cr par le trpan xau bout du train de tiges ameubli/fragmente les matriaux du sol etpendant le mouvement de remonte, lextrmit du train de tiges estobture avec la main (effet de soupape), crant ainsi une aspirationde leau et des dbris quelle contient jusqu la surface. Au cours dumouvement de descente suivant, la main est retire du train de tigeset leau gicle dans le bassin pralablement creus cot du forage.Dans ce bassin de dcantation, les dbris se sparent de leau pourse dposer au fond du bassin alors que lexcdent deau redescend nouveau dans le trou. La pression de leau sur les parois du foragevite leffondrement de ces dernires. Le forage boue (avec ousans rotation) peut tre utilis jusqu une profondeur denviron 35mtres.Avantage: simple dutilisation et pas besoin de pr-tubage.Inconvnient : le niveau deau dans le trou doit tre maintenu tout

au long de lopration de fonage. Le niveau de lanappe nest pas connu avec prcision pendantle forage.

Application gologique : sables, limons, argiles, argiles dures et.desformations lgrement consolides (latrite altre).

Une tarire manuelle

La foreuse rotative boue en action


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LE LANCAGE A LEAU est galement bas sur la circulation et

la pression de leau. A la diffrence du forage boue, leau estdsormais injecte lintrieur du train de tiges et la boue (eau etdbris) remonte le long des parois du forage. An dobtenir unepression deau suffi sante, on utilise une motopompe. On peut laisserlextrmit infrieure du tuyau de forage simplement ouverte, ou onpeut y rajouter un outil de fonage (trpan). On peut galementfaire tourner totalement ou partiellement le train de tiges.

Un uide de forage (additif) peut tre mlang leau pour viterleffondrement des parois du trou et la perte incontrle de leau parinltration. La technique du lanage leau (avec rotation) peut treutilise jusqu une profondeur denviron 35-45 mtres.

Avantage : trs rapide dans le sable.Inconvnient: ncessite beaucoup deau la fois. Le niveau de la

nappe deau nest pas connu avec prcision pendantle forage.

Application gologique: limite aux sables et nes couches dargiletendre.

LE FORAGE A LA PERCUSSIONutilise un lourd trpan (ou cuiller)attach une corde ou un cble, lequel est descendu dans le trou duforage ou lintrieur dun pr-tubage. Un trpied (ou chvre) est engnral utilis pour suspendre lquipement. En actionnant la cordeou le cble de haut en bas, le trpan ameublie et fragmente le solou la roche consolide dans le trou de forage, dont les dbris sontensuite extraits grce la cuiller.Comme pour le forage la tarire, un pr-tubage en mtal ou PVCpeut tre utilis pour viter leffondrement du trou. Une fois le tubagednitif (tuyaux et crpines en PVC) install, le pr-tubage doit treenlev. Le forage percussion est gnralement utilis jusqu uneprofondeur de 25 mtres.

Avantage: permet de forer dans les formations dures.Inconvnient: lquipement peut tre trs lourd et relativement

cher. Cette mthode est lente en comparaison auxautres mthodes.

Application gologique: sables, limons, argiles dures, calcaire tendre,latrite, les couches contenant des graviers et des petits cailloux.

Diverses autres techniquesLes diffrentes techniques de forage peuvent tre classes en 4groupes principaux : le forage la Tarire, la Percussion, la Boueet au Lanage leau. Une large gamme de techniques drivant deces 4 grands principes sest dveloppe travers le monde.

Le lanage leau

Outil de battage manuel au trpan


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1.3 CLASSIFICATION ET RECONNAISSANCEDESSOLSLune des qualits essentielles dun foreur professionnel est sa capacit reconnatre et dcrire les diffrents types de sols (formations)rencontrs au cours du fonage. Le tableau suivant montre uneclassication des diffrentes particules dans un chantillon de sol (unedescription plus dtaille est donne dans le glossaire des termestechniques la n de ce manuel) :

Pour la construction dun forage de bonne qualit, il est essentiel de connatre les caractristiquesdes diffrents sols et leur inuencesur le rendement (dbit du forage), la qualit de leau et la performance du forage. En fait, connatre les caractristiques des solsest bien plus important que connatre leur nom.

Avant toute chose, il est trs important de savoir si les types de sols fors sont permablesou impermables.

La permabilitLa permabilit est une mesure de la capacit dun type de sol (ou formation) se laisser traverser par leau. En dautres termes ;

Le sable et le gravier

Si lon met du sable grossier ou du gravier dans un seau dont le fond est perc, et que lon verse de leau par-dessus, leau circulefacilement travers le sable jusquau fond du seau (g. 1). Leau coule facilement dans les pores (les espaces) entre les grains.Conclusion : leau coule facilement traversle sable et le gravier. Le sable et le gravier sont donc trs permables.Quand unecrpine est installe dans une couche de sable ou de gravier, leau coule facilement travers le sable jusqu la crpine du forage(g. 2) et le dbit deau sera important. Cependant, quand on fore avec la pression de leau (voir le paragraphe 5.1) leau detravail sinltre elle aussi facilement du trou de forage jusque dans la couche de sable.

Largile et le limonLargile et le limon se comportent de manire inverse. Si lon met de largile humide (compresse comme dans une couche desol) dans un seau et que lon verse de leau par-dessus, leau restera au-dessus (g. 1). Les particules dargile sont trs petites (etcollantes), de mme que les pores entre les particules. Conclusion : leau ne circule PAS facilement travers largile. Largile estdonc dcrite comme non permableou impermable. Si lon installe une crpine dans une couche dargile, le dbit deau dans le

forage sera trs faible (g. 2) (dans ce cas, quand on fore avec la pression de leau (paragraphe 5.1), aucun additif (paragraphe5.2) nest ncessaire).

Nom des particules Taille desparticules

Argile < 0,004 mm

Limon 0,004 0,06 mm

Sable (fin, moyen,grossier)

0,06 2,0 mm

Gravier 2,0 64 mm

Cailloux et pierres > 64 mm

Sable et gravier Argile et limon Sol mlang mixed

Figure 1; le bleu reprsente leau, le blanc reprsente le sol


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Les formations mixtesDans la plupart des cas, les formations sont un mlange de particules dargile, de limon, de sable et de gravier. Par exemple, largileet le sable peuvent se trouver ensemble (argile sableuse) sous forme dune couche homogne (largile et le sable sont mlangs)ou dune alternance de nes couches de sable et dargile (les unes sur les autres). Quand ces sols sont mis dans un seau et que lonverse de leau par-dessus, leau coule lentement travers le sol (g. 1).

Conclusion : Leau coule lentement traversles sols mlangs qui sont donc dcrits comme peu permables. Si lon place une crpinedans une couche mlange ou alterne, le dbit du forage sera faible (g. 2).

Quelques astuces de terrainIl est parfois diffi cile de faire la diffrence entre des couches permablesou impermables.

Voici une petite astuce pour vous aider :

Prenez un chantillon reprsentatif du sol (paragraphe 4.2) et faites en une boule en le roulant entre vos mains. Faites ensuitetomber la boule sur le sol en la lchant dune hauteur denviron 1 mtre.

1. Si la boule est faite de particules non cohsives (non-collantes), elle se brise compltement. Dans ce cas, le sol est permable.Les particules de sable ou de gravier seront nettement visibles.

2. Si la boule se brise seulement en partie, le sol contient des morceaux de limon ou dargile et du sable. Cette formation aura une

faible permabilit.3. Si la boule ne fait que se dformer ou reste plus ou moins de la mme forme, elle est compose dargile, et peut tre dcritecomme impermable.

