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MINISTÈRE DU DÉVELOPPEMENT INDUSTRIEL ET SCIENTIFIQUE
BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
Boite Postale 6009 - 45 . ORLÉANS-la-Source 02 - Tél. (38) 66.06.60
ETUDE GEOPHYSIQUE et HYDROGEOLOGIQUE
préliminaire à l'implantation de forages d'exploitation.
dans le domaine de la "Lande de Comps"
Communes de CALLEN (Landes) et BOURIDEYS (Gironde)
par
J. CHAMAYOU
Collaboration de: A. ALLARD, J. NATAMA, et Ph. PILET
SERVICE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL AQUITAINE
Avenue Docteur-Albert-Schweltzer
33600 PESSAC - Tél. (56) 80.69.00
72 SGN 279 AQI PESSAC. le 18 septembre 1972
- 1 -
RESUME
 la suite des forages de reconnaissance effectués par la
Société IRRHAND de Mont -de-Marsan, et sur son conseil, MM. MMISAUX et
M. RENAULT, co -propriétaires du domaine de "La Lande de Coaps" ont de¬
mandé au Service géologique régional Aquitaine du Bureau de recherches
géologiques et minières d'exaoiner les possibilités aquifères de la
nappe du Sable des Landes, au droit de leur propriété, au noyen d'une
campagne géophysique par sondages et trainés électriques.
Les résultats de cette prospection ont guidé ensuite l'implan¬
tation de cinq dispositifs expérimentaux réalisés par la Société IRRIIAND,
sur lesquels des pompages d'essai ont été effectués, on vue de déterminer
les paramètres hydrauliques nécessaires au calcul des rabattements en
fonction du débit global recherché sur chaque dispositif.
Le but de ces calculs consistait à prévoir le nombre, l'espace¬
ment des forages à réaliser sur chaque secteur d'irrigation et le débit
d'exploitation optimal de chaque ouvrage. Il est apparu que le débit glo-
3
bal de 1 500 à 1 600 m /h pouvait être obtenu sur l'ensemble de la pro¬
priété sans dénoyer démesurément la nappe et en s 'assurant que les rabat¬
tements maximaux ne dépasseraient pas sur un ouvrage le tiers de la nappe.
Il est donc proposé pour chaque secteur, un schéma du disposi¬
tif d'irrigation, basé sur' l'ensemble des données acquises par la pros¬
pection géophysique, les pompages d'essai et les calculs de rabattement
dus au pompage sur un ouvrage et h l'interférence des forages voisins
sur un même dispositif.
Ces études garantissent une utilisation optimum des eaux sou¬
terraines en fixant les emplacements des ouvrages définitifs sur les
zones les plus favorables d'une nappe très hétérogène, évitant ainsi la
réalisation d'ouvrages inutiles, implantés empiriquement.
Cette prospection et ces études dont la conduite a été décidée
et menée de façon rationnelle devraient à long terme s 'avérer entièrement
bénéfiques.
o o
o
2 -
SOMMAIRE
Pages
RESUME1
SOMMAIRE2
LISTE DES FIGURES4
INTRq)UCTION.
1 - DONNEES GENERALES,
2 - ETUDE GEOPHYSIQUE.
2.1 -Dispositifs démesure 7
2.2. - Résultats obtenus 7
2,3 - Analyse des résultats sur chaque secteur 8
2.3.1 - Secteur 1 8
2.3.2 - Secteur 2 9
2.3.3 - Secteur 3 9
2.3.4 - Secteur 410
2.3.5 - Secteur 510
2.3.6 -Secteur 611
2.3.7 -Secteur?12
3 - POMPAGES D'ESSAI13
3.1 - Dispositifs de mesure et moyens mis en oeuvre 13
3.2 - Interprétation des essais16
3.2.1 - Le débit spécifique moyen 17
3.2.2 - La transmissivité17
3.2.3 - Le coefficient d'emmagasinement 18
4 - CALCUL DES INTERFERENCES ENTRE FORAGES D'UN MEME DISPOSITIF ET DU
RABATTEMENT TOTAL23
4.1- Méthode utilisée23
4.2, - Calcul des rabattements sur un dispositif de pompage..,,, 24
3 -
Pages
4.2.1 - Rabattement au puits de pompage 25
4.2.2 - Calcul de l'interférence d'un pompage sur les
forages voisins d'un même dispositif 25
4.2.3 - Le rabattement total 25
5 - DISPOSITIFS D'IRRIGATION ET CARACTERISTIQUES DES OUVRAGES A
REALISER 34
CONCLUSION 36
o o
4 -
LISTE DES FIGURES
Figure 1 - Sit;jation de l'étude.
