'BDE l'ESPACE SUD JUARÏINIQI

COMMUN.AUÏÉ O'AGGLOMÉR.A

Dossier d'instruction relatif aux autorisations

Prélèvement d'eau des forages de Rivière-Blanche

Institution des périmètres de protection des foragesde rivière Blanche

Traitement et d'utilisation de l'eau des foragesdestinée à la consommation humaine

JANVIER 2019

8q H

Dossier de déclaration loi sur l'eau

Communauté d'agglomération de l'Espace Sud Martinique

Lotissement les Frangipaniers

97228 SAINTE LUCE

Coææulu:ur4 oe.Agate ÎRE6 AOi 3uB Ala8rM'

Sommaire

Sommaire

1. Identification du dossier........................

1. Note de Présentation

2. Objet de la demande

3. Justification du projet

4. Historique .....

5. Plan parcellaire zone des forages...

II. Identification du projet ....

1. Localisation des ouvrages.

2. Plan de situation des forages ........

3. Plan Local d'Urbanisme du périmètre proche desforages

4. Les forages......

5. L'environnement proche

6. Régime d'exploitation prévisionnel.................

7. Rubriques de la nomenclature

111. Contexte hydrogéologïque / géologique

1. Hydrogéologie

2. Pédologie

3. Géologie......---- -''.-- -- -- -.-.

IV. Caractéristiques des forages ...

1. Coupe lithologique ettechnique de BLF2

2. Coupe lithologique ettechnique de F3.....

3. Caractéristiques principales ...........

4:-Cana ctéristiques d es pom pes d e-fn rages

5. Pompage d'essai BLF2

6. Analyse de la qualité de l'eau brute BLF2

7. Pompage d'essai F3 .....

8. Analyse de la qualité de l'eau brute F3 ..

9. Essai de pompage en parallèle pendant 72 h.....................J

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V. filière de traitement...

1. Traitement de l'eau souterraine

2, Synoptique traitement Rivière-Blanche.

3. Description de la filière de traitement de Rivière-Blanche..

4. Plan de masse de l'usine d'eau potable de Rivière-Blanche

5. Schéma de principe de la filière de traitement eau

6. Gestion de la production d'eau..

Annexe 1 : Analyses de l'eau F3 ET BLF2

Annexe 2 : Rapport hydrogéologique.......

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1. Identification du dossier

l Note de Présentation

La Communauté d'Agglomération de l'Espace Sud

Ma rt iniq u e

PRESIDENT : Eugène LARCHER

ADRESSE : lot. Les Frangipaniers 97228 Sainte LuceTél. : 05 96 62 53 53

fax : 05 96 62 56 0].

Mail : espacesud(aesDacesud.frCOHH t/NATTÉ D}AGGI.O#ËRA 7'JONOE L 'ESPACE 8UD AIARnNJa UE

la CAESM est en charge de l'alimentation en eau potable des habitants de son territoire qui regroupeles communes de

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2. Obj et de la demandefaim

Le présent rapport constitue le dossier d'instruction des autorisations de prélèvement,

institution des périmètres de protection, de traitement et distribution d'eau au titre du Codel'environnement les forages BLF2 et F3 à Rivière-Blanche sur le territoire de la commune de

Saint-Joseph 97212

3. Justification du projet

La Communauté d'Agglomération de l'Espace Sud Martinique est confrontée en période decarême à des difficultés d'approvisionnement en eau potable en raison d'une moindredisponibilité des ressources superficielles en eau d'où elle puisse la totalité de sonapprovisionnement. Des solutions de secours sont donc recherchées afin de garantir unapprovisionnement en eau en quantité suffisante et de qualité satisfaisante. En effetl'exploitation des deux forages BLF? et F3 viendraient renforcer l'alimentation en eau potabledu territoire de la CAESM en période de crise

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C'OHAIUN4UÏÎ DeAGaI.CE6 AOE 3ua AI.4

4. Historique

Dans le cadre du renforcement de son alimentation en eau potable, le SICSM a réalisé une étude visant

à établir un état, le plus exhaustif possible, des forages existants sur son périmètre syndical. En effet leSICSM a fait réaliser une campagne de reconnaissance par la société Gaudriot en 2003. Celle-ci a

identifié une fracturation synonyme d'un potentiel hydrogéologique et proposée trois sites pour unereconnaissance par forages. Cette recherche a permis de sélectionner deux ouvrages présentant un

potentiel d'exploitation intéressant pour le SICSM. Le Président du SICSM avait confié à GEODE SOLEN

laujourd'hui GINGER GEODE) une mission de maîtrise d'œuvre consistant en la réalisation de troisforages d'exploitation.

Compte tenu de la présence de l'ancien forage BLFI, productif mais jamais exploité, la réalisation du

premier ouvrage consistait à réhabiliter le forage Jean-Joseph :

réalisation une plateforme de forage avec bacs de décantation,surforation de BLFI,

retrait de l'ancienne colonne en place(sensiblement oxydée),

équipement du forage d'une nouvelle colonne en acier INOX,réalisation des pompages d'essais, prélèvements et diagraphie sur le nouvel ouvrage

Ce programme a été proposé sur la base des documents, rapports et coupes existants. Les travaux desurforage par carottage ont débuté le 19 juillet 2008. L'opération de carottage a été interrompue

compte tenu de la présence d'une cimentation de tête constituée de béton et non de coulis de cimentcontrairement à la coupe technique fournie, donc inforable avec le matériel disponible. Surproposition du maître d'œuvre, il a été décidé de réaliser un nouvel ouvrage (BLF2), implanté environ

3,5 mètres à l'ouest de BLFI.