La porositLes couches sdimentaires sont composes de nombreuses particules comme le sable, le limon et largile. Entre ces particules, il ya beaucoup despace libre, que lon appelle pores. La porosit est une mesure du pourcentage despace libre dans une formation.Une porosit de 30% signie que 30% du volume total de lchantillon est de lespace libre, alors que les 70% restants sont occupspar les particules. Les pores peuvent tre remplis avec de leau.

Sable et gravier, argile et limon, mlange de sols,trs permable impermable peu permable

Figure 2: La permabilit


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La turbiditLa turbidit est un mot compliqu pour dsigner le caractre troublede leau, caus parde trs petites particules (appeles particules en suspension), un peu comme de la fumedans lair. Les particules dargile et de limon sont trs petites. Quand ces particules sontdans leau, elles la rendent turbide, ou trouble. Si leau dun forage est extraite dunecouche dargile ou de limon, certaines particules nes de la formation peuvent tretransportes par leau et se mettre en suspension (se mlanger) dans leau. Leau peutalors paratre trouble.

ConclusionContinuez toujours forer jusqu atteindre une couche permable paisse(sable ou gravier) et installez toute la crpine danscette couche. Si la couche est permable, le dbit du forage sera important (le forage sera trs productif). De plus, quand lacouche est faite de sable ne contenant pas de trs petites particules, leau sera trs claire (non turbide).

Bouteilles deau de turbidit faible leve


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2 HYDROLOGIE

2.1 HYDROLOGIELhydrologie dcrit le cycle de leau, partir du moment o elle svapore de la mer et de la surface de la terre. Cette vapeur deauformedes nuages, qui retombent ensuite quelque part sur le sol sous forme de pluie. Une partie de cette eau sinltre dans le sol etdevient de leau souterraine, alors quune autre partie coule dans les cours deau et les rivires, et rejoint nouveau la mer. De l,le cycle de leau peut recommencer.

Pour les foreurs, il est particulirement important de connatre lemplacement de leau souterraine, ses mouvements (sensdcoulement) dans les couches permables contenant de leau (aquifres), ainsi que les facteurs affectant sa qualit.

2.2 LA CIRCULATION DES EAUX SOUTERRAINESDe mme que leau de surface coule dans une rivire, leau souterraine coule (maisbeaucoup plus lentement) travers les pores et les ssures dune formation (leausouterraine nest pas immobile). Il nest pas toujours facile de dterminer le sens

dcoulementde leau souterraine. Pourtant, cela peut tre trs important pour la qualitde leau du forage de savoir do cette eau est venue et dans quelle direction ellecoule. Imaginez une latrine proche dun forage qui est utilis pour leau potable. Vousne voudriez certainement pas que des bactries, virus et parasites (micro-organismesappels pathognes provoquant des maladies), venant des latrines, circulent dans leseaux souterraines jusque dans votre forage (paragraphe 3.1, latrines) ?

Bien quil soit diffi cile de prdire le sens dcoulement des eaux souterraines sans avoirrecours des recherches pointues ; pour les eaux peu profondes, lobservation du relief(paysage) peut apporter de prcieuses informations. Par exemple, lorsquune latrineest situe sur la pente dune colline ou dune montagne, la nappe deau (contenant desbactries issues de la latrine) est susceptible de scouler dans le sens de la pente de la

colline. Dans ce cas, il ne serait pas pertinent de raliser un forage en aval de la latrine.Il est donc prfrable de construire le forage au mme niveau que la latrine, voir mmeau dessus.

Latrine et sens dcoulement de leau


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2.3 LES AQUIFRESLe mot aquifre dsigne simplement une couche de sol contentant de leau. Un bonaquifre pour linstallation dune crpine est une couche permable sous le niveaude la nappe deau souterraine (paragraphe 1.3). Au cours du fonage, vous pouvezrencontrer plusieurs aquifres diffrentes profondeurs, spars par des couchesimpermables.

Laquifre superficiel ou nappe phratiqueLaquifre le plus haut est appel phratique.Une partie de leau de pluie sinltredans le sol. Cette eau scoule vers le bas et quand elle atteint le niveau de leau,elle rejoint cet aquifre. Leau peut emmener avec elle de la pollution (comme desbactries ou des pesticides) dans leau souterraine. Un aquifre phratique est donc

sujet des pollutions issues des activits menes la surface du sol (paragraphe 3.1).Leau souterraine phratique est situe dans une couche permable au-dessus dunecoucheimpermable.Si cette couche deau souterraine est paisse de quelques mtresseulement, elle peut sasscher pendant la saison sche, laissant ainsi votre forage videdeau.

Le second aquifreLaquifre suivant, recouvert par une couche impermable (par exemple, une couchedargile) est appele le secondaquifre. La couche impermable, situe au-dessus decette couche contenant de leau, forme une barrire pour les bactries et pollutionset les empche de voyager dans le second aquifre (sil vous plat, voir le paragraphe3.2 !).

! Sil existe deuxaquifres, il est gnralement prfrable dinstaller la crpinedans le second.

En dessous du second aquifre, il peut y avoir une seconde couche impermable et untroisime aquifre.

Un seul aquifreParfois, il existe seulement un aquifre. Dans ce cas, il est recommand de forer aussiprofond que possible pour empcher lintrusion de bactries et de pollution dans leforage. Forer profond rduit aussi la probabilit que le forage sassche cause desvariations saisonnires de la nappe deau (diffrence de niveau entre la saison despluies et la saison sche).

! Voir le chapitre 3, pour de plus amples explications et informations sur lesaquifres et lhygine

Un seul aquifre

Diffrents aquifres

Lorsque le relief est peu vallonn, la prsence dun oued, dun cours deau ou dune rivire est souvent un bon indicateur pourdterminer le sens de circulation des eaux souterraines. Les rivires coulent toujours en direction des points bas de la topographie.Et leau souterraine, elle, coule gnralement vers les rivires. Attention : ceci nest vrai que pour les cours deau naturels, pas pourles canaux construits pour les activits humaines. Il nest JAMAIS conseill de construire un forage en avaldune latrine.

Le bassin versantLeau souterraineest recharge par linltration de la pluie travers le sol et, nalement, coule vers des zones basses et vers lesrivires.Bien quil soit impossible de voir cela la surface (sans tudes approfondies), essayez toujours dimaginer dans quelledirection coule leau souterraine, en particulier pendant la saison sche. En haut dune montagne par exemple, le niveau de leausouterraine peut baisser considrablement pendant la saison sche, parce qu ce moment l, leau souterraine qui coule traversles pores de la formation vers les zones les plus basses nest pas remplace par de leau de pluie qui sinltre. Le niveau de leausouterraine ne remontera que quand les nouvelles pluies commenceront.


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2.4 LINTRUSION DEAU DEMER

Dans les zones ctires, un aquifre profond peut contenir du sel. Pendant la saisonsche, quand le niveau de la nappe est plus bas, de leau de mer sale peut galementpntrer sous la terre. Quand cela arrive, on parle dintrusion deau de mer.Leau saleest plus lourde que leau douce. Leau douce a donc tendance otter au-dessus de lacouche deau sale.

Quand on creuse un forage dans une zone ctire sujette des intrusions deau de mer,leau sale peut parfois se dplacer vers le haut, cause du pompage dans le forage(voir le schma).

Par consquent, dans les zones ctires, forer au plus profond nest PAS toujours lameilleure option.