Figure 2 - Sittiatlon des forages de reconnaissance et d'essai (extrait
de la carte à 1/50 OOO).
Figure 3 - Courbes caractéristiques rabattement - débit.
Figure 4 - Rabattement au puits après un pompage de 2 160 heures (3 mois)
sur chaque dispositif.
Figure 5 - Calcul des rabattements aux piézomètres sur les dispositifs 1,
2
2 et 3 en f (n) , de la distance et du temps de pompage (t/r ),
Figure 6 - Calcul des rabattements aux piézomètres sur les dispositifs 1,2
4 et 5 en f (n), de la distance et du temps de pompage (t/r ),
o o
o
ANNEXE
Carte de résistivité des terrains, et schéma des dispositifs d'irrigation
propos as.
o o
o
- 5 -
INTRODUCTION
A la denande de MM. MARSAUX et M, RENAULT, le Service géologique
régional Aquitaine du Bureau de recherches géologiques et minières a ef¬
fectué une étude géophysique destinée à définir les zones les plus favo¬
rables h un csaptage d'eau souterraine, dans une propriété de 750 ha dans
les communes de Callen (Landes) et Bourideys (Gironde),
L'étude géophysique par sondages et trainés électriques ayant
précisé les meilleures zones de captage au droit de chaque secteur d'ir¬
rigation, il a été ensuite proposé d'effectuer des pompages d'essai sur
cinq dispositifs expérimentaux pour :
, Connaître les caractéristiques hydrauliques de la nappe du
Sable des Landes sur chaque secteur.
, Prévoir le nombre, l'espacement et le débit ponctuel sur
chaque ouvrage d'un même dispositif en fonction d'un rabattement compa¬
tible avec l'épaisseur de la nappe.
. Proposer un schéma d'irrigation pour obtenir un débit de
3
l'ordre de 200 à 300 m /h par dispositif et un débit global de 1 500 à3
1 600 m /h pour l'ensemble du domaine.
FIGURE 1BRGM72SGN279*Ûj
SITUATION DE L'ETUDE
AN
Limite entre POITOU CHARENTES ( • }et AQUITAINE (t )
Domaine de ta Landed<? C o m p s
Limite territoriale du SERVICE
GEOLOGIQUE AQUITAINE
- 6 -
DONNEES GENERALES
Le domaine de la "Lande de Comps" se situe dans les communes
de Callen (Landes) et Bourideys (Gironde). Il occupe une superficie ap¬
proximative de 750 ha dans le Sable des Landes dont l'épaisseur est très
variable, dans cette région.
De même, le substratum constitué de glaises bigarrées et d'argiles
du Pi io -Quaternaire est rencontré à des profondeurs très différentes, ce
qui a motivé la prospection électrique après les résultats obtenus sur les
trois premiers forages exécutés par la Société IRRILAND.
Le système d'irrigation prévu initialement par IRRILAND était
basé sur cinq pivots alimentant des rampes d'irrigation à partir de forages
effectués au droit du secteur à arroser ; et par deux dispositifs complé¬
mentaires dans les secteurs 6 et 7 (Cf. carte annexée) .
Les débits ponctuels à rechercher par système sur les différents
secteurs sont regroupés dans le tableau ci-après :
:Dispositifs
* d'arrosage
; Débit en
; m3/h
1
335
2
300
3
305
4
335
5
85
6 et 7
170
TOTAL ;
1 530 :
Ce débit global de pointe correspond à un module annuel, de
3
2 000 m /ha/an, réparti sur une irrigation moyenne de 60 jours par an. En
fait, dans les calculs, nous serons amenés à prendre une période de 90 jours
de pompage continu pour évaluer les rabattements maximaux de la nappe au
droit de chaque dispositif.
