Les essais PAR pompage :

Le concept fondamental de l’essai par pompage est très simple : de l’eau est extraite par pompage d’un forage ou d’un puits, faisant ainsi baisser le niveau d’eau. Le niveau d’eau dans le forage d’extraction et le débit de pompage sont observés pendant un certain temps, de même que divers autres paramètres, lorsque c’est possible. La manière dont le niveau d’eau réagit au pompage est ensuite analysée pour en tirer des informations sur les caractéristiques de performance du forage et les propriétés hydrauliques de l’aquifère.

En réalité la situation est beaucoup plus complexe. Il faut d’abord choisir parmi de nombreux types d’essais (intermittent ou continu, de brève ou longue durée, à débit de pompage faible ou élevé, etc…). Ensuite des questions se posent :

• Quels autres paramètres ou caractéristiques de l’eau faut-il observer, en plus de ceux qui sont évidents, c’est-à-dire le niveau d’eau et le débit de pompage dans le forage évalué ?
• Peut-on extrapoler avec fiabilité des conclusions sur le comportement à long terme d’un forage à partir des résultats d’un essai de pompage de courte durée ?

La difficulté principale que l’on rencontre en étudiant l’eau souterraine c’est que l’on travaille en aveugle, car il est impossible de voir l’aquifère et d’observer directement son comportement. On ne peut déduire des informations sur le forage et l’aquifère qu’ne regardant comment le niveau d’eau réagit au pompage.

Les essais par pompage peuvent être effectués pour différents objectifs :

• Evaluer le rendement fiable à long terme, ou le débit de production d’un forage, et donc déterminer si le forage est réussi et s’il répond à l’objectif établi au départ ou combien de personnes il pourra approvisionner.
• Evaluer la performance hydraulique d’un forage, autrement dit quel doit être le rabattement pour fournir une certaine quantité d’eau ?
• Déduire les propriétés hydrauliques de l’aquifère telles que la transmissivité, le coefficient d’emmagasinement, ou pour révéler la présence de limites hydrauliques.
• Tester le fonctionnement de l’équipement de pompage et d’observation pour être sûr que tout fonctionne sans risques et efficacement et, le cas échéant, confirmer que l’entreprise de forage a fait son travail correctement.
• Evaluer les effets de l’extraction d’eau (interférences) sur des extractions voisines ou son impact sur l’environnement ; toute extraction d’eau souterraine finit par avoir un impact, ce n’est qu’une question de lieu et de temps, reste à savoir si cet impact est acceptable.
• Fournir des informations sur la qualité de l’eau. Est-elle suffisante pour l’usage envisagé ? Est-elle stable à long terme ? Faut-il s’attendre à des problèmes tels que le prélèvement d’eau saline ou polluée après de longues périodes de pompage ?
• Définir des régimes d’exploitation optimaux, choisir la station de pompage la plus adaptée à un usage à long terme et évaluer les coûts probables de pompage et/ou de traitement.
• Aider à déterminer la profondeur exacte à laquelle la pompe permanente (pompe d’’exploitation) devra être installée dans le forage.

Il existe de nombreux type d’essais qui peuvent être réalisés individuellement ou combinés, parmi lesquels les mieux adaptés sont les suivants :

• Les essais par paliers : conçus pour déterminer le rapport à court terme entre le rendement et le rabattement du forage testé. Il consiste à effectuer des pompages dans le forage, avec une série de paliers à débits différents, le débit augmentant habituellement à chaque palier. Le dernier palier doit se rapprocher du rendement maximal estimé pour le forage. Ce type d’essai conduit à tracer un diagramme de performance du forage également appelé courbe caractéristique du forage (courbe rabattement ou profondeur du niveau d’eau en fonction du débit).
• L’essai à débit constant : effectué en pompant à un débit constant beaucoup plus longtemps que dans les essais par paliers, il est conçu avant tout pour fournir des informations sur les caractéristiques hydrauliques de l’aquifère. Il conduit à tracer l’évolution du rabattement en fonction du temps sur des échelles semi ou bi-logarithmiques qui traduisent l’évolution du cône de rabattement dans l’espace et le temps.
• L’essai de remontée : consiste à observer la remontée des niveaux d’eau après l’arrêt du pompage à la fin d’un essai à débit constant (et parfois après un essai par paliers). Il est utile pour vérifier les caractéristiques de l’aquifère déduites des autres essais car les résultats ne sont pas influencés par les effets liés au pompage. Il conduit à tracer l’évolution du rabattement résiduel en fonction du temps et de préciser ainsi les pertes de charges et la recharge.