De leau douce au-dessus deausale

Intrusion deau de mer

2.5 LESEL, LEFER ET LES MINRAUXEn plus des pollutions venant de la surface (bactries et produits chimiques, paragraphe 3.1) ou du sel venant de la mer (paragraphe2.4), leau peut avoir un mauvais got ou tre dangereuse pour la sant cause de minraux naturels prsents dans laquifre. Cesminraux sont prsents dans le sol depuis la formation des diffrentes couches gologiques et sont maintenant dissous dans leausouterraine. Quelques exemples connus deminraux naturels(produits chimiques naturels) dans leau souterraine sont le Calcium,le Chlorure, le Carbonate, lArsenic, le Fluor et le Fer, mais il en existe beaucoup dautres. Quelques minraux, comme lArsenicet le Fluor, peuvent tre trs dangereux pour la sant, et un chantillon deau souterraine doit par consquent tre analys dansun laboratoire pour dterminer si elle contient ces composants chimiques ou non. Heureusement, dans la plupart des endroits lesconcentrations de ces minraux sont faibles et leau peut tre consomme sans danger.

Quelques exemples:

Le selQuand leau dun forage dans une zone non ctire a un got sal, il est important de dterminer lorigine de ce sel. Par exemple, sidautres forages sont fors et quips dans la mme zone, mais des profondeurs diffrentes (plus ou moins profonds), il se pourraitque leur eau soit douce, ou moins sale (testez simplement la diffrence de got entre leau des diffrents forages). Regardez ladiffrence de couleurs ou de cristaux dans les chantillons de sol pendant le forage, le sel peut venir de l.

Le ferLa mme approche peut tre utilise quand on trouve du fer dans leau. Leau a parfois un mauvais got mtallique, et sa couleurdevient brune quand on la garde longtemps dans un seau ou quon la fait bouillir. Leau peut galement faire des tches couleur de

rouille sur les vtements ou les ustensiles de cuisine. Ceci indique la prsence de fortes concentrations de fer. Leau trs ferreusepeut dissuader les gens dutiliser cette source. Le fer est un lment trs commun dans leau souterraine.


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La tourbeQuand, au cours dun forage, on trouve des restes de vieilles plantes, il est recommandde ne pas installer une crpine dans cette couche. Ces dchets de plantes, sous le niveaude la nappe deau, se dcomposent trs lentement et acidient leau. Un exemplecommun est la tourbe. Leau souterraine extraite dune couche tourbeuse sent comme lesplantes en dcomposition, et elle est trs brune et trs acide (voir la photographie).

Eau souterraine acide (pH faible)Le pH est la mesure de lacidit de leau. Si le pH de leau est faible, elle est acide. Dans les zones o leau souterraine est acide(son pH est faible), cette acidit peut endommager (par corrosion) les composants (parties) mtalliques de la pompe manuelle.Dans de tels cas, on peut envisager dinstaller une pompe avec des composants en PVC ou en plastique.

La duret de leauSi leau dun forage contient beaucoup de minraux de calcium (par exemple quand on fore dans du grs ou de la craie) et demagnsium, on dit que leau est dure. Cette eau nest en gnral pas dangereuse pour la sant (elle est potable). Cependant, ellepeut poser quelques problmes quand on fait la lessive : le savon mousse facilement dans leau douce mais pas dans leau dure. Endautres termes, si la duret de leau est leve il peut tre diffi cile dutiliser du savon.

Eau tourbeuse


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3.1 LECHOIX DU SITEDIMPLANTATIONAvant de commencer un nouveau chantier de forage, un bon site dimplantationdoit tre trouv. Dans la plupart des cas, les villageoisou propritaires du futur forage vont vous indiquer un site qui leur convient, en tant quusagers. Mais ce site nest PAS ncessairementle meilleur choix pour avoir leau de la meilleure qualit ! En tant que foreur professionnel, vous aurez la responsabilit dinformervos clients sur lhygineet sur le site le plus hyginique pour leur forage.

Il faut retenir deux aspects importants :- La prsence de sources de pollution comme les latrines, zones de dcharges (dchets), de feux et les stations services- Limplantation du forage ausoleilou lombre

Les latrinesCertains peuvent trouver pratique de faire construire leur forage prs de leur maisonou de leur latrine. Malheureusement, en faisant cela, ils ne ralisent peut-tre pas quunforage prs dune latrine pourrait tre contamin avec des (micro) organismes commeles bactries, virus et parasites. Certains de ces organismes, que lon appelle pathognes,peuvent causer des maladies (comme la diarrhe) quand leau est utilise pour boire.Cespathognes issus des dchets humains prsents dans les latrines sinltrent dans lesol, travers les couches permables,et peuvent ainsi contaminer leau souterraine (voirla gure 3). Bien que les pathognesne survivent pas longtemps en-dehors du corpshumain, il faut un certain temps pour quils meurent compltement. Leau souterraineproche des latrines peut donc contenir des pathognes vivants et dangereux. Pourslectionner un bon site pour le forage, il est recommand de ne PAS construire leforage plusbas ou en aval (paragraphe 2.2) dune latrine. Sil est diffi cile de dterminerla direction dcoulement de leau souterraine, construisez le forage au moins 30mtres de toutes latrines.

Les zones de dcharge (dpotoirs) et les stations servicesLes mmes rgles sappliquent aux zones o lon jette et brle des dchets, ou o setrouvent du carburant ou dautres polluants (par exemple des pesticides dans uneferme), qui peuvent sinltrer dans leau souterraine et la contaminer. Les produitschimiques dans leau de boisson peuvent avoir des consquences graves sur la sant(dysfonctionnement ou dformation de certaines parties du corps).

Au soleil ou lombre ?Alors que les foreurs prfrent travailler lombre, ce nest PAS le meilleur emplacementpour un forage. Beaucoup de gens vont venir chercher de leau au forage, sans savoirque des pathognesdangereux peuvent voyager sous leurs pieds. Par exemple, cesbactries peuvent provenir des ordures mnagres dposes dans la rue ou dunelatrine. Ces bactries pourront tre transportes puis dposes proximit du pointdeau qui est souvent une zone dtrempe. Ces polluants reprsentent une menacepour la qualit de leau potable. Quand un forage est plac lombre, les bactries etles algues peuvent se dvelopper (voir la photographie). Si les alentours du foragepeuvent scher au soleil tous les jours, la lumire du soleil va les dsinfecteren tuanttous les pathognes.

3 LES RELATIONS ENTRE LHYGINE ET LA GOLOGIE

3 pollutions de laquifre

Prsence de bactries indique parles algues


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3.2 MIGRATION DES PATHOGNES (BACTRIES)Comme nous lavons vu dans le paragraphe prcdent, les pathognes (bactries, virus et parasites)et les polluantssinltrent dansle sol en mme temps que leau (de pluie) et rejoignent leau souterraine en circulant travers les couches permables du sol. Unefois dans leau souterraine, les pathogneset les polluants se dplacent horizontalement(gauche-droite), mais aussi verticalement(duhaut vers le bas), vers les profondeurs de laquifre (voir le paragraphe 2.3).

Dans plusieurs aquifres,figure 4Dans le paragraphe 1.3, nous avons vu que leau souterraine coule facilement traversles couches permables (aquifres) comme le sable et le gravier. Les pathogneset lespolluants chimiquesqui sont en suspension (mlangs avec) ou dissouts dans cette eausouterraine migrent (se dplacent)aussi facilement travers les couches permables !

Leau contenant des pathognesdoit tre bloque avant datteindre les alentours de lacrpine dun forage.Heureusement, on trouve souvent des couches impermables.Leau, et donc lespathognesdans cette eau, ne peuvent pas traverser facilementces couches impermables. Grce leur texture trs ne (particules trs nes), les couches impermables empchent lespathognesde se dplacer plus bas, vers laquifre den-dessous. Comme les couchesimpermablesbloquentles pathogneset les empchent daller plus bas, laquifre dudessous contient de leau mais pas de pathognesni de produits chimiques dangereuxvenant de la surface.(gure 4).