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Suite à l'échec concernant F2 (second forage improductif), une modification a été apportée auprogramme de recherche initial. Trois forages de reconnaissance de petit diamètre ont été réalisés sur

trois sites différents de façon à choisir l'emplacement le plus intéressant pour la réalisation d'un

second forage d'exploitation appelé F3. Après accord du Maître d'Ouvrage, la parcelle de la section Snuméro 134 a été retenue

Photographie du site de F3

Les résultats satisfaisants obtenus lors du sondage ont permis de mettre en évidence ces forages BLF2et F3. Ces deux forages productifs ont été réalisés respectivement en 2008 pour BLF2 et 2010 pour F3.

Aujourd'hui, l'Espace Sud souhaite exploiter les deux forages en période de sécheresse au débitcontinu de 35 m3/h pour BLF2 et 20 m3/h pour F3, L'étude du site a permis de mettre en évidence un

aquifère volcanique fissuré en charge dont le toit est situé à environ 20 m sous la surface du sol. Deplus, les essais de pompage réalisés sur le forage concluent à une bonne transmissivité et à un

potentiel débit d'exploitation voisin de 1000 m3/jour. Il s'avère également que les analyses de qualitéde l'eau souterraine pompée sont bonnes et qu'elles permettent d'envisager un traitement à des fins

de consommation humaine. La mise en exploitation des forages sera un appoint d'eau à l'alimentationdes populations de la CAESM. Dans ces conditions, la mise en service des forages permettra desécuriser la ressource en eau sur le territoire de l'Espace Sud sans augmenter le débit global depompage de la prise d'eau de Rivière-Blanche

Les eaux pompées dans les forages seront acheminées jusqu'à l'usine de potabilisation de Rivière-

Blanche, la faisabïlité du traitement de l'eau du forage par l'usine de traitement de Rivière-Blanche

devra être étudiée. En effet, les flux engendrés par le forage (fer), surtout en période de carêmelorsque les débits de production de la rivière seront faibles, ne devront pas engendrer dedysfonctionnement sur l'usine.

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5 Plan parcellaire zone des forages

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11 Identification du projet

1. Localisation des ouvrages

> L'ouvrage est implanté dans un méandre de la Rivière-Blanche, en rive gauche ducours d'eau, sur la parcelle cadastrée S 134 de la commune de Saint-Joseph.

Le forage F3 a un débit d'exploitation de 20 ma/h.

Les coordonnées UTM de F3 sont les suivantes

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711494UTM Y

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> L'ouvrage est implanté dans un méandre de la Rivière-Blanche, en rive droite du cours

d'eau, sur la parcelle cadastrée S 7 de la commune de Saint-Joseph.

Le forage BLF2 a un débit d'exploitation de 40 ms/h.

Les coordonnées UTM de BLF2 sont les suivantes

UTMEn mètres

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2 Plan de situation des forages

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%3. Plan Local d'Urbanisme du périmètre proche des forages

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4. Les forages

Les deux forages disposent d'ores et déjà à la fois de leur local technique et d'un périmètre clôturé,l'ensemble étant en bon état. La SME entretient les locaux et procède à des démarrages réguliers des

pompes lmmergees.

Chaque forage dispose d'équipements ad hoc notamment: sonde piézométrïque, débitmètreélectromagnétique, centrale d'acquisition de marque Sofrel, ballon anté-bélier, by-pafs et robinet deprélèvement. L'équipement est en acier inoxydable

Le Il janvier 2017, un test de démarrage a été effectué sur les deux forages. La pompe de F3 a démarré

et l'eau recueilli était claire et présentait une légère odeur de fer.

5 L'environnement proche

Outre la proximité de la rivière, l'environnement proche des forages est marqué par des pentesrelativement fortes et boisées ; les sols sont argileux et a priori très peu perméables.

Les 10 et Il janvier 2017, les pentes boisées ont été parcourues à pied et hormis une clairière en rivegauche de la rivière Rouge lanciennes cultures de fleurs), îl s'agit essentiellement de bois et de forêts.

Les méandres de la rivière sont ponctuellement utilisés par quelques bovins en pacage, une petiteInstallation de charbon-bois.

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Environnement proche des forages

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6. Régime d'exploitation prévisionnel

Ces deux forages ont les débits potentiels et prévisionnels pour l'exploitation de 40 m3/h pour BLF2 et20 m3/h pour F3, soit 60 m3/h.

Le volume de prélèvement d'eau maximal sera de 1440 m3/j.

7 Rubï'iques de la nomenclature

La quantité prévisionnelle d'eau pompée dans les forages étant de 180 000 ma/an, en application

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1. 1. 11. 0. Sondage, forage, y compris les essais de pompage, création de puits ou d'ouvrage souterrain,

non destiné à un usage domestique, exécuté en vue de la recherche ou de la surveillance d'eauxsouterraines ou en vue d'effectuer un prélèvement temporaire ou permanent dans les eauxsouterraines, y compris dans les nappes d'accompagnement de cours d'eau.

1. 1. 2. O. Prélèvements permanents ou temporaires issus d'un forage, puits ou ouvrage souterrain

dans un système aquifère, à l'exclusion de nappes d'accompagnement de cours d'eau, par pompage,drainage, dérivation ou tout autre procédé, le volume total prélevé étant :

l' Supérieur ou égal à 200 000 m3/ an

2' Supérieur à 10 000 m'/an mais inférieur à 200 000 m3/ an

Eaux souterraines

Nature des travaux projetés

Prélèvements permanents ou temporaires issus d'un forage, puits ououvrage souterrain dans un système aquifè re, à l'exclusion de nappes

d'accompagnement de cours d'eau, par pompage, drainage,dérivation ou tout autre procédé, le volume total prélevé étant

Supérieur à 10 000 m3/ an mais inférieur à 200 000 m3/ an

N' RubriqueRégime Loï

sur l'Eau

1.1.2.0 Déclaration

Régime de déclaration

Des articles L 214-1 à L 214-6 du Code de l'Environnement,

Article L214-3 : Sont soumis à déclaration les installations, ouvrages, travaux et activités qui, n'étantpas susceptibles de présenter un danger important, doivent néanmoins respecter les prescriptionsédictées en application des articles L. 211-2 et L. 211-3.

