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RENFORCEMENT DES RESSOURCES EN EAU MINERALE DE LA VILLE DE DlVONNE-LES-BAINS (01)

PROGRAMME DE FORAGES ET D'EQUIPEMENT D'EXPLOITATION

R.32110.RHA/4S-91 Janvier 1991

par M. MARTELAT et Ph. DUBOEUF

BRGM - RHONE-ALPES 29, boulevard du 11-Novembre - B.P. 6083 - 69604 Villeurbanne cedex. Franc« Tél.: (33) 78.89.72.02 - Télécopieur : [33; 78.94.12.64 • Télex : 380 966 F

RENFORCEMENT DES RESSOURCES EN EAU MINERALE DE LA VILLE DE DIVONNE-LES-BAINS (01)


R.32110.RHA-4S/91 Janvier 1991

R E S U M E

L'étude de ce projet a été confiée à l'Agence Rhône-Alpes du BRGM par la Ville de DIVONNE-les-Bains (01). Son objet est de définir le programme de forages et d'équipement nécessaire à l'approvisionnement du nouvel établissement thermal de DIVONNE-les-Bains et d'une unité d'embouteillage actuellement à l'étude.

Le programme comporte la réalisation de trois forages destinés respectivement :

• à l'établissement thermal ; • à l'unité d'embouteillage ; • au secours.

Les travaux ont comporté :

• la mise en oeuvre d'une étude géophysique destinée à préciser l'implantation des forages ;

• la définition du programme de forages et des prescriptions techniques concernant leur réalisation ;

• l'établissement du programme d'équipement d'exploitation des ouvrages.

Les résultats obtenus permettent de fixer les implantation des forages de l'établissement thermal prévus sur le champ de captage de l'ouvrage actuellement en service.

Par contre, on ne dispose pas de données suffisamment fiables pour entreprendre un forage d'exploitation coûteux, sur le site prévu pour l'unité d'embouteillage distant de 200 m environ du précédent.

Il est donc proposé d'entreprendre une étude géophysique complémentaire (prospection sismique haute définition) et un forage de reconnaissance préalable.

Le programme de forages et d'équipement d'exploitation a été établi. Son coût total est évalué à la somme de 4.700.000 F (hors taxes).

Iaterlocuteur des Services Techniques de la Ville de DIVONNE M. COISNE

Responsable de 1'étude, auteur du rapport M. MARTELAT

Prospection géophysique Ph. DUBOEUF

Dessin J. F. RIEUX

Secrétariat p. LINAGE

S O M M A I R E

1 - PRESENTATION DU PROJET

1.1. - MODALITES ADMINISTRATIVES

1.2. - MOTIVATIONS

1.3. - OBJET DE L'ETUDE

2 - DEFINITION DU PROGRAMME

2.1. - SITUATION GENERALE

2.2. - TRAVAUX DE FORAGE

2.3. - IMPLANTATIONS DES FORAGES

2.4. - CONDITIONS D'EXPLOITATION

2.5. - EQUIPEMENTS TECHNIQUES DES OUVRAGES

2.6. - EQUIPEMENTS D'EXPLOITATION

2.7. - RACCORDEMENT DES OUVRAGES

3 - CONDITIONS GEOLOGIQUES ET HYDROGEOLOGIQUES

3.1. - CONTEXTE GENERAL

3.2. - DONNEES HYDROGEOLOGIQUES

4 - ETDDE GEOPHYSIQUE COMPLEMENTAIRE

4.1. - PRESENTATION - MISE EN OEUVRE

4.2. - DONNEES RECUEILLIES - RESULTATS OBTENUS

4.3. - PROPOSITIONS

5 - TRAVAUX DE FORAGE

5.1. - TECHNIQUES DE FORATION

5.2. - REPARTITION ET PLANNING DES TRAVAUX

5.3. - SPECIFICATIONS TECHNIQUES - MISE EN OEUVRE

5.3.1. - Spécifications techniques

5.3.2. - Forages d'exploitation FI et F2

5.3.3. - Reconnaissance sur l'emplacement du forage F3

5.3.4. - Forage d'exploitation F3

5.4. - DEVELOPPEMENT DES OUVRAGES

5.5. - POMPAGES D'ESSAI

5.5.1. - Mise en oeuvre

5.5.2. - Programme des essais

5.6. - DELAIS

6 - EQUIPEMENT D'EXPLOITATION DES FORAGES

6.1. - DISPOSITIF D'EXPLOITATION

6.2. - PRESCRIPTIONS CONCERNANT LES EQUIPEMENTS ET LES TRAVAUX

6.2.1. - Ouvrages de génie civil

6.2.2. - Local technique FI et F2

6.2.3. - Aménagement des têtes de forage

6.2.4. - Réseau de distribution et de raccordement

6.2.5. - Robinetterie

6.2.6. - Equipement hydraulique de régulation

6.2.7. - Equipements d'exhaure

6.2.8. - Equipement électromécanique et commande de contrôle

6.2.9. - Equipements de contrôle

6.2.10. - Télétransmission des signaux

6.2.11. - Equipement électrique - Chauffage

6.3. - DELAIS

7 - COUT ESTIMATIF DU PROJET (hors taxes)

7.1. - ETUDE GEOPHYSIQUE COMPLEMENTAIRE

7.2. - PROGRAMME DE FORAGE

7.3. - EQUIPEMENT D'EXPLOITATION

7.4. - RECAPITULATIF

8 - CONCLUSIONS

LISTE DES FIGURES

Figure

Figure

Figure

Figure

n°

n8

n°

n°

1

2

3

4

Carte de situation (échelle 1/25.000)

Contexte géologique et hydrogéologique

Coupe géologique et technique des forages d'exploitation

Schéma de principe du dispositif d'exploitation

A N N E X E S

Annexe 1 : Prospection géophysique sur le site d'Arbère

Annexe l.a : Carte d'implantation des profils (échelle 1/2.000)

Annexe l.b : Profils électriques PI et P3

RENFORCEMENT DES RESSOURCES EN EAU MINERALE DE LA VILLE DE DIVONNE-LES-BAINS (01)


R .32110 .RHA-4S /91 Janvier 1991

1 - PRESENTATION DU PROJET

1.1. - MODALITES ADMINISTRATIVES

L'étude de ce projet a été confiée à l'Agence Rhône-Alpes du BRGM par la Ville de DIVONNE-les-Bains.