2 - ETUDE GEOPHYSIQUE
La première phase d'étude entreprise par le B.R.G.M. a consisté
à définir dans le voisinage immédiat des pivots, les zones les plus fa¬
vorables aux captages d'eau souterraine.
La campagne de géophysique a porté sur une superficie de 90 ha,
se décomposant comme suit :
. 5 bandes de 500 m sur 2 à 300 m, centrées sur les pivots
de rampes d'irrigation et représentant au total 75 ha.
. Quelques trainés dans les angles de la propriété sur une
quinzaine d'hectares.
2.1 - Dispositifs de mesure -
Deux méthodes correspondant à deux dispositifs ont été utilisés :
. Le traîné électrique basé sur un dispositif de 30 m pour AB,
et de 10 n pour MN avec un point de mesure tous les 10 n le long de pro¬
fils espacés de 50 m.
, Le sondage électrique (S.E) avec MN fixe, et AB variable,
destiné â préciser quantitativement les résultats qualitatifs obtenus
par la méthode du traîné en évaluant l'épaisseur des formations.
2.2 - Résultats obtenus -
Les profils électriques ont mis en évidence la morphologie du
substratum : horizon argileux conducteur (50 à 803?m) et des sillons
plus ou moins épais de sables à forte résistivité 800i^r:i, ce qui a permis
de dresser la carte en courbes d'isorésistivité annexée au rapport.
FIGURE 2BRGM72SGN279AQI
SITUATION DES FORAGES DE RECONNAISSANCE ET D'ESSAI
(Extrait de la carte à 1/50000)
LEGENDE
Limite du domaine.
Dispositif expérimentât ns 1 surle secteur 1.
Les sondages électriques font apparaître trois et parfois
quatre terrains :
, En surface, le sable sec a une résistivité très élevée
de 2 000 à 5 000 H. m. Les sables mouillés ou saturés par l'eau de la
nappe ont une résistivité assez constante comprise entre 300 et 1 000 i^m.
. En profondeur, les argiles ont une résistivité de l'ordre
de 100 à 150i^m.
. Un niveau intermédiaire s'intercale parfois (secteur 1) entre
les sables et l'argile. Cet horizon de 400 à 700.C.m correspond à une
argile sableuse et se rencontre dans une zone où les sables ont une grande
épaisseur (e>15 ra) .
Dans le secteur 6, à 2 ou 3 m de la surface, un horizon conducteur
de 25 à 40i^m recouvre un niveau plus résistant à 120iim qui apparaît à
une profondeur de 15 à 20 m.
2.3 - Analyse des résultats sur chaque secteur - par Ph. PILET -
2.3.1 - Secteur 1
Ce secteur est entièrement occupé par des résistivités su¬
périeures à 900iîm, les plages à 1 000 et 1 100J2m étant disposées au
centre de l'étude et quelque peu au Sud-Ouest de l'axe du pivot.
Les sondages électriques indiquent une épaisseur de sable de 20 m
au S.E. 13, environ 15 m au S.E. 14, de l'ordre de 10 n aux S.E. 11 et 12,
18 à 19 m au S.E, 15, 13 - 14 m au S.E. 16. Mais dons tous les cas sous
la couche de sable à 1 lOOÎÎm app ît un niveau à 400 - 700i!-m, l 'horiscn
d'argile à lOOQ-m n'apparaît qu'à 35 m de profondeur »
C'est dans un cas de ce genre eu 'il est nécessaire de posséder
une référence d'étalonnage car la profondeur de 35 m est trouvée en for¬
mulant l'hypothèse d'une argile h 100 - 120Ûm par analogie avec les ré¬
sultats d'autres sondages de l'étude. Le forage f.6 est resté entièrement
dans les sables jusqu'à 19,50 m, et confirme les résultats du S.E. 15.
- 9
2.3.2 - Secteur 2
Dans les 3/4 du secteur les résistivités sont inférieures
à 800-ûm et dans l'angle ouest s'amorce la baisse très régulière des ré¬
sistivités en relation avec une remontée du toit de l'argile. Toutefois,
la zone la plus favorable est bien placée par rapport au pivot.