Dans un seul aquifre,figure 5Cependant, il nexiste parfois quun seul aquifre qui puisse tre atteint avec lematriel de forage manuel, par exemple une couche permable de sable de 50 mtresdpaisseur.

Bien quil ny ait pas de couche impermable dans ce cas, plus on descend profond dansla couche de sable plus le nombre de pathognes vivants va diminuer ( chaque fois quelon descend dun mtre, le nombre de pathognes diminue). Cela prend du temps auxpathognes pour se dplacer vers le bas, et en voyageant, ils meurent petit petit.

Cependant, il ny a pas de couche impermable, qui peut empcher les pathognes etles autres polluants daller plus bas, et qui marque la profondeur exacte laquelle les

contaminants ne sont plus prsents dans leau (gure 5). Dans les sites o il nexiste quUNseul aquifre, il est donc recommand de forer aussi profondment que possible.

3.3 LEJOINT DTANCHITSANITAIREDans le paragraphe prcdent, nous avons appris forer travers la couche impermable jusquau second aquifre, pour trouverde leau de bonne qualit. Mais en procdant ainsi, nous crons un nouveau problme !

En forant travers la couche impermable, nous crons une connexion (un passage) entre le premier et le second aquifre. Forerun trou travers une couche impermable est un peu comme enlever le bouchon dun lavabo, permettant ainsi aux polluants decouler du premier aquifre, qui est contamine, vers celui den dessous, qui est propre, et dentrer dans la crpine du forage (gure6).

4 Migration des bactries dansplusieurs aquifres

5 Migration des bactries dans unaquifre


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Lorsque lon quipe un forage, on met en place une crpine et on installe un massif ltrant autour de celle ci (paragraphe 6.5). Lacouche impermable doit ensuite tre scelle (referme), pour empcher les polluants de sinltrer dans le second aquifre. On

ralise pour cela un joint dtanchit sanitaire. Le joint dtanchit sanitaire(paragraphe 6.4) est fait en ciment ou en bentonite(une argile naturelle qui augmente beaucoup de volume quand elle est humide) et va sceller nouveau (refermer) la coucheimpermable (voir la gure 7).

Quand il nexiste quUN seul aquifre(gure 8), un joint dtanchit sanitaire dune paisseur dau moins 3 5 mtres doit treinstall au-dessus du massif ltrant, pour empcher les polluants dentrer dans la crpine (gure 9). Leau (et les pathognes) peutcirculer plus facilement dans les matriaux ameublis par le forage que dans le sol qui na pas t for. Un joint impermable va doncforcer leau couler travers le sol qui na pas t for, augmentant ainsi le temps de voyage entre la surface et la crpine (doncles pathognes ont plus de temps pour mourir).

6 Migration des bactries traversdiffrents aquifres

7 Migration des bactries traversdiffrents aquifres avec un forage et unjoint dtanchit sanitaire

8 Migration des bactries traversun seul aquifre jusquau forage

9 Migration des bactries traversun seul aquifre avec un forage et unjoint dtanchit sanitaire

! Pour empcher les pathognes et les produits chimiques dentrer dans la crpine et de polluer le second aquifre, on

doit placer unjoint dtanchitsanitaire(merci de voir le paragraphe 6.4).


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4 LES COUPES DE FORAGE

4.1 POURQUOI FAIT-ON DES COUPES DEFORAGE?Dans le chapitre 1, nous avons appris installer la crpine dans une couche permable.Le chapitre 2 nous a montr quil pouvaitexister plusieurs aquifres.Dans le chapitre 3, nous avons vu la ncessit dinstaller un joint dtanchit sanitaire au-dessus dumassif ltrant (qui entoure la crpine) et/ou de sceller la couche impermable au-dessus du second aquifre.Tous ces aspects sontimportants pour lquipement dun forage avec un bon dbit, de leau propre et claire sans prsence de bactries.

! Il est donc trs important de dterminer la localisation exacte (profondeur) des couches permables (aquifres),et lalocalisation de toute couche impermable dans notre forage !

Pour y arriver, nous pouvons remplir une coupe de forage,simplement mais avec prcision. Une coupe de forage est une archivecrite des formations gologiques (couches de sol) fores, et de leur profondeur. Des chantillons de sol doivent tre prlevs etdcrits des intervalles de profondeur rguliers (par exemple, tous les mtres) tout au long du fonage. La description des sols estensuite archive sous la forme dune coupe de forage. La coupe de forage nous aidera dterminer :

1. Le meilleuraquifre pour linstallation de la crpine 2. La profondeur et la longueur de la crpine 3. La profondeur et lpaisseur du massif ltrant 4. La localisation du joint dtanchit sanitaire

Base de donnesEn plus de leur utilit directe sur le terrain, les coupes de forage sont galement trs importantes pour archiver les informationshydrogologiques du site de forage. Par exemple, si plus tard dautres forages doivent tre raliss dans le mme village oudans la mme zone, il sera trs utile pour lquipe de forage de connatre lavance la gologie, la profondeur de la nappedeau et la profondeur totale probable du forage. Les coupes de forage prcdentes sont une source essentielle dinformationpour connatre ces lments, avant mme de commencer forer. Ce type dinformation pourrait tre important pour le choix dumatriel de fonage. Les coupes de forage peuvent tre conserves ensemble dans un dossier, que lon appelle base de donnes.

En prenant soin de remplir, classer et conserver de bonnes coupes de forage, lquipe de forage apparatra comme une quipeprofessionnelle et comptente auprs de ses clients.

4.2 PRENDREDES CHANTILLONS DESOLLa premire tape pour faire une coupe de forage est de prendre des chantillonsreprsentatifs des sols (formations gologiques) traverss pendant le fonage du trou.Lchantillon doit tre un morceau de sol provenant entirement de la couche fore aumoment de la prise dchantillon (viter de mlanger lchantillon avec du sol venantdautres couches !). Les chantillons doivent tre prlevs tous les mtres et/ou chaquefois que le type de formation (sol) change. Les chantillons doivent tre conservs dansdes sachets plastiques (crire la profondeur sur les sachets si les chantillons ne sont pasdcrits immdiatement), et rangs correctement lcart du chantier. Ils doivent ensuite

tre renseigns et dcrits sur la coupe de forage (voir lannexe C), avec la profondeur laquelle lchantillon de sol a t pris.

4.3 LES PROFONDEURS DEFORAGEDans les chapitres prcdents, nous avons appris installer la crpine dans une couchepermable (chapitre 1), si possible dans un aquifre situ sous une couche impermable(chapitres 2 et 3).

La profondeur nale du forage est atteinte quand on a for au moins 4 6 mtresdans une couche permable de sable ou de gravir contenant de leau. Il est ensuiterecommand de forer deux mtres supplmentairespour pouvoir installer un dcanteur

(voir les paragraphes 4.5 et 6.2) qui servira de rservoir aux particules qui se dcantentdans le forage pendant la mise en place des tuyaux dquipement (paragraphe 6.5).

Echantillons de sols

Echantillon de sable grossier


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4.4 COMMENT REMPLIR LES FICHES DE FORAGE?

Etape 1Dcrivez les chantillons chaque pause pendant le chantierde forage et crivez leur profondeur, leur nom et leurscaractristiques sur la che de coupe de forage (voir par.1.3).

Etape 2Ensuite, surtout pour ceux qui ne savent pas crire, hachurezla colonne type de sol avec des hachures diffrentes pour lescouches permables, peu permables et impermables.