1.2. - MOTIVATIONS

La Ville de DIVONNE-les-Bains dispose, pour l'approvisionnement de son nouvel établissement thermal, d'un forage réalisé en 1987 avec le concours du BRGM, dans le quartier d'Arbère.

Cet ouvrage permet d'obtenir, par écoulement naturel artésien, un débit qui peut atteindre 100 m 3 / h , mais qui baisse sensiblement dans les années de sécheresse, comme en 1989 où il n'excédait pas 80 m 3 / h .

Dans des situations semblables, il conviendrait de mettre en place une électropompe immergée pour maintenir le débit en augmentant le rabattement. Toutefois, ce forage était conçu à l'origine pour la reconnaissance et les essais ; de ce fait, son équipement permet seulement l'introduction d'une électropompe 0 6", dont la capacité est insuffisante.

D'autre part, en cas d'incident technique affectant l'ouvrage ou ses équipements, la commune ne dispose pas de ressources de substitution permettant d'assurer la pérennité de l'approvisionnement.

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Enfin, les Elus municipaux souhaitent développer une unité d'embouteillage à proximité du site de captage, pour la commercialisation de l'eau minérale de DIVONNE.

Ces différentes motivations conduisent à mettre en oeuvre un programme de forage et d'équipement d'exploitation permettant de répondre aux préoccupations qui viennent d'être exposées.

1.3. - OBJET DE L'ETUDE

L'objet de cette étude est de définir :

• l'implantation des forages en faisant appel à des techniques de prospection géophysique légère ;

• les caractéristiques techniques des forages à réaliser ;

• l'équipement d'exploitation et de mesure nécessaire ;

• l'évaluation du coût des travaux à mettre en oeuvre.


2.1. - SITUATION GENERALE

La situation générale du dispositif d'exploitation actuellement en service est schématisée sur la carte de situation figure n" 1.

2.2. - TRAVAUX DE FORAGE

Il est prévu la réalisation de trois forages d'exploitation en vue des affectations ci-après :

• Forage FI : approvisionnement de l'établissement thermal ,

• Forage F2 : secours en vue d'assurer la sécurité de l'approvisionnement, aussi bien de l'établissement thermal que de l'unité d'embouteillage ;

• Forage F3 : approvisionnement de l'unité d'embouteillage.

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2.3. - IMPLANTATIONS DES FORAGES

Les implantations des forages Fl et F2 sont prévues sur le champ de captage d'Arbère, à proximité de la station de pompage en service actuellement.

L'implantation du forage F3 est prévue à proximité de l'unité d'embouteillage en projet à 170 m environ au Sud-Ouest de l'actuelle station de pompage et de l'autre côté de la route. L'emplacement retenu pour ce projet n'est pas encore arrêté car il dépendra essentiellement des conditions hydrogéologiques et des critères de maîtrise foncière.

2.4. - CONDITIONS D'EXPLOITATION

Les trois forages devront permettre une exploitation avec un débit de 100 m3/h, au moyen d'une électropompe pouvant être immergée jusqu'à une profondeur de 45 m.

2.5. - EQUIPEMENTS TECHNIQUES DES OUVRAGES

Les équipements définitifs des forages, en contact avec l'eau captée seront en acier INOX 304 L.

2.6. - EQUIPEMENTS D'EXPLOITATION

Les équipements d'exploitation comprennent :

• les ouvrages de génie civil,

• les pompes avec les installations électromécaniques de commande, de contrôle et de sécurité,

• les appareils de mesure nécessaires au suivi de l'exploitation et des caractéristiques physiques de l'eau,

• les systèmes de télétransmission compatibles avec les installations existantes pour les forages 1 et 2.

REMARQUE : Les équipements en service dans 1 'actuelle station de pompage seront récupérés pour être transférés sur le nouveau dispositif d 'exploitation.

- A -

2.7. RACCORDEMENT DES OUVRAGES

Ils seront établis comme suit :

• les forages 1 et 2 à la conduite de refoulement en service,

• le forage 1 au forage 3,

• la conduite de distribution du forage 3 sera laissée en attente.

3 - CONDITIONS GEOLOGIQUES ET HYDROGEOLOGIQUES

3.1. - CONTEXTE GENERAL

Le contexte géologique et hydrogéologique sur le site de DIVONNE-les-Bains a été présenté dans le rapport BRGM n" 86 SGN 703 RHA. Il est synthétisé sur le bloc-diagramme figure n° 2 qui résume la structure et le schéma des circulations de l'eau souterraine captée par le forage d'Arbère.

Les formations calcaires crétacées qui affleurent sur le Jura s'ennoient sous une puissante série de Molasse tertiaire. Les eaux météoriques s'infiltrent sur les reliefs du Jura à l'Ouest et cheminent dans les roches calcaires, à la faveur de la fissuration et de la karstification qui les affectent.