Dans les sondages électriques, le niveau sableux mouillé a une
résistivité de 800 ^m et le substratum atteint une réslstivité de 200 à
300.5m. Le S,E, 33 retrouve un niveau de résistivité 60oiia de 9 à 30 m
environ de profondeur. Les épaisseurs de sables apparaissent importantes
puisque les S.E. 24 - 31 et 32 les retrouvent respectivement à 20/25 - 20
et 24 m. Le f.2 exécuté sur le S.E. 32 a traversé des sables argileux
jusqu'à 16,50 m et n'a pas touché l'argile.
Le S.E. 1 implanté sur le forage F, 3 dont le d'bit était faible sous un
rabattement de 7 n, a retrouvé le niveau argileux à 5,50 m de profondeur,
un test "trainé" sur le F. 3 a trouvé une résistivité de 300/400i2m.
2.3.3 - Secteur 3
Ce secteur est essentiellement caractérisé par les basses
résistivités du 1/3 sud de l'étude, remontant de 700i2m à 150i2m, indiquant
une remontée rapide du toit de l'argile, entaillé par un chenal.
Le pivot est situé au pied de ce plateau argileux dans uno zone
à 700/800S2m et à l'Est du pivot il apparaît des résistivités de 800/900Í2.m,
favorables pour l'implantation des captages.
Les sondages électriques ont donné les résultats suivants :
, S.E, 2 (zone de résistivité traîné à moins de 2009.u)
2 m de sable à 1 lOOiîm
1,5 à 2 m de matériau argilo-sableux.
l'argile à 805 m est vers 4 m de profondeur.
, S.E. 3 (zone de réslstivité 70O/800^m)
l'argile est trouvée vers 16! m sous des sables yo-lati-
v peu résistants : 700-^m.
10
. Les S.E. 5 et 6 situés sur des résistivités "trainé" de 60oi^m
trouvent l 'argile à 12 et 10 n.
. Les S.E. 17 et 18 situés sur des résistivités de 8C0 à 900 S¿m
trouvent l'argile à 14/15 et 18 m, ce que confirme le f.3
qui a traversé 16,50 m de cables fins devenant argileux
vers 13 m.
Un étalonnage effectué avec le S.E. 7 sur le forage F-2 dans une
zone à 850^m, retrouve l'argile à 17 m sous des sables à 900Sln.
2.3.4 - Secteur 4
Dans ce secteur, les résistivités sont comprises antre
650 et 8505lm. Sur le côté nord de l'étude, il apparaît une lentille
avoisinant 600-^*m. Le secteur de plus forte résistivltá, à priori le
plus favorable, affecte la forme d'un chenal à l'Ouest du pivot.
Le forage F.l dans une zone à 700-^^m débite environ 20 n /h. Le
S.E. 7 implanté à son aplomb pour étalonnage retrouve l'argile à 12 n
sous des sables : h 900 .0.m jusqu'à 6 m et à 500.f<!m de ó à 12 n de profon¬
deur', la nature argileuse des sables de base explique peut-être le faible
débit du forage. Il était donc nécessaire de rechercher les plus hautes
résistivités pour l'implantation des captages.
Les S.E. 25, 26, 27 et 28 trouvent le toit de l'argile entre 10
et 12 m, sous des sables à 900i7n. Ils sont situés dans dos plages de
résistivités de 700/75oi^m. Le S.E. 29 dans une plage à plus de SOOfln
trouve l'argile à 18 m sous des sables à 700ÍAm. Le forage mécanique
f.4 sur le S.E. 30 n'a pas traversé d'argile à 16,50 m de profondeur.
2.3.5 - Secteur _5
Les résistivités dans ce secteur sont à plus de OOOJ^n sur
la moitié de l'étude, particulièrement dr.ra le coin sud, le coin ouest
est affecté par une baisse régulière des valeurs dénotant une remontée
du toit de l'argile.
- 11
Les S.E. 19 et 20 ont trouvé le toit de l'argile à 10,50 m sous
des sables à 900 j)m dans une plage à résistivité de 800S?.m. Le S.E. 21
trouve 7,50 m de sable à 1 000 ûra reposant sur un horizon à 450 -""m jusqu'à
une profondeur de 15 m. Le S.E. 22 trouve le toit de l'argile à 25 n sous
des sables à 75oJ^-m, ce que semble confirmer le f.5 qui est resté entière¬
ment dans les sables de 0 a 16,50 m.