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Article L211-2

1. - Les règles générales de préservation de la qualité et de répartition des eaux superficielles,souterraines et des eaux de la mer dans la limite des eaux territoriales sont déterminées par décret enConseil d'Etat.

1 1. - Elles fixent

l' Les normes de qualité et les mesures nécessaires à la restauration et à la préservation de cettequalité, en fonction des différents usages de l'eau et de leur cumul ;

2' Les règles de répartition des eaux, de manière à concilier les intérêts des diverses catégoriesd'utilïsateu rs ;

3' Les conditions dans lesquelles peuvent être

al Interdits ou réglementés les déversements, écoulements, jets, dépôts directs ou indirects d'eau ou

de matière et plus généralement tout fait susceptible d'altérer la qualité des eaux et du milieuaquatique ;

bl Prescrites les mesures nécessaires pour préserver cette qualité et assurer la surveillance des puits et

forages en exploitation ou désaffectés ;

4' Les conditions dans lesquelles peuvent être interdites ou réglementées la mise en vente et ladiffusion de produits ou de dispositifs qui, dans des conditions d'utilisation normalement prévisibles,

sont susceptibles de nuire à la qualité du milieu aquatique ;

5' Les conditions dans lesquelles sont effectués, par le service chargé de la police des eaux ou des

rejets ou de l'activité concernée, des contrôles techniques des installations, travaux ou opérations etles conditions dans lesquelles le coût de ces contrôles peut être mis à la charge de l'exploitant, du

propriétaire ou du responsable de la conduite des opérations en cas d'inobservation de laréglementation. Si les contrôles des rejets de substances de toute nature, y compris radioactives, nesont pas effectués par des laboratoires publics, ils ne peuvent l'être que par des laboratoires agréés.

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111 Contexte hydrogéologique/ géologique

1. Hydrogéologie HL'aquifère capté : il s'agit d'andésites fracturées dont les principales arrivées d'eau sont localisées àpartir d'une vingtaine de mètre de profondeur ;

Il est à noter cependant que pour F3, ïl est mentionné que 47 % du débit provient du sommet descrépines et que la cimentation de l'extrados est de qualité moyenne, ce quï en l'état signifierait que leforage peut être aussi alimenté par les aquifères supérieurs(andésites et alluvions sus-jacentes).

L'équipement des forages : les alluvions sont oblitérées (non captées) par un tubage plein et cimenténonobstant ce qui est écrit ci-dessous.

La nappe profonde contenue dans les formations andésitiques étant en charge, il est indiqué que larivière draine la nappe et non l'inverse, ce qui réduit le risque de pollution d'origine superficielle (vïa lesol et la rivière), tout du moins hors pompage

L'origine et la circulation de l'eau : il s'agit d'un aquifère fissuré avec, d'après l'essai de pompage sr F3,l'existence d'une limite étanche lou plutôt moins transmissive) dont les flux très probablementconditionnés par la fracturation ;

La direction générale des écoulements souterrains serait du nord-ouest vers le sud-est

Les caractéristiques hydrodynamiques traduiraient une nappe captive en termes de coefficientd'emmagasinement ;

La géomorphologie plus lointaine est marquée par les affleurements d'andésites du volcan du MorneJacob

2. Pédologie

La nature du sol conditionne le ruissellement et l'infiltration des eaux superficielles. Les zones de fo rte

pente développent très peu de sols favorisant les écoulements. Les cartes des sols de la Martinique nerépertorient pas ces derniers.

La vallée de Rivière-Blanche présente plusieurs types de sols :

Sols à allophanes en quantité importante et à gibbsite de quantité variable allant de faible à forte

concentration. Ces sols sont relativement évolués, correspondant à des sols limoneux et onctueuxavec une humidité importante. (Les allophanes sont des argiles ultra saturées d'eau, apportant une

texture particulièrement savonneuse aux sols)

Alluvions et colluvions: elles se retrouvent exclusivement dans le lit de la Rivière-Blanche etcorrespondent à des sols remaniés.

Les sols présents ont une importante capacité de rétention d'eau, réduisant ainsi le ruissellement.

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3. Géologie

Les données géologiques proviennent de la carte géologique au 1/50.000ème de la Martinique et de sanotice explicative, éditée en 1989 par le Bureau de Recherches Géologiques et Minières.L'extrait de la carte géologique est présenté sur la figure suivante contexte géologique du siteL'histoire des séquences géologiques cartographiées sur le terrain de Rivière-Blanche se situe sur unepériode de 5 millions d'années.Les formations en présence correspondent aux épisodes volcaniques du Bouclier du Morne Jacob, etdu complexe volcanique des Carbets.

0 L'édification du volcan - Bouclier du Morne Jacob débute par des coulées de basalteporphyrique à augite et olivine. On retrouve ces affleurements au nord-ouest de Saint-Josephet au niveau du Morne des Olives. L'activité effusive continue avec des coulées massives delaves d'andésites aphyriques.

C'est un faciès que l'on perçoit dans le bourg de Saint-Joseph.

Les coulées andésitiques et basaltiques présentes sur le bassin versant sont globalementimperméables.