Coupe de forage

Dessin Profond eur Descripti on dur / tendre Couleur(s)(mtres) du sol fin / grossier de lchantillon

Tuyau Remblai TypePVC de sol

1 Sable fin Jaune/brun2 Sable fin Jaune/brun3 Sable fin Jaune/brun4 Sable fin Jaune/brun5 Sable fin Jaune/brun6 Sable fin Jaune/brun7 Argile sableuse Brun8 Argile sableuse Brun8.5 Argile sableuse Brun9 Argile compact Gris10 Argile compact Gris11 Argile compact Gris12 Argile compact Gris13 Argile compact Gris14 Argile compact Gris15 Sable grossier Jaune16 Sable grossier Jaune17 Sable grossier Jaune18 Sable grossier Jaune19 Sable grossier Jaune20 Sable grossier Jaune21 Sable grossier Jaune21.5 Sable grossier Jaune22 Argile sableuse Jaune/brun23 Argile sableuse Jaune/brun

.

Coupe de forage

Dessin Profondeur Description dur / tendre Couleur(s)

(mtres) du sol fin / grossier de lchantillon


1 Sable fin Jaune/brun2 Sable fin Jaune/brun3 Sable fin Jaune/brun4 Sable fin Jaune/brun5 Sable fin Jaune/brun

6 Sable fin Jaune/brun7 Argile sableuse Brun

8 Argile sableuse Brun

8.5 Argile sableuse Brun9 Argile compact Gris10 Argile compact Gris

11 Argile compact Gris12 Argile compact Gris


15 Sable grossier Jaune16 Sable grossier Jaune

17 Sable grossier Jaune18 Sable grossier Jaune19 Sable grossier Jaune

20 Sable grossier Jaune21 Sable grossier Jaune

21.5 Sable grossier Jaune22 Argile sableuse Jaune/brun

23 Argile sableuse Jaune/brun .

Grce aux hachures, on distingue maintenant les couchespermables, peu permables et impermables. On peut parexemple utiliser les styles de hachure suivants :

PermablePeu permable

Impermable


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Coupe de for age

Dessin Profondeur Description dur / tendre Couleur(s)(mtres) du sol fin / grossier de lchantillon


1 Sable fin Jaune/brun2 Sable fin Jaune/brun3 Sable fin Jaune/brun4 Sable fin Jaune/brun5 Sable fin Jaune/brun6 Sable fin Jaune/brun7 Argile sableuse Brun8 Argile sableuse Brun8.5 Argile sableuse Brun



13 Argile compact Gris14 Argile compact Gris15 Sable grossier Jaune16 Sable grossier Jaune17 Sable grossier Jaune

18 Sable grossier Jaune19 Sable grossier Jaune20 Sable grossier Jaune21 Sable grossier Jaune21.5 Sable grossier Jaune22 Argile sableuse Jaune/brun23 Argile sableuse Jaune/brun

.

Tout venant / remblai

Joint dtanchit

Massif ltrant

Coupe de for age

Dessin Profondeur Description dur / tendre Couleur(s)(mtres) du sol fin / grossier de lchantillon


1 Sable fin Jaune/brun2 Sable fin Jaune/brun3 Sable fin Jaune/brun4 Sable fin Jaune/brun5 Sable fin Jaune/brun6 Sable fin Jaune/brun7 Argile sableuse Brun8 Argile sableuse Brun8.5 Argile sableuse Brun9 Argile compact Gris10 Argile compact Gris

11 Argile compact Gris12 Argile compact Gris13 Argile compact Gris14 Argile compact Gris15 Sable grossier Jaune16 Sable grossier Jaune

17 Sable grossier Jaune18 Sable grossier Jaune19 Sable grossier Jaune20 Sable grossier Jaune21 Sable grossier Jaune

21.5 Sable grossier Jaune22 Argile sableuse Jaune/brun23 Argile sableuse Jaune/brun

.

Tubage en PVC et dcanteur

Crpine

Supposons que leniveau de la nappe*est 5 mtres en-

dessous du niveau du sol. Dans lexemple ci-contre, nouspouvons voir un second aquifreentre 14 et 21,5 mtres.

Etape 3 :Maintenant, on peut dterminer la longueur de la crpineet sa profondeur, en suivant les explications de la pagesuivante, dans le paragraphe 4.5.

Dans cet exemple, une crpinede 6 mtres a t installe entre15 et 21 mtres en-dessous du niveau du sol. Un dcanteur de1,5 mtre de long a t ajout au bout de la crpine.

Remarque : Ce prol de forage a t conu pour pouvoir tre

rempli par des gens ne sachant pas forcment lire et crire. Les

dessins ont pour but de faciliter la visualisation des couches

gologiques et les dtails dinstallation du forage.

Etape 4Une fois la crpine et le tubage en PVC dessins dans lapremire colonne, les profondeurs exactes du remblaiannulaire (cest--dire le massif ltrant, le joint dtanchitsanitaire et le tout-venant) peuvent galement tre dessinessur le prol de forage.


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! En utilisant le profil de forage et les dessins des diffrents types de sols (cest--dire permables, peu permables etimpermables), il devient plus facile de dterminer lemplacement exact de la crpineet du remblai annulaire.

Pour rsumer : la coupe de forage se remplit en 4 tapes : 1. Dcrire les chantillons de sol et leur profondeur 2. Indiquer les couches permables et impermables 3. Dessiner le tubage, la crpine et le dcanteur dans la colonne Tuyau PVC 4. Dessiner les remblais et le(s) joint(s) dtanchit sanitaire dans la colonne Remblai

* Niveau de la nappeQuand un forage est perc sec, cest--dire sans utiliser de uide de forage, la profondeur de la nappe deau peut facilementtre dtermine pendant le fonage. Quand la nappe deau est atteinte ; le sol qui sort du trou de fonage est humide.

Quand on utilise un uide de forage (voir chapitre 5), le trou de forage est en permanence rempli deau pour maintenir la pressionsur les parois du trou. Dans ce cas, il ne sera pas facile de connatre le niveau de la nappe dans le trou de forage. Il peut tre utilede se faire indiquer par les gens des environs quel niveau il est probable de trouver la nappe, ou de lestimer en se servant duniveau statique dun puits creus la main, dun forage ou dune rivire proximit du chantier.

Dans une zone nouvelle pour lquipe de forage, il est conseill de foncer le premier forage aussi profond que possible (dans unbon aquifre), et de mesurer et enregistrer le niveau de leau aprs la construction du forage.

4.5 DTERMINER LA PROFONDEUR DELA CRPINEET DES REMBLAISUne fois la description des sols hachure sur la coupe de forage, cette information peut tre utilise pour dterminer la profondeur

exacte de la crpine et du remblai annulaire. Lexplication qui suit est base sur la coupe de forage montre ci-dessus.

La profondeur et la longueur de la crpinePour les forages manuels, la longueur de la crpine nexcde en gnral pas 6 mtres. Les extrmits suprieures et infrieures dunaquifre contiennent souvent des matriaux ns. Un aquifre peut galement contenir de nes couches dargile. Pour empcherces particules nes(qui pourraient causer des problmes de turbidit ou endommager la pompe) dentrer dans la crpine, il estimportant de ne PAS installer celle-ci au mme niveau quelles. En dautres termes, assurez-vous que la crpine est entirementinstalle dans une couche permable de sable ou de gravier ! Pour se faire, il est parfois ncessaire dinstaller une crpine de moinsde 6 mtres de long (mais elle ne doit en gnral pas faire moins de 3 mtres de long, voir paragraphe 6.2).

! Mme si elles sont mesures avec soin, les profondeursdes chantillons de sols peuvent ne pas toujours tre exactes.Pour viter que des particulesfines ne rentrent dans le forage, il est recommand dinstaller la crpine et le remblai

avec une marge de scurit dau moins 1 mtre. Dans la coupe de forage prcdente, la crpine a t place aumilieu de laquifre, laissant ainsi une marge d1 mtre de sable chaque extrmit.