Un accident qui affecte l'ensemble des séries crétacées et tertiaire favorise la remontée des eaux souterraines qui donne naissance aux sources d'Arbère et assure la productivité du forage.

3.2. - DONNEES HYDROGEOLOGIQUES

Les données dont on dispose proviennent des travaux de forage entrepris en 1987 sur le site d'Arbère et présentés dans le rapport BRGM 87 SGN 412 RHA de juin 1987. Elles sont synthétisées sur la coupe figure n" 3 et sont résumées ci-après.

Le forage a recoupé successivement :

• les formations quaternaires représentées par des alluvions fluvioglaciaires comportant de gros galets ;

• la Molasse chatienne ;

• les calcaires crétacés.

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Les premières venues d'eau se manifestent dans le quaternaire, mais elles proviennent des calcaires crétacés sous-jacents.

Le forage était artésien dès la première venue d'eau.

Le débit du forage a peu évolué au cours de la foration, jusqu'à la cote 123 m, d'où provient l'essentiel des ressources ; le débit artésien passe brusquement de 10 à 100 mJ/h.

Après équipement, la pression en tête de l'ouvrage s'établissait à 4 bars.

4 - ETUDE GEOPHYSIQUE COMPLEMENTAIRE

4.1. - PRESENTATION - MISE EN OEUVRE

Cette investigation a pour objet de préciser la localisation des forages à réaliser. Les travaux ont comporté la mise en oeuvre de 3 profils électriques en ligne AB = 300m au pas de 10 m, associés à un dispositif rectangle.

4.2. - DONNEES RECUEILLIES - RESULTATS OBTENUS

L'ensemble des données recueillies et les résultats obtenus font l'objet de l'annexe 1 ; ils se résument comme suit :

• Les profils PI et P2, qui recoupent le champ de captage actuel, mettent en évidence une plage anomalique de résistivité, en relation avec la fracturation sous-jacente et permettent de fixer les implantations des forages FI et F2 prévus à proximité de la station de pompage. Les emplacements sont reportés sur le plan au l/2.000è (figure la de l'annexe n° 1).

• Par contre, le profil P3 qui avait pour objectif de définir l'implantation du forage F3, destiné à l'unité d'embouteillage, ne montre pas de contraste de résistivité significatif. Il en résulte l'absence de données fiables permettant de localiser l'emplacement du troisième forage.

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4.3. - PROPOSITIONS

Les résultats ci-dessus montrent que l'on ne dispose pas, sur le site de la station d'embouteillage,de critères permettant la mise en oeuvre, dès à présent, d'un forage d'exploitation coûteux.

Nous proposons donc deux interventions successives permettant de limiter au maximum les risques engagés, soit :

• une campagne de prospection sismique haute définition qui permettrait de définir la géométrie de la structure et la fracturation à l'aplomb du site concerné ;

• une reconnaissance préalable par forage, sur l'emplacement retenu, qui permettrait d'évaluer, en vraie grandeur, l'importance de la ressource et sa qualité.

5 - TRAVAUX DE FORAGE

5.1. - TECHNIQUES DE FORATION

Les forages seront réalisés au moyen d'une machine mixte permettant de mettre en oeuvre indifféremment les techniques de forage :

• Rotary à la boue,

• Roto-percussion à l'air comprimé - Marteau fond de trou (MFT).

5.2. - REPARTITION ET PLANNING DES TRAVAUX

Le programme comporte deux tranches successives de travaux :

• une tranche ferme, comportant la réalisation :

• des forages FI et F2 destinés à l'approvisionnement de l'établissement thermal ;

• la reconnaissance sur l'emplacement retenu pour le forage F3 destiné à l'approvisionnement de l'unité d'embouteillage ;

• une tranche conditionnelle dont la mise en oeuvre dépend des résultats obtenus à l'issue de la reconnaissance et qui a pour objet la transformation du forage en ouvrage d'exploitation.

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5.3. - SPECIFICATION TECHNIQUES - MISE EN OEUVRE

5.3.1. - Spécifications générales

Les spécifications techniques générales sont identiques pour les trois forages d'exploitation (sauf en ce qui concerne l'avant trou) et sont définies sur la coupe technique figure n° 3. Cependant, la mise en oeuvre des travaux sur l'ouvrage F3 est sensiblement différente du fait qu'il est prévu un forage de reconnaissance préalable.

D'autre part, pour chacun de ces ouvrages, les conditions hydrogéologiques nécessitent une parfaite maîtrise de 1'artésianisme qui impliquent des phases successives distinctes de foration, équipement et cimentation.

5.3.2. - Forages d'exploitation FI et F2

Les spécifications techniques et l'ordre des opérations concernant ces ouvrages s'établissent comme suit :

• Avant-trou : de 0 à 4,00 m

• foration en tricône 0 17 1/2 à la boue bentonitique

• mise en.place d'un tubage acier roulé soudé 0 400/406 mm

• cimentation gravitaire totale de l'espace annulaire et attente de prise.

• Chambre de cap tage : de 0 à 50 m

• foration de 4 à 50 m au tricône 0 15" à la boue bentonitique

• mise en place d'un tubage acier inox 304 L 0 313/323 mm, épaisseur 5 mm, avec bride acier en tête DN 300

• cimentation totale de l'espace annulaire sous pression par le bas et attente de prise (24 h).

• Calcaires massifs de 50 à 110 m

• foration au marteau fond de trou MFT 0 12"l/4

• mise en place d'un tubage acier INOX 304 L 0 250/260 m suspendu à la base du tubage précédent 0 400/406 mm

• cimentation en pression par le bas de l'espace annulaire.

