DISTRICT URBAIN DE

Note complémentaire et rectificative au rapport R 33100 LOR 4S 91 "Etude géophysique et proposition de sites d'implantation de nouveaux forages : Secteur de BEHREN-LES-FORBACH - - - "

J. CHEVALIER

Septembre 1991 R 33418 LOR4S 91 1

1 - INTRODUCTION

La présente note fournit les renseignements complémentaires, demandés par la Direction Départementale de l'Agriculture et de la Forêt 'de la , concernant le rapport R 33100 LOR 4S 91 relatif à l'étude géophysique de la nappe des G.T.I. (*) et à l'implantation de nouveaux forages sur le secteur de BEHREN-LES-FORBACH, KERBACH, ALSTING et SPICHEREN.

L'ensemble des points faisant l'objet de questions est détaillé ci-après.

2 - DEBITS ET DUREES DE POMPAGE

De façon à se prémunir au maximum contre les risques d'invasion d'eaux salées (chlorures), il paraît convenable d'adopter un débit moyen d'exploitation de 40 m3/h pour une durée de 16 heures par jour sur chacun des forages (7 + 2) prévisibles.

Cette modération des débits d'exhaure devrait également permettre de limiter les risques éventuels d'ensablement de certains ouvrages (les problèmes relatifs à l'ensablement d'ouvrages existants sont évoqués dans le paragraphe 3).

3 -PROBLEMES LIES A LA PERTE DE PRODUCTIVITE DES FORAGES EXISTANTS

Parmi les forages existants, certains ne font plus l'objet d'une exploitation, d'autres ont vu au fur et à mesure de leur vieillissement leur productivité diminuer.

Dans l'ensemble, on observe une perte de productivité par ensablement des ouvrages, qui peut être très nette (Pfisterquelle, Alsting A, Kerbach, Behren) ou plus progressive sur les autres forages (Brème d'Or, Kerbach 1 et 2, Spicheren, Behren 1 et 2).

(*) G.T.I. : Grès du Trias Inférieur 2

Le tableau ci-après met en regard l'âge de chaque ouvrage ainsi que son équipement avec le débit actuel d'exploitation :

Indices Année de fin Age (1991) Exploitation Forages Code Minier de réalisation en années Equipement actuelle

Brème d'Or 140.6x.24 1961 30 massif filtrant oui : 35 m3/h + crépine

Pfisterquelle 140.6x.12 1951 40 trou nu non

Kerbach 1 140.6x.18 1959 31 massif filtrant oui : 45 m3/h + crépine

Kerbach 2 140.6x.23 1962 29 massif filtrant non + crépine

Spicheren 140.6x.14 1951 40 trou nu oui : 8 m3/h

Alsting 1 140.6x.21 1964 27 massif filtrant oui : 15 à 20 + crépine m3/h

Alsting 2 140.6x.67 1983 8 massif filtrant oui + crépine

Behren 1 140.6x.22 1956 35 massif filtrant non + crépine

Behren 2 140.6x.19 1960 31 massif filtrant non + crépine

Kerbach-Behren 140.6x.13 1931 60 crépine sans non massif filtrant

Les coupes géologiques des forages concernés montrent quasi-systématiquement, lorsqu'elles sont suffisamment détaillées, la présence de niveaux peu consolidés sableux dans les grès (Pfisterquelle, Alsting 1 et 2, Kerbach-Behren).

Bien que l'on ne possède pas de données de contrôle in-situ, l'ensablement des forages serait probablement lié à l'absence ou à une inadéquation du filtre au terrain. Dans son mémoire, B. COIFFAIT (A.F.B.R.M. - B.R.G.M., 1982) souligne la tendance à l'emploi de granulomeres de filtrese n général trop élevées sur les forages aux G.T.I. De façon générale, les directives techniques indicatives suivantes, issues de l'analyse d'un grand nombre de cas, seraient préconisables pour les ouvrages à réaliser :

- massif de gravier 3/8 mm siliceux de 6 à 10 cm d'épaisseur, - crépine à fil enroulé en acier inox AISI 304 L type Johnson d'ouverture 20/10 mm, ou crépine à nervures repoussées de caractéristiques équivalentes. 3

4 - UTILISATION DES EAUX DU FORAGE 2 bis (140.5x.96)

Le forage Folkling 2 bis présente une bonne productivité ; mais est à terme condamné par une invasion d'eaux chlorurées.

On note sur cet ouvrage une tendance à l'augmentation de la teneur en Cl" des eaux exhaurées (216 mg/1 en 1975 à la mise en service du forage, à 260-270 mg/1 en moyenne en 1990).

Il n'est donc pas envisageable de continuer à exploiter ce forage en l'état, même par mélange des eaux d'exhaures à des eaux non salées.

Une réhabilitation par cimentation du fond du forage-ne peut s'envisager qu'après la réalisation :

- d'un profil au micromoulinet, en localisant les principales venues d'eau le long de la colonne captée. Ce profil doit permettre, d'une part, de confirmer ou d'infirmer la faisabilité d'une telle opération et, d'autre part, d'estimer la perte en débit à attendre dans le cas favorable.

- d'un profil de résistivité de l'eau au repos. Ce profil aurait pour but de fixer la cote maximale de la zone à cimenter en permettant de distinguer, conjointement au profil au micromoulinet, les zones à venues d'eau douce de celles à venues d'eau salée.

5 - CORRESPONDANCE ENTRE LA RESISTIVITE DES EAUX ET LA TENEUR EN CHLORURES

Cette correspondance est donnée par l'abaque suivant figurant également dans le rapport R 32919 LOR4S 91.

Cet abaque est calculé pour les grès sous couverture. L'expérience montre qu'il s'applique de façon satisfaisante dans le cas des grès en affleurement. 4

CORRELATION RESISTIVITE - TENEURS EN CHLORURES DES EAUX DES GTI SOUS COUVERTURE

fésistivite enA.m à 2Q°C

jo i» 10 tt ;»t«çao» ¡tot 7 s «loco chlorures en mg.l* o n> o o o e •a § a> ESE o s o

fr era e i et N5 o h-« ^7 1 w

220

0- (.00

-100-

• 200- toit permien Grès d'Annweiler/ 300- Arkoses/permo houiller

figure 3a COUPE GEOELECTRIQUE

échelle 1/25 000 Tsondage récent v sondage ancien 6

7 - DONNEES SUR LES FORAGES EXPLOITES EN R.F.A.

L'Agence Lorraine du BRGM ne possède pas de données récentes (postérieures à 1973) concernant les débits d'exploitation et la qualité physico-chimiques des eaux exhaurées sur des forages proches situés en territoire allemand.

De telles données pourraient être demandées par voie officielle auprès des organismes suivants :

- GEOLOGISCHES LANDESAMT (SARREBRUCK), - WASSERWIRTSCHAFTSAMT (SARREBRUCK).