Le dcanteur (ou tube de dcantation, ou encore sabot de lavage)Aprs linstallation et pendant lutilisation du forage, des particules de sol peuvent entrer accidentellement dans la crpine. Lesparticules les plus grosses (qui peuvent endommager la pompe) se dcantentau fond du forage par gravit. Pour empcher unediminution de la surface crpine, un dcanteurde 1 2 mtres de longueur, avec un bouchon de fond, est attach la crpine (pourplus de dtails sur le tuyau en PVC et la crpine, voir le paragraphe 6.2).


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Lpaisseur du massiffiltrantUne fois la position de la crpine enregistre (hachure) sur la coupe de forage, on peut dterminer la position et lpaisseur dumassif ltrant.Lespace annulaire autour de la crpine est rempli avec du sable grossier ou du gravier n calibr (massif ltrant),jusqu environ 1 2 mtres au-dessus de la crpine. Ces mtres supplmentaires sont ncessaires car pendant le dveloppementdu forage, le massif ltrant se compacte (se tasse). Il est donc recommand dajouter une marge de scurit dau moins 1 2 mtresau-dessus de la crpine lors de linstallation du massif ltrant (pour plus de dtails, voir le paragraphe 6.3).

Lpaisseur du joint dtanchit sanitaireQuand on fore travers une couche impermable, il est recommand de la sceller (refermer) avec de largile (bentonite) ou duciment (paragraphe 3.3). Pour tre sr que cette couche est scelle correctement, lpaisseur de ce joint dtanchitdoit tre daumoins 3 5 mtres.

Si aucune couche impermable na t traverse, et que le forage est par consquent install dans le premier aquifre, le jointdtanchitsanitaire devrait tre install directement au-dessus du massif ltrant (1 2 mtres au-dessus de la crpine) et devraittre pais dau moins 5 mtres (pour les dtails voir le paragraphe 6.4).

Les dblais (ou lments dexcavation, ou encore cuttings)Au-dessus du joint dtanchit sanitaire, on peut remblayer le trou de fonage avec les dblais (le sol qui a t remont lasurface au cours du forage).

Le joint dtanchit sanitaire de surface (ou cimentation de tte de forage)Un autre joint dtanchit sanitaire de 3 5 m dpaisseur doit tre install partir de 3-5m en dessous du niveau du sol jusqu lasurface (pour plus de dtails voir le paragraphe 6.5).

Equipe de forage remplissant la coupe de forage


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5 LA PRESSION DE LEAU ET LES FLUIDES DE FORAGE

5.1 FORER AVEC LA PRESSION DELEAUDans le paragraphe 1.2, nous avons vu diverses techniques de forage manuel. Une fois que le niveau de la nappe deau estatteint, certaines techniques comme la tarire et le forage par percussion utilisent un pr-tubage temporaire, pour viter quele trou de forage ne seffondre pendant le fonage. Les autres techniques, comme le forage la boue ou au rotary manuel,utilisent la pression de leau.

Le prtubageIl est facile de comprendre la fonction du prtubage qui empche les parois du troude s effondrer. Le prtubage (tuyau) est rsistant et agit comme un mur. Les matriauxdes parois du forage ne peuvent pas passer travers le prtubage. Cependant, le seulinconvnient est quil doit tre ensuite enlev (quand le tuyau dquipement dnitifest install). Ceci peut tre trs diffi cile ou mme devenir impossible quand un forage

traverse une couche dargile (le prtubage peut rester coinc dans largile collante).

La pression de leauTandis que le prtubage est rsistant et dur, leau est quant elle juste asque et liquide.Alors, comment est ce possible que leau puisse maintenir les parois dun forage dansune couche de sable humide ?!Pour rpondre cette question, regardons de plus prs un exemple que nous connaissonstous ; un sachet deau.

1. Remplissez un (long) sachet transparent avec de leau, par exemple lun de ces sachetsdeau qui sont souvent vendus dans la rue (voir la photo). Serrer maintenant le bas du

sachet entre votre pouce et vos doigts. Cela demande peu deffort de presser le sachetvers lintrieur. Puis, relcher la pression sur le sachet. Comme vous pouvez le constater,le sachet reprend immdiatement sa forme initiale. Que sest il pass ?

Le poids de leau dans le haut du sachet a pouss le plastique retrouver sa forme initiale.

Ce que vous venez de sentir est la pression de leau.

2. Placez maintenant le sachet au milieu dun seau rempli de sable trs humide jusquautiers de la hauteur du sachet (de manire ce que les deux tiers du sachet mergent audessus du sable). Versez de leau dans le seau jusquau niveau du sable. Le sable humidedans le seau reprsente laquifre. Le trou et le sachet en plastique simulent le trou duforage. Que se passe t il ?

Le poids de leau de la partie haute du sachet pousse les cts du plastique. A cause

de cette pression, le sachet conserve sa forme et retient le sable dans le seau grce la

pression de leau.

3. Coupez ensuite le sachet en plastique avec une paire de ciseaux, au mme niveauque celui de leau dans le sable. Vous constaterez que le forage seffondre. Que sest-ilpass ?

En coupant le sachet, le poids de leau de sa partie suprieure, et donc la pression de leau

sur le sachet en plastique, a t supprim. Le niveau de leau dans le sachet est maintenant

le mme que celui dans le seau. Il ny a plus de pression de leau.

Un sachet rempli deau

Simulation de la pression de leau

dans le trou de forage (seau)

Effondrement du trou de forage(seau)


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Le trou de forage

Nous avons vu comment garder un trou de forage ouvert dans du sable humide, quand le sable tait dans un seau. Mais commentcela marche-t-il dans un vrai forage ?

Coupe transversale du seau Coupe transversale du trou de forage

Le dessin de gauche reprsente une coupe transversale du seau contenant le sable mouill et le sachet en plastique. A droite, onvoit une coupe transversale dun vrai forage. Comparons notre mini forage avec le vrai forage :

1. Le niveau de leau dans le seau correspond au niveau de la nappe dans notre forage. 2. La partie suprieure du sachet plastique, au dessus du niveau de leau, correspond la partie du forage remplie deau,

au dessus du niveau de la nappe (niveau statique de leau). 3. Le sable mouill dans le seau reprsente la couche de sable de laquifre qui contient de leau.

En ralit, le sachet en plastique est absent dans notre vrai forage. Dans le seau nous avons vu que quand on coupe le sachet(la consquence tant que les niveaux de leau dans le forage et le seau sgalisent), le trou de forage seffondre. En dautrestermes,

! Lorsque le niveau de leau dans notre forage sabaisse et devient gal au niveau statique de la nappe, le troudu forage peut seffondrer. Ceci est particulirement vrai lorsquon fore dans des couches de sable ou de gravier(matriaux non cohsifs). Pour viter leffondrement, il est ncessaire de garder le trou de forage rempli deau tout aulong du fonage et de la construction du forage.

Pour empcher notre eau de travail (leau dans la partie suprieure du forage) de sinltrer dans une couche de sable ou degravier, il faut trouver un quivalent du sachet en plastique pour ne pas perdre notre pression de leau! Pour cela, on utilise desuides de forage.


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5.2 LES FLUIDES ADDITIFS DEFORAGEQuand on mlange un additif avec notre eau de travail (uide de forage) et que lon fait circuler ce uide dans le trou de forage,ses parois sont pltres,comme avec de la peinture sur un mur. Ce pltre temporaire joue le mme rle que le sachet en plastiquedans lexemple du seau. Les additifs rendent galement le uide de forage plus visqueux (pais), et facilitent ainsi le transport desdbris de sol vers la surface du forage.