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• Calcaires aquifères de 110 à 140 m

• foration marteau fond de trou MFT 0 8" 1/2

• mise en place d'un tubage crépine à trous oblongs, ouverture 5 mm, en INOX 304 L 0 6"l/2, épaisseur 4 mm, suspendu au tubage précédent 0 250/260 mm.

5.3.3, - Reconnaissance sur l'emplacement du forage F3

Les conditions hydrogéologiques Cartésianisme important de l'aquifère) et la destination finale de l'ouvrage pour l'exploitation, conduisent aux spécifications suivantes :

• Avant trou de 0 à 15 m

• foration au tricône 0 17"1/2 à la boue bentonitique

• mise en place d'un tubage API 0 16" avec bride en tête acier

• cimentation totale en pression par le bas de l'espace annulaire et attente de prise.

• Terrains boulants de 15 à 50 m

• foration au tricône 0 10" à la boue bentonitique

• mise en place d'un tubage provisoire acier API 0 7"

• Reconnaissance des calcaires crétacés de 50 à 140 m

• foration au marteau fond de trou (MFT) 0 6"l/2

5.3.4. - Forage d'exploitation F3

Les prescriptions concernant les travaux à mettre en oeuvre pour transformer le forage de reconnaissance préalable en ouvrage d'exploitation, s'établissent comme suit :

• pose d'un bouchon de cimentation entre 110 et 120 m ;

• retrait du tubage provisoire API 0 7" ;

• alésage de 15 à 50 m au tricône 0 15" à la boue bentonitique ;

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• mise en place de la chambre de pompage de 0 à 50 m (tubage INOX 304 L 0 313/323 avec bride acier en tête) ;

• alésage de 50 à 110 m au MFT 0 12"l/4 ;

• mise en place de 50 à 110 m du tubage INOX 304 L 0 250/260 mm ;

• cimentation totale de l'espace annulaire en pression par le bas et attente de prise ;

• alésage de 110 à 140 m au MFT 0 8"l/2 ;

• .aise en place de 110 à 140 m du tubage crépine à trous oblongs, ouverture •5 :..:n, en INOX 304 L.

5.4. - DEVELOPPEMENT DES OUVRAGES

Le développement des ouvrages sera réalisé au moyen d'un émulseur air-lift immergé, à une profondeur de 100 m environ et sin Line durée de 24 heures au moins par forage.

5.5. - POMPAGES D'ESSAI

5.5.1. - Mise en oeuvre

Le dispositif nécessaire aux pompages et aux mesures comporte :

• un Té DN 300/150 fixé sur la bride en tète de l'ouvrage avec sortie latérale DN 150 ;

• une vanne latérale DN 150 à passage intégral ;

• une bride pleine en tête DN 300 avec presse étoupe 0 6" pour passage de la colonne d'exhaure (ou fixation à brides) et piquage 0 1/2" pour mesure de pression et prise d'échantillon ;

• une électropompe immergée de capacité Q 200 m3/h, HMT 60 m ;

• une colonne d'exhaure 0 6" permettant la descente de la pompe à 50 m ;

• un piquage 0 1/2" en tête de la colonne d'exhaure avec vanne 1/2" pour prise d'échantillon ;

• une vanne de réglage de débit (DN 150) à passage intégral ;

• un tube plongeur 0 32 mm, longueur 50 m, pour la mesure des niveaux ; celui-ci sera fixé par presse étoupe sur la bride pleine en tête de l'ouvrage ;

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• un débitmètre d'une précision de j 5 % pouvant être raccordé indifféremment par by-pass sur la conduite d'exhaure ou la vanne latérale ;

• une conduite de refoulement 0 6" minimum, longueur 50 m.

5.5.2. - Programme des essais

Les essais seront entrepris sur chaque forage d'exploitation à l'issue des travaux et comporteront :

• des essais en paliers de débits jusqu'à stabilisation du niveau dynamique sur une durée d'au moins 24 h 00 au total ;

• des essais à débits constants sur une durée de 72 h.

Des essais pourront également être mis en oeuvre sur le forage de reconnaissance F3.

5.6. - DELAIS

Les délais de réalisation des travaux de forage, y compris les pompages d'essai, sont évalués comme suit :

• Délai d'intervention : il est prévu un mois de délai pour la préparation du matériel et l'approvisionnement des fournitures ;

• Délai d'exécution : il est prévu un mois de délai pour chaque ouvrage d'exploitation et deux semaines pour le forage de reconnaissance.

Il en résulte un délai d'achèvement des travaux de quatre mois et demi environ, après signification du marché.

6 - EQUIPEMENT D'EXPLOITATION DES FORAGES

6.1. - DISPOSITIF D'EXPLOITATION

La conception générale du dispositif d'exploitation est définie sur le schéma de principe figure n* 4.

Il s'agit d'exploiter les ressources en eau minérale au moyen d'électropompes immergées, à partir de trois forages ayant des affectations distinctes.

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Cette exploitation nécessite des ouvrages de génie civil adaptés, des canalisations de raccordement et des systèmes de commande, de régulation et de contrôle.

Les forages FI et F2 destinés à l'approvisionnement de l'établissement thermal pourront fonctionner en régime alterné. Ils seront interconnectés et raccordés à la canalisation de refoulement en service.

Le forage F3, destiné à l'approvisionnement de l'unité d'embouteillage, sera équipé dans cet objectif et raccordé pour le secours au forage F2, par l'intermédiaire d'un stabilisateur de pression.

Une conduite d'évacuation permettra de collecter le débit artésien des forages quand il sera nécessaire de désamorcer 1'artésianisme pour les interventions techniques (montage de pompe, contrôle, etc.).