Apres l'extinction du volcanisme, le démantèlement du volcan -- Bouclier du Morne Jacob sepo u rs uit .Les formations de remaniement (essentiellement des conglomérats) qui affectent le bâti duMorne Jacob, incorporant des éléments laviques (andésite porphyrique puis andésiteaphyrique) originaires de ses dernières phases d'activité

Il en est ainsi des conglomérats andésitiques qui affleurent le long de la Rivière-Blanche

o Le complexe volcanique des Carbets est un des trois grands édifices volcaniques de l'île avec lamontagne Pelée et le volcan -- Bouclier du Morne Jacob. Ses coulées de laves se sontépanchées à partir du centre du volcan et notamment vers l'est, avec la coulée de Saïnt-Joseph.

Cette coulée emprunte un ancien cours de la Rivière-Blanche et s'écoule jusqu'à l'actuelconfluent de la Rivière-Lézarde. La coulée a été entièrement recreusée par l'ancienne rivière,a ffleurant en rive droite sous forme de falaises subverticales de plusieurs dizaines de mètresde haut.

Les conglomérats riches en blocs d'andésites porphyriques à quartz et biotites remplissentactuellement la vallée de la Rivière-Blanche, avec en aval et en amont les vestiges en places dela coulée de lave de Saint-Joseph.

Les conglomérats sont considérés comme imperméables car ils ont subi une altérationmétéorique importante entraînant leur argilisation.

Les terrains présents en surface semblent peu perméables. Il s'agit soit de roches massives peufracturées, soit de blocs contenus dans une matrice argileuse. Ces propriétés de mauvaise

perméabilité sont un atout important dans la protection des aquifères.

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lv. Caractéristiques des forages

1. Coupe lithologique et technique de BLF2

L'ouvrage BLF2 a été foré et équipé entre le 22 juillet 2008 et le 07 août 2008.

Les principales étapes de sa réalisation sont synthétisées dans le tableau cï-dessous

Eÿèhertlënt

Foration dans les alluvions argileuses de tête et dans les andésitesTechnique : tricône à la boue bentonitiqueDiamètre : 445 mm

Profondeur : 15.5 m / au TN

Mise en place d'un tubage aveugle en acier inoxydable de a) 323 mm de +0.5 à -- 15mCimentation de l'annulaire.

foration de la colonne captanteTechnique : Marteau Fond de Trou et rotary à l'airDiamètre : 3 Il mm

Profondeur : 60 m / au TNtsoufflage de l'ouvrage

Mise en place de la colonne captanteTubage crépiné et aveugle type Johnson de a) 193.7 rr

Développement et nettoyage de l'ouvrage par port

mise en place d'un cône à 15 mBouchon étanche

m

page et pompage alterné, jusqu'àobtention d'une eau limpide

Lors du suivi de forage, nous retiendrons les éléments suivants

des formations alluviales sont présentes sur environ 7 mètres d'épaisseur à partir du TN,

sous les alluvions, le substratum géologique traversé est constitué de formations andésitiques plus oumoins scorîacées et a ltérées,

- un aquifère est présent à partir d'une vingtaine de mètres de profondeur.sur la base des mesures de débits réalisées par empotage à l'avancement de la foration, les arrivées

d'eau semblent localisées entre -20 m et -48 m de profondeur sous le TN.

l Initialement prévue jusqu'à 80 mètres de profondeur, la foration a été arrêtée à 65 mètres sur proposition deGEODE SOLEN compte tenu de l'absence d'arrivée d'eau observée entre -50 et -65 mètres

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2. Coupe lithologique et technique de F3

L'ouvrage a été foré et équipé entre le 19 avril 2010 et le 18 mai 2010

Les principales étapes de sa réalisation sont synthétisées dans le tableau ci-dessous

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Lors du suivi de forage, nous retiendrons les éléments suivants

Des formations alluviales sont présentes sur environ 5 mètres d'épaisseur à partir du TN,Sous les alluvions, le substratum géologique traversé est constitué de formations andésitiques

plus ou moins scoriacées et altérées,

Les premières arrivées d'eau ont été observés vers une trentaine de mètres de profondeur

La nappe est en charge

Le débit maximal estimé au soufflage est de l'ordre de 40 m3/h.

: Initialement prévue jusqu'à 80 mètres de profondeur, la foration a été arrêtée à 65 mètres sur proposition deGEODE SOLEN compte tenu de l'absence d'arrivée d'eau obsewée entre -50 et -65 mètres

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Phases

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3 Caractéristiques principales

Les caractéristiques principales du forage d'exploitation BLF2 sont les suivantes

>>

Cote du sol naturel à l'endroit du forage :1-35.5 m

Caractéristiques du foragee Profondeur : 64 m

e Diamètre : 193,7 mm

HMT pompe de forage BLF2 : 38.4 m

Débit d'exploitation maximum : 40 m3/h

Niveau statique : 134,43 m

Niveau dynamique : 117,5 m

Conduite d'exhaure du forage ç3 1].4,3 x 108 mm

Conduite de refoulement 160 X 130,8 mm

Cote rejet à L'UPEP : 147 m

8

e

e

8

8

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Les caractéristiques principales du forage d'exploitation F3 sont les suivantes

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Cote du sol naturel à l'endroit du forage : 137.9 m

Caractéristique du foragee Profondeur : 60 m

e Diamètre : 193.7 mm

B HMT pompe de forage F3 : 27.07 m

B Débit d'exploitation maximum : 20 m3/h

e Niveau statique : 137 m

e Niveau dynamique : 126.5 m

e Conduite d'exhaure de Forage 0 ]-14.3 x 108 mm

e Conduite de refoulement g 160 x 130.8 mm

e Cote rejet à l'UPEP : 147 m

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4. Caractéristiques des pompes de forages nMarque