Il existe plusieurs types dadditifs :

- La bentonite- Les argiles naturelles- Les polymres- La bouse de vache frache

- Les bres vgtale (et autres solides)

La bentoniteLa bentonite est une argile naturelle traite, qui, quand on la mlange avec de leau, augmente sa viscosit. Dans la plupart des pays,la bentonite cote cher.

Avantage : La bentonite fonctionne extrmement bien.

Inconvnient : Une fois que la bentonite a pltr sur les parois du trou de forage, il est trs diffi cile de lenlever, il faut utiliserdes produits chimiques ou des pompes puissantes pendant le dveloppement du forage. Si la bentonite nestpas enleve correctement, cela peut gravement affecter le dbitdu forage ! Il nest donc PAS recommanddutiliser de la bentonite pour les forages manuels ( faible cot). Dans certains pays, son utilisation en

tant quadditif de uide de forage nest pas autorise.

Les autres argiles naturellesLargile naturelle, trouve pendant le fonage, dans des termitires ou ailleurs, fonctionne comme la bentonite (en moins collant).Largile naturelle est bon march, mais a le mme inconvnient que la bentonite : elle bouche laquifre.

Les polymresLes meilleursadditifs pour leau de forage sont les polymres. Quand on les mlangeavec leau, ils la rendent plus paisse et la transforme en un uide trs visqueux. Lespolymres naturels sont aussi utiliss comme stabilisateurs et paississants dans lindustrie

alimentaire.

Avantage :les polymres fonctionnent extrmement bien et les polymres naturels sontbiodgradables. En dautres termes, ils disparaissent naturellement aprs un certaintemps.

Inconvnients: Dans la plupart des pays, ils sont diffi ciles trouver et assez chers. Bienque chers, les polymres sont recommands pour le forage manuel. Des recherchescomplmentaires sur les polymres faible cot vont tre menes prochainement parlditeur de ce manuel.

Exemple de polymre biodgradable


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La bouse de vache fracheCela peut paratre sale, mais la bouse de vache frache prsente de nombreux avantagessimilaires aux polymres naturels. Elle fonctionne trs bien et est biodgradable. Deplus, la bouse de vache frache estfacilement disponibledans la plupart des pays et esttrs bon march.

Il y a cependant une certaine rticence utiliser de la bouse vache pour creuser desforages. La bouse de vache contient les bactries dE-coli (paragraphe 7.3). Les E-colissont utilises comme indicateur de contamination de leau par les matires fcales(bactries provenant des excrtas) et peuvent provoquer des maladies chez leshumains.

Jusqu prsent, des tudes ont montr que la bouse de vache (indique par les nitrates)et les bactries E-coli disparaissent dansles premires semaines suivant la construction dun forage. Cependant, des recherchescomplmentaires sont ncessaires pour mieux connatre les consquences sanitairesde lutilisation de la bouse de vache. Il est en gnral recommand de ne pas boireleau dun forage venant dtre for avec de la bouse de vache au cours de son

premier mois dutilisation.

Avantage : La bouse de vache fonctionne extrmement bien, elle est biodgradable, bon march et facilement disponible.Inconvnients : Elle contient des pathognes dorigine animale. Il est recommand de chlorer le forage aprs son dveloppementet lessai de dbit. Des recherches complmentaires sur les consquences sanitaires de lutilisation de la bouse vache serontralises prochainement par lditeur de ce manuel.

Lesfibres vgtales et les autres solidesPour augmenter leffi cacit des additifs dans les aquifres de sables grossiers ou de graviers, des bres ou dautres solides peuventtre mlangs avec le uide de forage. Ces matriaux bloquent les pores des couches grossires et empchent, de mme queles additifs, la perte de leau par inltration. Les bres sont toutefois diffi ciles enlever. Lutilisation de bres nest donc pasrecommande dans la zone de la crpine du forage. La sciure de bois et les enveloppes de crales sont des exemples typiquesde bres.

5.3 RETIRER LES ADDITIFS DU FORAGEUne fois le fonage et linstallation du tuyau dquipement dnitif du forage termins, les uides additifs doivent tre enlevs an

de garantir un bon dbit du forage. Ceci peut tre fait par rinage, en utilisant un piston ou par pompage ou dans le cadre duneopration appele dveloppement du forage (chapitre 7).

Mlanger de la bouse de vache avecleau


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6.1 LA CONCEPTION DU FORAGELa premire et la plus importante tape pour la conception dun bon forage est de remplir la coupe de forage (chapitre 4), pendantle chantier (Remarque : assurez-vous de dcrire les chantillons de forage au moins chaque pause, car les chantillons peuventtre facilement perdus ou transforms en de jolies petites poupes dargiles par des enfants qui jouent). A partir de la coupe deforage, on peut dterminer prcisment la profondeur et la longueur de la crpine ainsi que la profondeur et lpaisseur du massifltrant et du joint dtanchit sanitaire (paragraphe 4.5).

Le diamtre du trou de forageLe diamtre interne du tuyau dquipement en PVC est choisi de manire pouvoir contenir le diamtre externe de la pompe quelon va installer lintrieur. Le diamtre du trou de forage est son tour choisi en fonction du diamtre externe du tubage en PVC(paragraphe 6.2).

Pour le diamtre du trou de forage, il est important de considrer laspect suivant :

Le diamtre du trou de forage doit tre au moins 2 pouces (50 mm) plus grand que le diamtre extrieur du tubage en PVC, demanire pouvoir installer le massif ltrantet le joint dtanchit sanitaire.

Si cette rgle nest pas applique, et que lespace annulaire entre le tuyau en PVC et les parois du trou est trop troit, il serapresque impossible de placer le massif ltrant et le joint dtanchit sanitaire la bonne profondeur. De plus, le remblai peutrester coinc une certaine hauteur (on appelle cela un pontage) et nir au mauvais endroit.

La profondeur du forageQuand la profondeur nale du bas de la crpine du forage dans laquifre est atteinte, il faut encore forer deux mtressupplmentaires (paragraphe 4.3). Cela permettra aux nes particulesde sol en suspension dans le forage (mlanges dans leau)

de dcanter avant et pendant linstallation de la crpine et du tuyau dquipement (en faisant cela, on peut tre sre que la crpinesera installe la profondeur dtermine grce la coupe de forage), et dinstaller un dcanteur(paragraphe 4.5).

Lafinalisation du forageEnn, avant de remonter les outils de fonage la surface, un forage ralis avec un uide doit tre rinc avec de leau proprean denlever toutes les particules nes qui sont en suspension dans le trou. Si cela nest pas fait, ces particules vont se dcanter aufond du trou de forage (et donc inuencer la profondeur dinstallation nale) ou entrer dans la crpine pendant lquipement du

forage, commenant ainsi dj remplir le dcanteur (paragraphe 4.5 et 6.2).

Les instruments de mesureAvant de commencer la construction du forage proprement parler (paragraphe 6.5),il est important de revrier la profondeur nale du trou de forage avec un instrument

de mesure. Parfois, les trains de tiges utiliss pour le fonage (qui sont utiliss pourvaluer la profondeur pendant le fonage) sont de longueurs diffrentes, ou il peuty avoir confusion entre les membres de lquipe sur le nombre de tiges dj dans lesol. Pour ce dernier aspect, il est important de compter toutes vos tiges au dbut duchantier. Mais les mesures de profondeur doivent toujours tre faites avec un mtre(dcamtre) ou un instrument de mesure conu spcialement cet effet.

Un instrument de mesure bon march et prcis est facile fabriquer. On attache unmorceau de 1 mtre de barre bton, pli en boucle, un long morceau de corde de4 mm de diamtre. Des nuds sont faits sur la corde intervalles rguliers de 1 mtre.La profondeur nale du forage ou celle du remblai peut tre mesure en comptant lesnuds.