Ces résultats surtout pour le S.E. 21 peuvent suggérer que la
forte résistivité des sables de surface 2 OOOi^m et plus, a pu relever
la résistivité apparente mesurée en trainé. Les sables de base assez
argileux ne garantissent peut-être pas des débits meilleurs que dans
la zone avoisinant le pivot, l'épaisseur des sables étant là moindre,
mais leur résistivité supérieure.
Les résultats obtenus par le S.E. 23 dans une plage à 500-^ m sont
conformes à ce quie l'on pouvait attendre ; l'argile est trouvée à 6 m de
profondeur sous des sables à 1 OOO-fin, recouverts de 1,30 m de sables à
4 500 -Hm.
2.3.6 - Secteur 6
Ce secteur, et le secteur 7, sont situés dans des angles
du domaine que n'atteignent pas les arroseurs ; le secteur 6 à l'angle
sud du domaine repose entièrement sur le plateau argileux subaffleurant, où
les résistivités sont de 50 à lOOÎ^m.
Le S.E. 34, implanté sur une valeur de résistivité trainé de
140 m, a trouvé l'argile à 40iîm sous 3 m de sable à 1 300i5n. Le S.E. 35
implanté sur une valeur de résistivité trainé de 40Üm montre 1,50 m
de sable à 1 OOûftm reposant sur une argile à 25*im. Le f.6 qui a touché
les argiles près de la surface est stérile et confirme ces résultats.
Dans les deux sondages on observe, vers 15/18 m de profondeur,
un niveau plus résistant à 120 i^m.
Toute possibilité de pompage semble exclue dans la couche
supérieure, un forage atteignant 20 m pourrait préciser la nature du niveau
retrouvé sous l'argile. Il s'agit peut-être d'un niveau sableux du Miocène
au-dessous des argiles du Pi io -Quaternaire.
- 12 -
Un profil P. 6 a été poussé du secteur 6 vers le secteur 2, un autre
partant de P. 6 est perpendiculaire aux pistes et passe entre les secteurs 3
et 5. Ces liaisons nous montrent l'unité morphologique du plateau ou dôme
argileux culminant dans le secteur 6 et affectant les secteurs 2, 5 et 3.
2.3.7 - Secteur 7
Situé dans l'angle sud-est du domaine, ce secteur recouvre en¬
tièrement des terrains de résistivité supérieure à 800/900ilm.Trois sondages
électriques, les S.E. 8, 9 et 10 ont permis de constater que le toit de
l'argile se trouve entre 12 et 15 m sous des sables à 800/900Î2m, co qui lais¬
se espérer des débits du même ordre de grandeur que sur le secteur 5.
Coin nord-ouest
Deux profils parallèles ont été effectués dans cet angle du domaine
qui, avec le coin nord-ouest, seront en dehors de l'action des arroseurs. Les
résistivités rencontrées dans les terrains sont assez basses, entre 500 et
lOOÎlm, à l'extrémité ouest du P.2 on les trouve à moins de 4005Im.
Par analogie, avec le reste de l'étude ces résultats devaient
correspondre à une profondeur de l'argile entre 7 et 10 m avec une trans¬
missivité hydraulique moyenne (sable un peu argileux).
Coin nord-est
Un profil de 200 m et un sondage électrique ont été exécutés dans
cette zone. On constate que les résistivités sont comprises entre 500 et
700lim. Le S.E, 36 montre le toit de l'argile à 10 m sous des sables à
750i¿m. De faibles débits et de gros rabattements peuvent être attenduo
dans ces deux dernières zones.
L'étude géophysique a permis d'implanter des forages dans les
zones les plus favorables. Elle a mis en évidence la présence d'un plateau
argileux venant presque à l'affleurement, en bordure des secteurs 2 ot 3,
et recouvrant entièrement le secteur 5.
Les pompages d'essai réalisés à la suite de cette étude sur cinq
dispositifs ont confirmé les résultats de la campagne géophysique et précisé
le débit optimal d'exploitation sur chaque secteur.