Type

Débit

H MT au débit considéré à 50 Hz

HMT max requise

Fréquence à HMT max

Eta hyd

Eta moteur + pompe

Es

P abs

P aux bornes moteur

GRUNDFOS

SP30-3

20

28

27.1

49

69.1

51.6

142.8

2.13

2.86

3

x 400v 50Hz

SP46-5

40

46.8

37.4

46

72.9

m'/h

m [

H

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m

Hz

%

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w Ima lv.

kw

kw

164

5.58

6.78

7.5Puissance moteur

Tension

Refoulement

Construction hyd raulique

Clapet anté retour

Cable moteur norme ACS (70 ml)

Kw

3

3"

304

OuÏ

4 x 1.5

3"

4x4mmz

Ï

Page 119 sur 39

5. Pompage d'essai BLF2Les essais se sont déroulés du].4 au 21 août 2008

Pompage par paliers dans BLF2

Un essai par paliers(ou essai de puitsl consiste à pomper dans l'ouvrage à des débits croissants sur des

périodes relativement courtes. Il a pour objet de déterminer les caractéristiques du complexe

aquifère/ ouvrage de captage(débit critique, pertes de charge,...l.

Les caractéristiques de ces essais dans BLF2 sont les suivantes

Niveau

lm/reP.)

Débit{m3/hl

Rabattementhors résEdüeï

(h}

Rabattementspéclfiquë(Mli#M)

Débit

spéçlflqueim'n/m)

Pefte# d eçhargèllnéaireÉ

Pores deçhërge

quadrâtïques

Niveau statique

Niveau dynamiquelier lHn de

Niveau dynamiquefin de palier 2

Niveau dynamiquefin de palier 3

Niveau dynamiquefin de palier 4

Calcul des pertes de charges

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0 10 20 30 40

Débit (m'/h)

50 60 70

Page 20 sur 39

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0E [ 'ES Racé 3'Ua Al4Æï]i

Détermination du débit critique

Débit {msa}Q

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Débit critique41 m3/ti

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Débit critiqueIS.25'2.24 = 43 mi/h

»

De ces essais, nous retiendrons les éléments suivants

aucune véritable stabilisation n'a été atteinte en fin de paliers 2, 3 et 4

le débit critique déduit de la courbe caractéristique est compris entre 41 et 43 m3/h selon la méthode

d'interprétation utilisée. Les rabattements critiques (Sc) correspondants sont de 17,5 et 19,25 m.L'essai de longue durée sera réalisé à un débit légèrement inférieur à ce débit critique.

Page 21 sur 39

Cash t/Nxurf D 'iAa a ll'C8pacr 8uo AI

Pompage longue durée

Un essai de longue durée est réalisé à débit constant sur une période assez longue. Dans le cas présent

une durée de 72 heures a été appliquée.

Cet essai permet de déterminer

- les paramètres hydrodynamiques de(s) l'aquifèrejs) testé(sl : transmissivïté {( T >>, coefficientd'emmagasinement << S >> (sï l'on dispose d'un piézomètre d'observation),....

les caractéristiques particulières de l'aquifèrehétérogénéité

limites d'alimentation ; limites étanches

Le pompage longue durée a débuté le 16 août 2008 à 09h00. Un débit initial d'environ 35 m3/h a étéchoisi sur la base des informations obtenues lors des essais par paliers.

Les niveaux statiques avant le début du pompage étaient

BLB2

NS en m/repère

Niveau repère m/solN$ m/sol

1 ,65# + 0,52

# - 1,13

Au terme des pompages d'essai, les principales caractéristiques hydrogéologiques à retenir sont lessuiva ntes :

L'aquifère testé est en charge. Son niveau statique est proche du TN (-1,07 m le 14/08/08), et audessus du niveau de la Rivière Blanche

Le débit critique de BLF2 est de l'ordre de 41 ms/h, soit sensiblement identique à celui de l'ancien

ouvrage

Ces deux courbes ont été représentées avec une échelle identique de façon à apprécier et comparer

l'amplitude des phénomènes. Nous pouvons noter la similitude entre les données enregistrées surBLF2 et le piézomètre

La figure permet de mettre en évidence une quasi-stabilisation du niveau dynamique en fin depompage dans BLF2

Les rabattements (différence de niveau entre la nappe au repos et en pompage1 étaient d'environ

16,70 m avant l'arrêt de pompage dans BLF2, et de 8 m dans le piézomètre, distant de 12,45 m.

La baisse instantanée du niveau d'eau dans le piézomètre au lancement du pompage, indique que

l'aquïfère testé est en charge.

Page 22 sur 39

%Co ul

E.Æ o 'ilaotle 3ua AI.

Rabattements en mètres

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Débit (m3/h)

Page 23 sur 39

COHAIU+f,4UÏÉ D'AGRI.CHIÉE t,'E'6 Face S'vo Alaxïï

6. Analyse de la qualité de l'eau brute BLF2

Un prélèvement d'eau a été réalisé en fin du pompage longue durée sur le forage BLF2

Point de lpréïèvemept Piquage de la colonne d'exhaure

Daté et heure dë prélèvement Le 1 9/08/2008 à 08h45

Cônditlonnement Glacière réfrigérée

LDA de la MartiniqueMicrobiologieLDA de la DromePhysico-chimieOligoéléments et micropoïluantsMîcropolluants organiquesOHV et HAPLDA de la Martinique : 19/08/2008LDA de la Drome : 21/08/2008Ceux lissés par l'arrêté du 10 juillet 2007Annexe \ 1 <( informations minimalesnécessaires pour l'évaluation de la qualité deï'eau de ïa ressource )>

i.;aboratôire(s) d'analyses

Daté dë réceptionlâü làboratoï re(s)