Chaque forage sera pourvu d'un équipement de base identique comprenant :

• un abri en maçonnerie,

• un aménagement de la tête de forage,

• une électropompe immergée avec colonne d'exhaure et électrodes de sécurité,

• la robinetterie (vannes et clapets),

• les capteurs de mesure.

Les commandes et le contrôle d'exploitation seront assurés dans les conditions suivantes :

• Pour les forages FI et F2, à partir d'un local technique commun ; celui-ci sera pourvu d'un dispositif de télétransmission par câble permettant de recevoir les commandes à partir de l'établissement thermal et de transmettre les données d'exploitation (débit, température, conductivité, niveau dans le forage pression de service) -

• Pour le forage F3, dans les mêmes conditions, à partir d'une cabine technique aménagée en superstructure de l'abri de forage (sous réserve des prescriptions que définira ultérieurement l'exploitant).

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6.2. - PRESCRIPTIONS CONCERNANT LES EQUIPEMENTS ET LES TRAVAUX

6.2.1. - Ouvrages de génie civil

• Abris en tête de puits

Ils seront du type semi-enterré, construits en moellons ou en béton, sur radier bétonné armé d'un treillis soudé coulé sur lit de gravier compacté.

Ils comporteront :

• les réservations pour traversées des conduites et des câbles, • un revêtement d'étanchéité, • une isolation thermique sur la partie supérieure, • une évacuation basse avec grille, • une aération avec grille anti-insectes, • une trappe d'accès étanche au ruissellement, avec échelle, • un tampon de visite étanche à l'aplomb de l'axe du forage, • un revêtement intérieur de propreté, en résine EPOXY.

L'abri du forage F3 comportera en plus un aménagement en superstructure pour le logement des armoires de commande et de mesure.

6.2.2. - Local technique FI et F2

Il sera constitué par un bâtiment en maçonnerie, carré ou rectangulaire, de dimensions suffisantes pour recevoir les équipements techniques prévus.

Cet ouvrage sera construit en moellons montés sur fondations et chaînage supérieur en béton armé. Il pourra recevoir une toiture en terrasse étanche ou un toit à deux pentes sur charpente traditionnelle.

Les aménagements du local comporteront :

• une dalle en béton armé avec treillis soudé et hydrofuge, coulée sur lit de gravier compacté ;

• une évacuation d'eau avec grille sur point bas, raccordée à un drain PVC posé dans la couche de gravier ;

• une porte d'accès extérieure en bois dur, ou en métal, avec poignée et serrure de sécurité ;

• deux ouvertures d'aération (haut et bas) avec ailettes réglables et grillage à insectes ;

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• un crépi extérieur étanche ;

• un carrelage de sol et mural ;

• un passage étanche avec prise de terre ;

• un passage étanche pour les câbles de raccordement au réseau EDF.

6.2.3. - Aménagement des têtes de forage

Les tubages en tète seront arasés à 0,30 m au-dessus du radier en béton et les aménagements complémentaires comporteront la fourniture et la pose :

• d'une bride en INOX 304 L DN 300 soudée sur le tubage INOX 313/323 mm (chambre de captage) ;

• d'un Té réduit en INOX 304 L DN 300/200, fixé sur la bride en tête ;

• d'une vanne latérale en INOX 304 L à passage intégral ;

• d'une bride pleine INOX 304 L avec presses étoupes pour passage des câbles de capteur et orifice de colonne d'exhaure avec fixations à brides DN 150.

6.2.4. - Réseau de distribution et de raccordement

• Canalisations de refoulement et de distribution

Les caractéristiques des canalisations et des accessoires de raccordement (coudes Té, etc) s'établissent comme suit :

• Nature : acier INOX 304 L

• Pression nominale : PN 16

• Diamètre : 6" = DN 150

• Raccordement : par brides INOX 304 L DN 150

• Assemblage : par soudure à l'argon

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• Canalisations d'évacuation

Les caractéristiques de la canalisation d'évacuation s'établissent comme suit :

• Nature : PVC

• Pression nominale : PN 10

• Diamètre : DN 300

• Raccordement : brides PVC DN 200 avec réduction

• Assemblage : manchons collés

• Pose des canalisations

Les canalisations seront posées dans une tranchée hors gel débarrassés des gros éléments anguleux, sur un lit de sable compacté de 10 cm d'épaisseur environ.

Le remblayage sera effectué successivement par :

• une couche de sable compacté recouvrant la génératrice supérieure de la conduite de 10 cm environ ;

• des couches successives de gravier compacté ;

• le terrain naturel dans la partie superficielle.

• Raccordement à la canalisation en service

La canalisation de refoulement issue des forages FI ou F2, sera raccordée à celle de l'établissement thermal en service (en PVC frété DN 150) au moyen d'un assemblage à brides,

• Dispositif de signalisation - Détection

Il sera constitué par un grillage avertisseur détectable, à couleur normalisée et à fil métallique incorporé.

Ce grillage sera intercalé dans le remblai de gravier à 0,50 m de la génératrice supérieure des canalisations, sur la totalité de leur tracé.

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6.2.5. - Robinetterie

Elle comprend les vannes et les clapets nécessaires à l'exploitation, dont les caractéristiques s'établissent comme suit :

• Matériau : Acier INOX 304 L

• Diamètre : DN 150

• Vannes type : à passage intégral

D'autre part, en vue des prélèvements, un piquage avec vanne à bille 1/2" et bec courbé INOX 304 L, sera placé sur la conduite de refoulement à la sortie de la conduire d'exhaure de chaque forage.

