Impact des équipements des puits sur la validité des mesures de conductivité Août 1993

97 Pages·2010·3.12 MB·French

Ecole Nationale Supérieure
de Géologie
94, Avenue de Lattre de Tassigny
54000 NANCY
Impact des équipements des puits sur la validité
des mesures de conductivité
Août 1993
Rapport de stage de Deuxième Année
par Nicolas ROUXEL Elève-Ingénieur à l'ENSG
Juillet-Août 1993
Observatoire Réunionaîs de l'Eau
Parc de la Providence
97489 Saint-Denis Cedex
Ile de la Réunion
SOMMAIRE
REMERCIEMENTS
INTRODUCTION P 1
I- GENERALITES
1 1 Présentation de la Reunion P 2
I 1 1 Géographie de la Reunion P 2
I 1 2 Climatologie de le Reunion P 2
I 2 Géologie de la Reunion P "î
I 1 Hydrogeologie de la Reunion P 4
II 1 La pie?ometne a la Réunion P 4
M 2 L invasion d'eau salée P5
m La position du biseau sale P 6
1 4 Surveillance du biseau sale P 8
I 5- Présentation de 1 étude des Logs de conductivite P 9
H- LES PIEZOMETRES PARTIELLEMENT CREPINES
II 1 Position de la crépine dans un piezometre P 1 0
II 2 Piezometres partiellement crépines du reseau de 1 ORE P 1 2
I! 1 Exemple de manipulation réalisable dans un PIB P 13
III LES PIEZOMETRES AYANT DES LOGS DE CONDUCTIVITC
RECTTLIGNFS
III 1 Généralités P 1 3
III 2- Les piézomètres de la zone Est P 14
III V Les piézometres de la zone Ouest P 1 5
III 4- Un exemple le piezometre Pierrefonds Aérogare P 1 5
IV LES PIEZOMETRES TRAVERSANT LE BISEAU SALE
IV 1- Les piézomètres traversant une seule nappe d eau douce P 16
IV 1 1 - Influence du niveau de la mer P 1 7
IV 1 2- Variation de la profondeur du biseau sale P 1 8
IV 1 2 1- Méthodes d analyse P 18
IV 1 2 2- Résultats P 1 8
IV123 Conclusion P21
IV 1 3 Exemple Le pié/omètre P6 Hermitage P 22
/COwOcittflTz /
flK
1V131 ACP des observations du P6 P 22
IV 1 3 2 Relation conductivitc autres variables P 24
IV 1 4 Exemple Le piézometre P5 Grande Ravine P 25
IV 2 Les piezometres traversant plusieurs nappes d'eau douce P 25
I IV 2 1 Présence dans le réseau de IORC P 25
IV 2 2 Exemple Le piezometre Syndicat Aval P 27
I CONCLUSION P 29
I REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES P 30
• ANNEXES 2 volumes sépares
REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier M. François BOCQUEE, Directeur de
l'Observatoire Réunionnais de l'Eau, de m'avoir accueilli dans son
organisme et permis de vivre ma première expérience professionnelle dans
le domaine de l'Hydrogéologie.
Je voudrais aussi remercier M. Jean-Lambert JOIN, Hydrogéologue,
pour m'avoir encadré et guidé pendant ces six semaines, ainsi que pour sa
patience et sa disponibilité à toutes épreuves.
Je remercie également messieurs Bègue, Corbière, Jalma et Victoire
pour m'avoir fait découvrir tous les aspects du travail à PORE, ainsi que
les secrets de l'île de la Réunion.
Ma gratitude va aussi à Mlle Melade, M. Gironcelle et M. Picard
pour leur constante disponibilité et leur bonne humeur permanente
Je remercie enfin M. B Mauroux du BRGM Réunion pour m'avoir
fournis les coupes géologiques et techniques des piézomètres.
page 1
INTRODUCTION
L'invasion des nappes d'eau douce par la mer est un problème à la
Réunion comme pour l'ensemble des îles et des régions côtières tributaires
des eaux souterraines pour leur approvisionnement. L'île de la Réunion
présentant des caractéristiques géologiques, topographiques et climatiques
particulières, elle est presque totalement dépendante des eaux souterraines
pour son alimentation en eau. Il est donc très important de surveiller
l'éventuelle contamination des nappes d'eau douce de l'île par l'intrusion
d'eau salée, pour ne pas risquer de manquer d'eau potable. A la Réunion,
l'Observatoire Réunionnais de l'Eau (ORJE) est chargé de cette mission. A
cet effet, TORE réalise des mesures de conductivitc électrique dans les
dix-neuf piézomètres composant son réseau de surveillance. Cependant,
ces mesures sont influencées par des éléments extérieurs notamment par la
nature géologique des terrains traversée , la piézométrie ou le niveau de la
mer. Ce rapport a pour but d'essayer de mesurer l'impact de ces facteurs
sur les mesures réalisées et leurs interprétations.