Paramètres recherchée

De ces analyses nous retiendrons les éléments suivants

Physlcoehlmïq

Mica'Ôbtologlë

àlÿÿiiÔë$i l;ll+lç+.?''Ô$$Mi.crQpbllüaÜts orgjïDiqyesjl

#OH:ÿet .HAP

Pestïcidéï:; : B

Eau agressivePrésence de Fe en teneur légèrement supérieure à la valeur admissible (242pg/l au lieu de 200)Présence de Mn en teneur supérieure à la valeur admissible (80pg/l au lieu de

Turbidité inférieure à la limiteAbsence de nitrate, de nitrite

d'escherlchia cob

50)

Absence de germe test de contamination fécale : conformeet d'entérocoaAbsence sauf arsenic (mais très en dessous des valeursBore

Absence

Absence

Absence(380 molécules recherchées

réglementaires) et

Conclusion sur les analyses d'eau du forage BLF2

Les analyses réalisées sur le prélèvement du 19 août 2008 apparaissent conformes à des eaux destinées à laconsommation humaine. Seul le fer est présent en teneur très légèrement supérieure à la limite

réglementaire. Ce paramètre reste à confirmer par d'autres analyses à réaliser également en période decarême, afin de définir un éventuel traitement à mettre en œuvre.

Page 24 sur 39

©CoaPHUH.4urë e'AaaLoiif

aE t 8E'8 PAGE S'UO AI4RTJ.

7. Pompage d'essai F3Les essais se sont déroulés du 21 au 29 mai 2010

Pompage par paliers dans F3

Un essai par paliers(ou essai de puits) consiste à pomper dans l'ouvrage à des débits croissants sur despériodes relativement courtes. Il a pour objet de déterminer les caractéristiques du complexe aquifè re

/ouvrage de captage(débit critique, pertes de charge,-.).

Quatre paliers de Olh30 chacun, séparés par des périodes de repos de durées équivalentes ont étéréalisés.

00:00:00 01:00:00 02:00:00 03:00:00 04:00:00 05:(X):00 Û6:00:00 07:00:00 08:C)0:00 09:00:00 10:00:00 11:00:00 12:00:00

Temps

HT

RabattementThéorique

(m)

Evolutïon du rabattement en fonction du temps

Les caractéristiques de l'essai sont les suivantes

Niveau (m)

Niveau dynamique finde palier l

Niveau dynamique ünde palier 2

Niveau dynamique finde palier 3

Niveau dynamique finde palier 4

Page 25 sur 39

             = 'ln       

Ca u xurî a'Aaota €mrîo.F8PACZ 3Ua AI4RÏJ X/aUf

Calcul de pertes de charges

Calcul des pertes de charge

0 5 10 15 202530Débit (ms/h)

45

Détermination du débit critique

Débit (m3/h}300 10 20 40 50 60

Débit critique30 M3/h

De ces essais, nous retiendrons les éléments suivants

aucune véritable stabilisation n'a été atteinte en fin de paliers

le débit critique déduit de la courbe caractéristique (voir Illustration 3 page î01 est de l'ordre de 30 m;/h.

Les rabattements critiques (Sc) correspondants sont de ]-7,5 et 15,3 m. L'essai de longue durée sera réalisé à

un débit légèrement inférieur à ce débit critique

Page 26 sur 39

@CoHauw.4ur4 e'.AeatoHÆ

oc l,'E8Pao€ 3uo Al48rl

Pompage longue durée

Un essai de longue durée est réalisé à débit constant sur une période assez longue. Dans le cas présent une

durée de 72 heures a été appliquée.

Cet essai permet de déterminer

- les paramètres hydrodynamiques de(s) l'aquifère(s) testé(s) : transmissivité {{ T », coefficientd'emmagasinement« S»(si l'on dispose d'un piézomètre d'observations

les caractéristiques particulières de l'aquïfère : limites d'alimentation ; limites étanches ; hétérogénéité

Le pompage de longue durée a débuté le 25 mai 2010 à 07h15. Un débit initial d'environ 29 m3/h a été choisi

sur la base des informations obtenues lors des essais par paliers.

Les niveaux statiques avant le début du pompage étaient

F3

2.26

# + 0,5# - 1.76

BLF2

1 .05

# +0,52

# - 0,53

NS en m/repère

Niveau repère m/sol

NS m/sol

Au terme des pompages d'essai, les principales caractéristiques hydrogéologiques à retenir sont lessuiva ntes :

L'aquifère testé est en charge. Son niveau statique est proche du TN (-1,6 m le 25/05/08), et au dessus duniveau de la Rivière Blanche,

Le débit critique de F3 est de l'ordre de 30 m3/h,L

Ï

La présence d'une limite étanche évaluée à 470 m de F3

L'illustration ci-après présente l'évolution des rabattements dans le forage F3 et dans le forage BLF2 utilisé

comme piézomètre. Les deux courbes ont été représentées avec la même échelle de façon à apprécier etcomparer l'amplitude des phénomènes.

Les rabattements (différence de niveau entre la nappe au repos et en pompage) étaient de 21,4 m dans le

puits de pompage F3, et de 2,1 m dans BLF2 distant de 135 mètres.