6.2.6. - Equipement hydraulique de régulation

Ils comportent :

• un antibélier nécessaire seulement pour le refoulement à longue distance des ressources destinées à l'établissement thermal ; il sera récupéré sur le réseau en service et installé dans le local technique (FI et F2).

• un stabilisateur de pression en INOX 304 L DN 150, nécessaire pour la connexion en secours du forage F2 vers l'unité d'embouteillage où les pressions de service sont plus faibles

6.2.7. - Equipements d'exhaure

• Electropompes immergées

• Matériau : INOX 304 L

• Débit : 100 m 3 / h

• HMT II et £2 : 10 bars

• HMT | 2 : 5 bars (*)

• Sécurité : par électrode de niveau bas

(*) Sous réserve des prescriptions définies par l'exploitant de l'unité d'eibouteillage

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• Colonnes d'exhaure

• Matériau : acier INOX 304 L

• Longueur : 45 m

• Diamètre : 6"

• Pression : PN 16

• Raccordement : manchons filetés, avec BTR 304 L de sécurité

6.2.8. - Equipements électromécaniques de commande et de contrôle

Ils seront regroupés sur une armoire en acier laqué, comportant pour chaque pompe :

• une marche manuelle de pompe, • une marche automatique, commandée à distance (remplissage de stockage), • un déclenchement automatique de la pompe par manque d'eau (électrode de protection) et par dépassement de seuil de pression (pressostat de refoulement ou rabattement),

• un voltmètre • un ampèremètre, • un compteur horaire de fonctionnement, • un compteur d'impulsion pour le nombre de démarrages, • une signalisation de défaut, • une signalisation de marche, • des bornes et ilerie repérées • des presses étoupes d'entrée et sortie des câbles.

6.2.9. - Equipements de contrôle et de mesure

Ils comprennent les capteurs de mesure et les indicateurs, dont les caractéristiques communes sont les suivantes :

• Capteurs : signal de sortie 4-20 mA

• Indicateurs ; à affichage digital, regroupés sur armoire de mesure.

Ces équipements comportent :

• Pour chaque forage :

• un capteur de pression, gamme 0-10 bars, pour le suivi du niveau dans le forage, avec câble auto-porteur immergé dans le forage à 45 m environ ;

- 17 -

• un pressostat de sécurité de refoulement avec indicateur de pression ; • une sonde de température 0-20"C ;

• une sonde de conductivité 4 électrodes, pour éliminer la dérive liée à l'évolution de l'état de surface.

• Pour chaque exploitation distincte (FI, F2, F3) :

• un capteur de pression de distribution ;

• un débitmètre électromagnétique DN 150, avec revêtement intérieur de qualité alimentaire (celui de la station de pompage en service pourra être récupéré et monté avec des réductions DN 100/150).

6.2.10. - Télétransmission des signaux

Il est prévu, pour les deux exploitations (thermalisme et embouteillage), un dispositif de télétransmission des signaux de commande, de contrôle et de mesure.

Pour la liaison Etablissement thermal/Station de pompage, le dispositif en service actuellement (du type transmission à signaux fréquentiels PERAX) sera récupéré et installé dans le local technique (Fl, F2) avec les compléments nécessaires à la nouvelle configuration de l'exploitation.

Pour la liaison forage F3/sécurité d'embouteillage, le dispositif à mettre en oeuvre dépendra de la distance du forage au site retenu pour l'activité envisagée et aussi des prescriptions définies par l'exploitant. On peut toutefois envisager un dispositif :

• à transmission directe par câble multiconducteur pour des distances courtes :

• à transmission par signaux fréquentiels, par câble biconducteur, pour des distances longues.

Dans les deux cas, les liaisons sont effectuées au moyen d'un câble blindé posé dans la tranchée des canalisations.

- 18 -

6.2.11. - Equipement électrique - Chauffage

• Local technique (Fl, F2)

Il sera aménagé avec :

• 2 prises de courant 220 v 10 A

• 1 prise de courant 380 v 20 A

• un convecteur électrique thermostaté.

• Abris en tête des forages

Ils comporteront un boîtier d'alimentation basse tension (24 v) avec prise pour baladeuse.

6.3. - DELAIS

Ils sont évalués comme suit :

• les délais de livraison des fournitures à un mois ;

• les délais d'exécution des ouvrages de génie civil à un mois, après un délai d'intervention équivalent ;

• le délai de pose des canalisations et le montage des équipements à un mois ;

soit au total, un délai d'achèvement des tavaux de trois mois environ après signification de l'ordre de service prescrivant de les commencer.

- 19 -

7 - COUT ESTIMATIF Dû PROJET (hors taxes)

7.1. - ETUDE GEOPHYSIQUE COMPLEMENTAIRE

• Prospection sismique haute définition 150.000 F

TOTAL "Etude géophysique" 150.000 F

7.2. - PROGRAMME DE FORAGE

• Amenée et repli du matériel pour l'ensemble de la campagne .. 19.500 F

• Forages d'exploitation FI + F2 de l'établissement thermal, y compris équipement INOX 304 L, développement et pompages d'essai : 65.694 F x 2 1.313.890 F

• Forage F3 de l'unité d'embouteillage

• Forage de reconnaissance 162.530 F

• Forage d'exploitation, y compris équipement INOX 304 L, développement et pompages d'essai 614.395 F

TOTAL "Travaux de forage" 2.129.815 F

• Prestations BRGM

• Mission normalisée M3 (9,66 %) 205.740 F

• Suivi hydrogéologique des travaux et des pompages d'essai . - 88.000 F

TOTAL "Total programme de forage" 2.423.555 F

- 20 -

7.3. - EQUIPEMENT D'EXPLOITATION <*)

• Génie civil et conduites :