Ptone des fouperes
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LA PLAINE DES PU U1STES
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HG 1 : CARTE DE LA REUNION
Page 2
ï GENERALITES :
Présentation de la REUNION :
I. ]. 1 ) Géographie de la Réunion :
La Réunion fait partie de l'archipel des Mascareignes. Située dans le Sud-Ouest
de l'Océan Indien, par 21° de .latitude Sud et 55°3 de longitude Est, elle est à 800 km à
l'Est de l'île de Madagascar et à 200 km à l'Ouest de l'île Maurice. D'une superficie de
2512 km2, sa forme est celle d'une ellipse dont le grand axe est long de 70 km et le
petitdeSO.(figl).
L'île est essentiellement d'origine volcanique. La construction s'est faite à partir
d'une fissure de l'écorce terrestre, au fond de l'Océan Indien, à 4500 mètres de
profondeur environ. Des éruptions ont créé un empilement de laves sous marines, une
sorte de grand cône qui a dépassé le niveau de la mer, i! y a 3 ou 4 millions d'années.
L'île se présentait alors comme une coupole aplatie. De là, deux édifices ont été
construits.
Le plus ancien est celui du Piton des Neiges, au Nord-Ouest de l'île. Les
éruptions remontent à 2,5 millions d'années et se sont poursuivies d'une manière
discontinue pour donner le massif le plus imposant et le plus élevé. Le volcanisme y
est éteint depuis 20000 ans environ. La construction du massif de la Fournaise, au Sud-
Est de l'île, a démarré il y a 350000 ans, avant l'extinction du Piton des Neiges. Le
volcanisme y est encore actif, mais surtout limité à la zone de la caldeira de l'Enclos.
Le relief de la Réunion est celui de deux grands cônes accolés. Le Piton des
Neiges culmine à 3069 m, la Fournaise à 2631 m. Les deux massifs sont reliés par un
ensellement formé de haut plateaux, celui de la plaine des Palmistes et celui de la
plaine des Caftes.
L'érosion a considérablement attaqué le massif du Piton des Neiges dont les
pentes sont burinées par des centaines de ravines. L'effondrement des caldeiras autour
du Piton des Neiges a créé quatres grands amphithéâtres: les cirques de Cilaos,
Mafate, Salazie et Bébour. Ce dernier est ennoyé par les dernières coulées du Piton
des Neiges.
T. 1.2) Climatologie de la Réunion :
La Réunion est sous l'influence d'un climat tropical humide de régime océanique
avec une saison chaude et humide de Décembre à Mai ( l'été ) et une saison plus
fraîche et sèche de Juin à Novembre ( l'hiver ).Le climat tropical, largement influencé
par la mer, se dégrade avec l'altitude.
FIG 2 CARTE DE LA PLUVIOMETRIE A LA REUNION
Page 3
Située dans la zone intertropicale, la Réunion subit chaque année, pendant la
saison humide, le passage d'une ou deux dépressions cycloniques, qui permettent la
recharge des aquiferes par les importantes quantités d'eau que ces dépressions
amènent. Les précipitations annuelles sont de l'ordre de plusieurs mètres, ce qui est
suffisant pour l'ensemble de l'île. Mais la répartition de la pluviosité est à l'inverse de
celle de la population. La pluviométrie est supérieure à deux mètres sur la moitié Est
de 171e, alors qu'elle est inférieure à deux mètres sur la moitié Ouest, et même inférieur
à un mètre sur la côte Ouest, (fig 2)
La côte Est, ou côte au vent, ne subit donc pas de problèmes
d'approvisionnement en eau car:
-la population est moins dense que sur la côte Ouest,
-la quantité d'eau est suffisante pour les besoins actuels,
-la densité de végétation permets une infiltration d'eau très supérieure au
ruissellement et donc un bon approvisionnement des nappes aquifères.
La côte Ouest, ou côte sous le vent, souffre elle d'un déficit en eau potable et
agricole. En effet:
- la densité de population est beaucoup plus importante (et ce jusqu'à des
altitudes atteignant 2000 m),
- la quantité d'eau reçue l'est moins (ce qui induit un déficit d'écoulement à la fin
de l'hiver)
- la perméabilité des roches est très forte , ce qui se signale par un faible volume
d'eau stockée dans les nappes.
Malgré des précipitations importantes, il n'y a qu'une douzaine de torrents
permanents dans 171e. Les plus importants, la rivière de l'Est, la rivière des Marsouins,
la rivière du Mât, ont normalement des débits modestes, de 5 à 10 m-Vs, mais ils
atteignent rapidement, lors de crues cycloniques, plusieurs centaines de mètres cubes à
la seconde.
T.2) néologie de la Réunion :
Quatre phases sont distinguées dans l'activité du Piton des Neiges. Elles sont
séparées par des périodes de calme, marquées dans les séries volcaniques par des
phénomènes d'érosion et d'altération, (fig 3)
-Les formations de la phase I remontent à plus de 2,1 millions d'années (Mac
Dougall, 1971). Elles sont constituées de basaltes et d'océanites avec de nombreux
faciès bréchiques et intercalation de niveaux pyroclastiques. L'ensemble est
généralement très altéré et zéolitisé.
10 km
Figure?: Géologie du Pilon des Neiges.
1: formations volcaniques de prisse I 2: phase II 3: phase III 4: phase IV 5: formations
volcaniques du Piton de la Fournaise 6: formations détritiques, 7: rem pan s.
Les formations tas plus anciennes atlleurent au fond des encaissements majeurs (trois cirques).