Page 27 sur 39

Rab attement {m)

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Débits (m3/h)

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Dr &PE'8PAC€ 3'UO AI4RTINIQ

8. Analyse de la qualité de l'eau brute F3

Un prélèvement d'eau a été réalisé durant le pompage de longue durée sur le forage F3n

Point de prélèvement

Date et heure do prélèvement

Piquage de la colonne d'exhaure

Le 27/05/2010 à 09h45

Glacière réfrigérée

LDA de la Martinique

Microbiologie

LDA de la Drame

Ph ysico-chim le

Oligoéléments et micropalluants

Micropolluants organiquesOHV et HAP

LDA de la Martinique : 27/05/2010LDA de la Drame : 29/05/2010

LDA de La Manche pour la radioactivité

Ceux listes par l'arrêté du lO juillet 2007 - Annexe l : « /nformaf/ons

m animales nécessaires pour l'évaluation de la qualité de l'eau de laressource »

Conditionnement

Laboratoire(sl d'analyses

HDate de réception au laboratoire(s)

Paramètres recherchés

De ces analyses nous retiendrons les éléments suivants

Eau agressive

Présence de Fe en teneur supérieure à la valeur admissible (400 pg/l au lieu de 200)

Présence de Mn en teneur supérieure à la valeur admissible (247 pg/l au lieu de 50)Turbidité inférieure à la limite

Absence de nitrate, de nitrite

Absence de germe test de contamination fécale : conforme. d'escherichia cob et

d'entérocoque

Absence sauf Arsenic. Bore et Baryum mais très en dessous des valeurs

réglementaires

Microbiologie

Oligoéléments et micropolluants

Micropolluants organiques

OHV et HAP

Pesticides

Conclusion sur les analyses d'eau du forage F3

Les analyses réalisées sur le prélèvement du 27 maï 2010 apparaissent conformes à des eaux destinées à laconsommation humaine

Le Fer et le Manganèse sont présents en concentration supérieure à la limite réglementaire. Ce paramètre

reste à confirmer par d'autres analyses à réaliser également en période de carême, afin de définir unéventuel traitement à mettre en œuvre

Page 29 sur 39

COMMUN.4vrÆ D 'iqaat.OKËE8pAcz 3ua Alain

9. Essai de pompage en parallèle pendant 72 h

Résultats des essais

Les essais ont été effectués du 8 octobre 2012 au matin jusqu'au Il Octobre 2012 aumatin.

Forage BLF2 - 40 m3/h

Le débit moyen est d'environ 36,3 ms/h, le niveau de la nappe tend à se stabiliser aux

alentours de 14,5 m après 60h de fonctionnement.

Niveau de nappe :f(t) - Forage BLF2 4a m3/h

18,S

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T.mps (h)

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Page 30 sur 39

- Forage BLF2 - 40 m3/h     

   

%CoifæuN.4ur& o '4aat0 4.oe t'E:gpAcz 3ua AlaRrïi

Forage F3 -- 20 m3/h

Le débit moyen est d'environ 19,3 ma/h, le niveau de la nappe tend à se stabiliser aux

alentours de 10 m après 70 h de fonctionnement.

f

Niveau de la nappe f(t) - forage F3 - 20 m3/h

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08/10/201200:00 08/10/2012 12:00 09/10/201200:00 09/10/2012 12:00 10/10/2012 00:00 10/10/2012 Î2:00 ÎI/I0/2012 00:00 11/IQ/2012 12:00

Temps (h)

Débit :fjtl - Forage F3 - 20m3/h20,5

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Temps (h}

17.S

Page 31 sur 39

C'oAPHufîa uïÆ D 'iAaaiE L 'E8 race 3ua AI

V. Filière de traitement

1. Traitement de l'eau souterraine

Après analyse de l'eau des deux forages, ces derniers ne comportent pas de substance dangereusepour la santé de l'homme. Les deux forages ont une qualité d'eau conforme à des eaux destinées à laconsommation humaine. Seul le Fer et le Manganèse sont présents en proportion légèrement

supérieure à la limite réglementaire

Pour traiter l'eau des forages, une dilution avec l'eau captée dans la Rivière-Blanche permettra de

diminuer la concentration trop élevée en fer et en manganèse contenu dans l'eau des deux puits.D'après les analyses de l'eau des forages, ces deux paramètres restent ceux qui présentent desconcentrations au-dessus des normes admissibles.

Le fer (Fe) et le manganèse IMnl

Norme: Fer 0,2 mg/L et Mn 0,05 mg/L

Le fer et le manganèse sont souvent présents dans l'eau en quantité variable selon les régions, en effet

lors des dernières analyses les valeurs pour ces deux paramètres sont

Forage BLF2 : Fer 0,24 mg/L et Mn 0,08 mg/L

forage F3 Fer 0,40 mg/L et Mn 0,2 mg/L

Le fer et le manganèse ne sont pas des substances toxiques pour l'homme. Par contre au-delà de lanorme prescrite, ces composés donnent une couleur et un goût désagréable à l'eau.

La d élution

L'objectif de la dilution est de pouvoir obtenir les concentrations en fer et en Manganèseréglementaire.

Le volume journalier prévisionnel des deux forages est de 1440 m3 (débit potentiel de BFL2 et F3). Lacapacité moyenne journalière d'eau prélevée dans la Rivière-Blanche durant la période de carême estde 28298 m3/j ce qui est largement supérieur au débit des forages.

Pour atteindre des concentrations en fer et en manganèse admissible un rapport de l à 20 permettrad'obtenir des valeurs réglementaires. Ces valeurs seront largement inférieures aux valeurs admissibles.

L'eau des forages sera injectée avant le processus de filtration, en effet l'eau des forages seramélangée à l'eau de rivière au niveau du collecteur d'eau décantée qui alimente les filtres à sables.