• ouvrage en maçonnerie semi enterré en tête de chaque forage : 3 x 26.300 F 78.900 F

• station de contrôle et de commande FI + F2 95.000 F • tranchée pour raccordement et évacuation y compris pose conduite trop-plein en PVC DN 300 299.000 F

• conduite de refoulement INOX 304 L DN 150 longueur totale 250 m 185.800 F

• Equipement hydraulique de régulation et de contrôle :

• pompes et appareils de mesure FI et F2 ( 2 x 205.000 F) .. 410.000 F • pompes et appareils de mesure F3 244.000 F • vannes, clapets et stabilisateur de pression INOX 304 L .. 184.000 F

• Equipements électriques

• armoire de commande FI + F2 89.000 F • armoire de commande F3 49.500 F • éclairage, chauffage 7.800 F • câbles de liaison 75.400 F

• Equipements de télétransmission 106.800 F

TOTAL "Fourniture et travaux d'équipement" 1.825.200 F

• Prestations BRGM

• Mission normalisée M5 (16 %) 292.032 F

TOTAL "Total programme d'équipement d'exploitation 2.117.232 F

(*) Cette évaluation tient coupte des équipenents récupérés sur la station actuellement en service (anti-bélier, débitiiètre, vannes inox, appareils de «esure et de télétransaission,)

- 21 -

7.4. - RECAPITULATIF

• Etude géophysique complémentaire 150.000 F

• Programme de forage 2.423.555 F

• Programme d'équipement d'exploitation 2.117.232 F

COUT ESTIMATIF TOTAL DU PROJET 4.690.787 F

- 22 -

8 - CONCLUSIONS

Le programme destiné à assurer, avec la sécurité nécessaire, l'approvisionnement du nouvel établissement thermal de DIVONNE-les-Bains, et celui de l'unité d'embouteillage en projet, comporte la réalisation de trois forages.

Deux de ces ouvrages, FI et F2, destinés au thermalisme, seront implantés sur le champ de captage d'Arbère, à proximité de l'ouvrage actuellement en service, et les études géophysiques complémentaires entreprises ont permis de préciser leur implantation.

Le forage F3, destiné à l'unité d'embouteillage, sera réalisé à proximité de ces installations, sur un site distant de 150 à 200 m du précédent.

On ne dispose pas actuellement d'arguments suffisants pour entreprendre un forage d'exploitation coûteux sur le site envisagé. En conséquence, il est proposé de mettre en oeuvre préalablement :

• une campagne de prospection sismique haute définition ;

• un forage de reconnaissance transformable en ouvrage d'exploitation.

Les caractéristiques techniques prévisionnelles des trois ouvrages d'exploitation définitifs sont identiques. Elles permettent une exploitation de 100 m 3/h au moyen d'une électropompe immergée.

Un programme d'équipement d'exploitation des forages a été établi, concernant :

• les ouvrages de génie civil et les aménagements des forages ;

• les réseaux de distribution et de raccordement ;

• les pompes d'exhaure

• les équipements de commande de contrôle de mesure et de télétransmission.

Le coût total du programme d'investigation complémentaire de forages et d'équipement technique est évalué à la somme de 4.700.000 F hors taxes.

• • 81 • • H

CARTE DE SITUATIONECHELLE 1/2S 000

Ft'9.1

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N

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'Chavannes-f. # -de Bogis

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CONTEXTE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE

DIVONNE-LES-BAINS

5

iNi

FORAGES D'EXPLOITATION - DIVONNE-LES-BAINS Figure 3

PROF.

so-

100..

no-

no-

no-

13.0

15.0

13.0

27.0

30.0

3S.C

t/O. S 1/2.0

• 5 . 0

1/8.0

¡0.0

SV.O

5S.0

DESCRIPTION LITHOLOGIQUE

Alluvions fluvioglaciaires ••

Go/ets polyge'niqucs à elements de roches vertes d'origine alpine et gramtoides avec quelques éléments colcoires dans motrice argileuse Niveau de graviers de ta 8 m.

Wba.ift

70-»-.

idem dans matr/ce sableuse

Marnes gris verdatre à rot/geâtre avec petits galets et débris calcaires

°rï& ~ ~* a.

Molasse Fine, carbonalét, gris-beige â rot/geâtre micacée, avec calcaire crayeux blanc et marnes gris rosôtre

Idem, plus argileuse

Calcaire cristallin jaune roux argileux avec intercollation de grés fin à ciment abondant beige rose

Morne beige rosé

Sable grossier et debris colcoires Morne beige rosé

Co/co/re grávelo - oolilhique recristollisé b/oncjounôtre

Co/caire cristallin roux avec fragments de bryojooires

70.0

160 T7.S

80. s

87.0

3Î.0

Calcaire roux orangé blanchâtre, finement grenu, riche en glaucome

S Zaleo ire grávelo- oohthique jaune orangé beige â en troques et polypiers ou sponq/aire

1070

Calcaire spothiçue roux O entregues

Colcoire oolithique recristollisé roux orangé avec fragments de bryojooires

<J£

ryj a

rej:

Calcaire graveleux roux orangé pseudo- oolithique à entroques et glaucome â 56 m

Calcaire roux orangé finement grenu avec grovelles, fragments de bryojooires et polypiers, glouconie

Calcaire et marne et argile do/omitique

Marnes grises avec alternances sableuses colorées Présence de gypse et quarts fin

Co/caire spathique gris beige recristallisé, â entroques, très riebe en glouconie