13
POMPAGES D'ESSAI
A la suite de la prospection géophysique, il fut décida de
tester la nappe, au moyen de cinq dispositifs comprenant un forage et un
piézomètre implantés dans les zones de forte résistivité, au droit de chaque
secteur. Il était prévu en outre, d'effectuer deux autres forages dans les
zones à faible résistivité (secteur 6 et aplomb du S,E. 2) pour caler l'étu¬
de géophysique et confirmer les caractéristiques hydrauliques médiocres au
droit de ces terrains.
3,1 - Dispositif de mesure et moyens mis en oeuvre -
. Chaque dispositif comportait :
- Un forage profond de 16 à 16,50 m au diamètre de 200 mm, cré¬
pine en PVC de 167 mm de diamètre.
- Un piézomètre de même constitution et de même profondeur que
le forage, à 20 m de celui-ci.
. Les moyens mis en oeuvre par la Société IRRILAND comprenaient :
3
- Une pompe GUINARD capable de fournir 40 m /h sous un rabatte¬
ment de 10 m et un refoulement de 200 m.
- Un groupe CERES de 16 KW.
3
- Une pompe CAPRARI à moteur TAZA pouvant fournir 80 m /h, uti¬
lisée sur le dispositif n° 1.
- Une cuve de 1 000 litres pour les mesures de débit.
. Les pompages d'essai ont été étalés sur deux jours pour chaque
dispositif :
- Le premier jour, test de débit par paliers de debit croissant,
de 1 heure, séparés par des périodes de remontée du niveau de l'eau, de même
durée.
- 14
- Le deuxième jour, essai de débit à régime constant pendant 7
à 10 heures jusqu'à ce que le niveau de l'eau évolue faiblement dans le
forage.
Les mesures de niveau et de débit effectuées périodiquement sous
le contrôle du B,R,G.M. comportaient un enregistrement continu sur le pié¬
zomètre au moyen d'un limnigraphe OTT R15 à rotation journalière. Sur le
forage, le niveau de l'eau était observé avec une sonde OTT, et le débit
mesuré avec la cuve de 1 000 litres à 200 m du forage.
TABLEAU 1
SITUATION ET CARACTERISTIQUES DES DISPOSITIFS EXPERIMENTAUX
m-
: Dispositifs
: expérimentaux
' Forage n" 1
: Piézomètre nf 1
: Forage n" 2
; Piézomètre n" 2
[ Forage n" 3
: Piézomètre n" 3
\ Forage n" 4
: Piézomètre n" 4
Forage n' 5
Piézomètre n" 5
Indice de
classement
B,R.G,M,
875-7-42
875-7-43
875-7-44
875-7-45
. 87 5-7-45
. 875-7-47
: 875-7-48
: 875-7-49
875-7-50
875-7-51
Coorc
X
375,25
375,25
374,30
374,30
373,62
373,62
374,42
374,42
374,58
374,58
lonnées
Y
229,25
229,27
229,20
229,18
230,15
230,13
230,95
: 230,97
229,78
229,76
Altitude
solNGF
86
86
87
87
88
88
90
90
85
85
! ..:> _9 .J* -a ..S.J3.
Profondeur
totale
en m.
19,50
16,50
16,50
16,50
16,50
16,50
16,50
16,50
16,50
16,50
Niveau
plézomêtrlqie
en m.
0,98
1,04
0,99
0,90
0,74
0,90
0,76
: 0.62
1,28
0.51
.:,-,_,--=--a^-.»-
Epaisseur :
de la :
nappe :
> 18,50 m ;
> 18,50 :
> 15.50 :
>i5,5o ;
> 16,00 ;
> 16,00 !
>i6,oo ;
: > 16,00 :
: >16,00 :
>i6,oo ;
L,ss...s_s_aa -a^B>A
16 -
Les renseignements concernant les emplacements, les cotes, les
profondeurs des ouvrages, ahsl que les niveaux de l'eau sont regroupés
dans le tableau 1,
Les données relatives au débit, rabattement et durée des pom¬
pages sont reportées dans le tableau 2 ci -après pour les essais à régime
continu,
- TABLEAU 2
: Dispositifs
: Données ^^"-v.