6 LA CONSTRUCTION DU FORAGE

Une corde avec des nuds intervalles rguliers de 1 mtre


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6.2 MATRIAUX: TUYAU DQUIPEMENT ET CRPINES EN PVCDans la plupart des pays, il existe diffrents types de tuyaux en PVC, allant des tuyaux dassainissement (vacuation) bons march des tuyaux pression et des crpines fendues de grande qualit mais chers. Selon lusage qui sera fait du forage, vous pouvez choisirdiffrents types de tuyaux. Trois exemples :

1. Pour un forage peu profond pour lirrigation,quip dune pompe pdales, un tuyau vacuation bon march de 50 mm, danslequel on scie les fentes soi-mme, sera suffi sant. Dans ce cas le diamtre du forage peut tre faible (mais suffi sant pour contenirle tuyau daspiration de la pompe pdales), et la qualit de leau dirrigation nest pas trs importante (forage peu profond,premier aquifre). Ce forage sera bon marchpour lagriculteur.

2. Pour un forage deau potable,quip avec une pompe corde ou une autre pompe manuelle faible cot, et qui sera utilis parune seule ou quelques familles seulement, un trou plus profond sera prfrable (pour protger la qualit, il serait donc mieux de

forer jusquau deuxime aquifre). Dans ce cas, on peut utiliser un tuyau en PVC de 90 110 mm, dans lequel on scie les fentessoi-mme (pas de dbit de pointe requis). En faisant cela, le forage sera plus abordablepour les usagers.

3. Dans de gros projets (pour le Gouvernement ou pour des ONG) de forages communautaires pour leau potable,quips avecdes pompes India Mark ou Afridev, il est galement ncessaire de forer plus profond. Il est aussi souvent demand dutiliserdes tuyaux standards en PVC, de 110 ou 125 mm de diamtre, et des tuyaux crpins en usine (pour avoir un dbit maximum,assurer une trs bonne qualit de construction du forage, et pour pouvoir installer la pompe correctement). Ces forages serontnettement plus chers, mais de meilleure qualit.

Comme ces exemples le montrent, le choix des tuyaux dpend :- Du diamtre externe de la pompe (la pompe doit pouvoir rentrer dans le diamtre interne du tuyau dquipement)- Du type de forage (irrigation ou eau potable)

- Du nombre dutilisateurs (famille ou village)- Du budget des usagers (bon march ou cher)

Le diamtre et lpaisseur des tuyauxIl existe deux principaux standards reconnus internationalement pourla taille des tuyaux : les systmes mtrique (en mtres) et anglais (enpouces). Cependant, dans chaque pays la taille relle en millimtresest diffrente de la taille donne en pouces par lusine. A titreindicatif, vous pouvez utiliser le tableau ci-contre.

! Important : lpaisseur des parois des tuyaux de tubage doittoujours tre suprieure 3 mm. Si on utilise une paroi plus fine

dans des forages profonds, les tuyaux pourraient se casserfacilement.

Les fentes de la crpineLes fentes sont les ouvertures dans la crpine qui permettent leau de pntrer dansle forage. En thorie, la taille des fentes (leur largeur) doit tre plus petite que la taillemoyenne des particules du sol. Toutefois, dans certains pays il nexiste quune seuletaille standard de fente (1 mm). Pour des forages faible cot, il est possible de faireles fentes soi-mme en utilisant une scie (voir ci-dessous).

Systme mtrique Systme anglais

Dimensionnominaleen inch.

Diamtreextrieur

(mm)

Diamtreintrieur

(mm)

Diamtreextrieur

(mm)

Diamtreintrieur

(mm)

11/2

40 33 48,1 40

2 63 55 60,2 52

21/2

75 65 75 65

3 90 80 88,7 78

4 110 98 114,1 102

5 125 116 140 130

6 160 148 168 154

8 225 210 219 204

Un tuyau crpin artisanalement

Un tuyau crpin en usine


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6.4 MATRIAUX : LEJOINT DTANCHITSANITAIREComme nous lavons vu dans le chapitre 3 (paragraphe 3.3), il est essentiel dinstaller unjoint dtanchit sanitaire si lon veut que le forage donne de leau de bonne qualit(paragraphe 4.5). Le joint dtanchit sanitaire est fait en ciment ou avec des boulettesde bentonite (le volume des boulettes de bentonite augmente beaucoup quand ellessont humidies, et elles scellent ainsi le trou par expansion). Des argiles naturellesgonantes peuvent galement tre utilises, mais elles sont plus diffi ciles utiliser quela bentonite traite. Dans de nombreux pays, les boulettes de bentonite sont chres.Dans ce cas, il est recommand dutiliser un mlange deau et de ciment (mortier deciment).

Mlangez leau et le ciment jusqu obtention dune pte paisse (26 litres deau pourun sac de 50 kg de ciment fera environ 33 litres de mortier). Si vous utilisez du mortierpour faire le joint dtanchit sanitaire, installez dabord un demi-mtre dargile au-dessus du massif ltrant pour empcher le mortier de pntrer dans le gravier.

6.5 LA CONSTRUCTION DU FORAGE

! Remarque : Les forages raliss avec des fluides doivent rester remplis deautout au long de leur quipement !

Etape 1, PrparationPrparez tous les matriaux dont vous avez besoin pour lquipement et le remblayage.Mesurez la longueur effectivedes tuyaux PVC et coupez le dernier tuyau de faon ce quil dpasse, aprs installation, dau moins 1 mtre au dessus du niveau du sol.Numrotez les tuyaux dans lordre dinstallation.

! Centrage de la crpinePour empcher les fentes de la crpine de se boucher avec de largile enfrottant contre les parois du forage pendant son installation, la crpine doittre centre.Centrer la crpine dans le forage permet aussi au massif filtrantdtre bien install et compact, avec au moins 1 pouce (25 mm) de gravier

tout autour de la crpine. Pour la centrer, on attache descentreurstous les 3mtres autour de la crpine. Les centreurs peuvent tre faits avec des anneaux

Bentonite pellets

Sac de ciment

Centreurs artisanaux attachs lacrpine


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de PVC, que lon peut attacher sur 4 cts, autour de la crpine (voir laphotographie).

Etape 2, Installation des tuyaux en PVCUne mthode pratique pour descendre les tuyaux en PVC dans le trou de forage estdutiliser une corde (voir la photographie). Un bout de la corde est attach au trpiedde forage et lautre bout est enroul trois fois autour du tuyau pour former un nudcoulissant. On utilise la corde pour empcher le tuyau et la crpine de glisser dans le troude forage pendant que lon ajoute un nouveau tuyau. Installez tous les tuyaux que vousavez prpars, et laissez 1 mtre de tuyau au-dessus du niveau du sol (voir tape 1)pour que la crpine soit place la bonne profondeur.

Etape 3, Nettoyage et rinage de la crpineSi lon a utilis des uides de forage, les tuyaux et la crpine doivent tre rincs une foisquils ont t installs la bonne profondeur. Versez de leau propre dans les tuyauxen PVC et laissez leau sale dborder du trou de forage. Si leau entre dans le foragelentement (ou pas du tout), cela peut indiquer que les fentes de la crpine sont bloquespar de largile ou de nes particules de sol venant des parois du forage. Il faut alors

ajouter de la pression supplmentaire dans le tubage et la crpine en utilisant un piston(ou simplement une boule de chiffons), que lon actionne de haut en bas et de bas enhaut dans le tuyau dquipement. Rptez cette opration jusqu ce que leau couledirectement quand vous en ajoutez. Continuez rincer avec de leau claire jusquce que leau qui sort du forage s

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