Idem, plus clair avec fragment polypiers

Calcaire spathique cristallin, gris blanc à gris noir, riche en glouconie

Idem, plus finement cristallin,gris

Calcaire micro - cristallin gris

Colcoire spathique cristallin à entroques blanc jaunâtre â glaucome

colcoire â entroques non cimenté avec glaucome et pyrites

Calcaire à entroques assej grossier gris beige avec glouconie

VENUES D'EAU

zo QmVh

i/O CO

COUPE TECHNIQUE

13 IV'C

1,00 ?"S 500

T~^~T-

•~SäA-~ ~A 70

• H • I

T1^

§

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Bride pleine ocier

Avant trou tt7"/2

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10

Venues d'eau

Q Air lift m VA

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Températures

Conductiviiè

X

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K

Bride INOX 301L DU300

— À t O J Q TN: O

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•'/ /ricane 015'

l Y

Tubogeplein INOX 301L

'A, 0313-323mm

Í . y Cimentation / en pression y por le bas

50,00

Forotion M FT 0 12'"/V

Tubage plein

INOX 30il L

0 250-260mm

\ t Cimentation

110

F o rat ion 0 8 "Vi

Crépine trous oblongs INOX 3OUL 0 6"/¡ e'pSmm

Fond soude INOX 30V L

110

Evacuation vers ruisseau / /

i i

Figure 4

VILLE DE DIVONNE-LES-BAINS

SCHEMA DE PRINCIPE DU DISPOSITIF D'EXPLOITATION

LEGENDE

A

— M

c *

Tête de forage

Presse- étoupe

Colonne d'exhaure

Canalisation d'évacuation (PVC DN 3 0 0 )

Canalisation de refoulement distribution (INOX 3 0 4 L D N I 5 0 )

Vanne

Clapet

Stabilisateur de pression

Vanne de prélèvement avec bec

Compteur électromagnétique

Alimentation électrique 3 8 0 V

Circuit de mesure de sécurité et de télétransmission

R 32 110

- ANNEXE 1 -

PROSPECTION GEOPHYSIQUE SDR LE SITE D'ARBERE à DIVONNE-LES-BAINS (Ain)

par Ph. DUBOEUF

S O M M A I R E

1 - TECHNIQUES UTILISEES


3 - CALAGE DU DISPOSITIF

4 - PRESENTATION DES RESULTATS

4 .1 . - Profils 1 et 2 4 . 2 . - Profil 3

F I G U R E S

Figure n* la - Carte d'implantation des profils

Figure n° lb - Profils électriques

PROSPECTION GEOPHYSIQUE SUR LE SITE D'ARBERE à DIVONNE-LES-BAINS (Ain)

1 - TECHNIQUES UTILISEES

La méthode mise en oeuvre utilise un dispositif quadripole "Schlumberger", suivant la technique du profil électrique en dispositif linéaire, puis rectangle. Ce dispositif réalise une investigation à une profondeur sensiblement constante et permet l'obtention de profils représentatifs des principales fractures (discontinuités électriques).


Les travaux ont été réalisés, dans un premier temps, autour du captage actuel, dans un second temps, bien que non compris dans nos prestations initiales, sur les champs en bordure sud de la route, au lieudit "Les Bouchets, Narte et Le Chogal.

Les travaux ont comporté :

• deux profils électriques à proximité du forage actuel, l'un de 320 m, l'autre de 120 m ;

• des mesures de résistivité à proximité du profil 1, dans la zone anomalique

• un profil électrique de 380 m aux lieux-dits "Les Bouchets" et "Le Chogal".

La situation des profils et des points de mesure est reportée sur le plan de situation, figure n° la.

3 - CALAGE DU DISPOSITIF

Conformément à la coupe géologique hypothétique de circulation des eaux souterraines sous le site de DIVONNE et à la prospection réalisée en 1986, l'objectif de cette campagne est de préciser le contact vers 150 m de profondeur, entre la Molasse et le calcaire. C'est pourquoi, le dispositif retenu était le suivant : AB = 150 m MN = 20 m

2 2

4 - PRESENTATION DES RESULTATS (figures a et b)

4.1. - PROFILS 1 et 2

Ces deux profils ont été réalisés à proximité du forage actuel, au lieu-dit "La Pralie".

Ils montrent :

• sur les stations de mesures 1 à 11, une résistivité faible : 45 ß m, caractéristique de la molasse ;

• sur les stations 12 à 14, les valeurs mesurées en ces points sont très faibles ; elles marquent une transition dans le profil ;

• des points 14 à 31, les valeurs de résistivité augmentent progressivement pour atteindre un maximum de 120 Û m, significative des calcaires.

En conclusion, le contact Molasse/Calcaire, en profondeur, est marqué électriquement par une zone de 30 m conductrice : une faille dans laquelle circulent probablement les eaux minérales recherchées. Le BRGM propose la réalisation de deux forages d'exploitation au point 12 du profil 1 et au point de résistivité 33 à proximité du profil.

4.2. - PROFIL 3

Les résistivités mesurées du point 1 au point 30, puis du point 31 au point 37 sont respectivement de 45 ft m et 70 ft m. La discontinuité électrique enregistrée des points 30 à 32 marque probablement le contact Molasse/Calcaire.

Cependant, contrairement au profil précédent, elle n'est pas marquée par des valeurs faibles de résistivité. De plus, aucun sondage de calage n'existe dans ce secteur. Il n'est donc pas possible, en l'absence de données complémentaires d'implanter un forage d'exploitation dans ce secteur.

Figure 1a DIVONNE LES BAMS

PROSPECTION ELECTRIQUE A ARBERB

Corte d'implantation des profils Echelle 1/2000

La Pralie

R 32 110

Figure 1b DIVONNB-LES-BAINS

Resultats du pro HI é/ec trique P1

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