Dans l'usine de potabïlisation de Rivière-Blanche l'eau des forages subira comme traitement

La filtrationLa sté ri lisation

La ch loration

Page 32 sur 39

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2 Synoptique traitement Rivière-Blanche

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Page 33 sur 39

3. Description de la filière de traitement de Rivière-Blanche

Cette usine de production d'eau potable a été réalisée dans les années 1950 puis modernisé en 2004

sur la base d'une filière de traitement conventionnel de type A2 quï prévoit les étapes suivantes

C .g -Æ D 'Abat.OAîfax l

E 3uo AIA rl /a

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e

8

e

8

e

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l njectïon de dioxyde de carbone

Injection de lait de chaux

l njectïon de sulfate d'alumine

Mélange rapide, injection de polymèreFloculation lente

Décantation sur modules de lamellaires

Filtration sur filtres Aquazur T

Correction du pH par eau de chaux(pour atteindre l'équilibre de pH)

Désinfection à l'hypochlorïte de calcium

Cette filière classique a déjà fait ses preuves puisque la station actuelle fonctionne depuis plus de 60

ans, aussi les risques d'un traitement mal adapté sont donc limités. Le fait que cette filière ait étémodernisée permet d'envisager avec confiance une production d'eau potable en conformité avec les

normes en vigueur.

4. Plan de masse de l'usine d'eau potable de Rivière-Blanche

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Page 34 sur 39

5. Schéma de principe de la filière de traitement eau

FILIÈRE DE TRAITEMENT EAU

ltéûctifsAï\alyseurs en continue

l PRISE D'EAU EN RIVIÈRE lDébltïnètrc cû\ï brtïtepflmètïe eau brute

Turbldin'titre eau brute

Equipentents

Grilles Johnwn inox500 microns "1

RnïlNEIULISATiON

<

2 NfELANGEURS RAPIDES

Lait de chaux

ïlfate d'aluntïne

Pol\'nîère

Résen'oïr 21 T

Sima de vidange

big'gags l T

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pHmètre eau floculée r

4 FLOCULAnURS à HERSE

4 robots extracteurs

de boues{ DECANTEtRS LAXÏELtAiR6

Turbïdlmètre eau décantée

tuïbïdtmètre eaw filtrée 8 FÏL'mES à SABLE - Ï2 ïïA Lavage automatique

DébïMètre eau filtréeCANAL d'EAU rlt'RE€

<

<

RÉSERVOIRS D'tÂU TRAHIE

Eau de caux

Eau de Javel

Remtœ à \'«uïltbreca!«-cürboi\loue

DëslNecUon finalepHmëtre eau traitée

Analyseur de chlore

Comptage

productionRéseau dadductlon Pompages ŒESM

de la Œ.ESM

Page 35 sur 39

COHH t/N4UÏÆ O'4qaaI.OH€t'E8p4cr 3uo AlaRrr

6 Gestion de la production d'eau

Programme d'auto-surveillance des eaux brutes, produites et distribuées

La qualité des eaux issues de la filière Rivière-Blanche est suivie par les services de l'ARS et par la SMEqui réalise son propre autocontrôle

L'ARS réalise le programme officiel d'analyses réglementaires prévu par le Code de la Santé Publique, àsavoir pour Rivière-Blanche

Sur [es eaux brutes :].2 RS à Rivière-Blanche

Sur les eaux produites : 22 PI et 3 P2 à Rivière-BlancheSur les eaux distribuées : 400 DI

RS correspond au programme d'analyses effectué sur la ressource pour les eaux d'originesuperficielles .

PI correspond au programme d'analyses de routine effectué au point de mise en distribution

P2 correspond au programme d'analyses complémentaires de PI permettant d'obtenir le programme

d'analyse complet(PI et P2) effectué au point de mise en distribution.

DI correspond au programme d'analyses de routine effectué aux robinets normalement utilisés pourla consommation humaine

Les analyses d'autocontrôle effectuées par la SME suivent le programme suivant

Sur les eaux brutes : suivi de la turbidité et du pH paranalyseurs en continu sur chaque usinelavec contrôle journalier en laboratoire), suivi de l'aluminium(l échantillon par semaine)

Sur les eaux produites : suivi de la turbidité de l'eau filtrée, du pH de l'eau traitée, du résiduelde chlore sur l'eau traitée par analyseurs en continu. Et suivi de l'aluminium.

Sur les eaux distribuées : suivi hebdomadaire du résiduel de chlore libre sur 35 points duréseau de la CAESM.

Cette ressource d'eau souterraine (BLF2 et F3) oblige à mettre en place le programme officield'analyses concernant les ressources d'eau souterraine contenu sur le territoire de Rivière-Blanche

Sur les eaux brutes : 12 RP à Rivière-Blanche

Page 36 sur 39

%CoæHuw.4urÆ e'lAaataHÎ

OC t 'ES Face gUO Baril.

Sécurisation

L'objectif de la modernisation de l'usine de Rivière-Blanche a été de garantir une meilleure fiabilité de

l'ensemble du processus.

Ainsi, les travaux ont permis

Un doublement de tous les équipements électromécaniques,

L'installation d'analyseurs en continu à chaque étape de la filière de traitement,

La mise en place d'un groupe électrogène permettant d'assurer une autonomie defonctionnement complète de l'usine et des pompages vers Saint-Joseph,

Un satellite de télésurveillance en liaison permanente via une liaison spécialisée avec le PC detélégestion et d'astreinte de la SME. r

rl

L'équipe d'astreinte <( production >> de la SME effectue des tournées journalières systématiques liées

aux préparations des réactifs. De plus, elle intervient sur appel système de télésurveïllance pour lequel

les alarmes sont hiérarchisées en fonction de la gravité du problème.

Il existe également un dispositif anti-intrusion relié directement à une société de surveillance

Autonomie de fonctionnement de l'usine

La mise en place d'un groupe électrogène de 400 kVa permet de disposer sans intervention, d'une

autonomie de 72 heures de production et de pompage en cas de coupure électrique. Durant ce délai,le réservoir de carburant alimentant le groupe électrogène peut être réapprovisionné si la pannepersiste

Les stockages de réactifs offrent tous une autonomie d'au moins deux mois de consommation

Page 37 sur 39