\ Débit ponctuel
\ en ra3/h
\ Rabattement en
\ m. sur le fora-
\ Débit spécifi¬
que en m3/h/m
: Durée du pom-
: page en heures
: et en minutes
I-I83
3,90
20,8
9h 10'
2
35,7
6,14
5,8
lOh
3
47,4
2,85
16,6
lOh
4
44
4,03
10,9
7h30'
5 :
40,6 ;
3,98 ;
12 , 3 ;
: 7h20' :
3.2 - Interprétation des essais -
Trois caractéristiques seront examinées successivement :
. Le débit spécifique (Qs) qui est le quotient du débit 0 exprimé3 ~~ ~~
en m /h par le rabattement D en mètres à un instant donné (1 heure de pom¬
page dans le cas présent) déduit des courbes débit-rabattement (fig. 3 ).
17
. La transmissivité (T) qui traduit l'aptitude d'une couche perméable
à transmettre l'eau, se définit comme le produit de la perméabilité (K)coef-
ficlent de DARCY par l'épaisseur de la couche aquifère (h). La transmissi-
2 2vité exprimée en m /s ou en m /h est calculée par les formules du régime
transitoire (formules de THEIS et de JACOB) appliquées aux données des
pompages à débit constant .
. Le coefficient d'emmagasinement (S) est un paramètre sans dimension
que l'on peut asaimller dans une nappe libre à la porosité efficace des
terrains,
3.2.1 - Le débit spécifique moyen pour un pompage de 1 heure est
de l 'ordre de :
3
- 22,00 m /h par mètre de rabattement pour f.l
^' " pour f.2
pour f.3
" pour f.4
" pour f.5
Sur les forages F.l et F.2 réalisés entérieurement, il était
3
respectivement de 3 et 5,2 m /h par mètre de rabattement.
Le débit spécifique moyen pour une heure de pompage est très
proche de celui qui est calculé pour une plus grande durée de pompage
(Cf. tableau 2).
Les courbes caractéristiques du débit en fonction du rabattement
(flg. 3) sont linéaires, ce qui indique qu'à aucun moment les débits criti¬
ques des ouvrages n'ont été dépassés.
3.2.2 - La_transmlssivité
En raison du volume qu'elles représentent, les données numé¬
riques et les courbes interprétatives des pompages d'essai n'ont pas été
reproduites dans le présent rapport. Le lecteur pourra éventuellement se
reporter aux dossiers des forages déclarés, recensés à la documentation
- 6,20 m /h "
- 17,00 m^/h "
- 11,20 m^/h "
- 14,00 m"^/h "
II
II
II
II
COURBES CARACTERISTIQUES-- RABATTEMENT-DEBIT.
-6,00
•5,00
• ¿.,00-
• 3 ,00
-2.00
20 60
3) Dispositif expérimental.
• • Palier de pompage de 1h.
80 Débit en m 3 / h .
Cl
z-gfu
Oz
cm
- 18
II
II
II
II
If
II
du B.R.G.M. à Bordeaux-Pessac, sous les numéros :
- 875-7-42 et 43 pour le f.l et son piézomètre.
- 875-7-44 et 45 pour le f.2 " "
- 875-7-46 et 47 pour le f.3
- 875-7-48 et 49 pour le f.4
- 875-7-50 et 51 pour le f.5
Le tableau 3 ci-après regroupe les différentes valeurs numériques
de la transmissivité déterminées par les formules de JACOB et de THEIS,
appliquées à l 'abaissement et à la remontée des niveaux dans les forages
et les piézomètres.
Les valeurs moyennes retenues pour le calcul des rabattements
(chapitre 4) sont les suivantes :
-2 2 2T = 1,5.10 m /s = 54 m /h pour le f.l.
T = 6.10""^ m^/s = 22 m /h pour le f.2.
T = I.IO"^ m^/s = 36 m^/h pour le f.3.
T = S.IO""^ m" la = 18 m'^/h pour le f.4.
T = 7.10"^ n'Is = 25 m^/h pour le f.5.
Les valeurs extrêmes sont rencontrées sur les dispositifs 1 et 4,
et sont dans un rapport de 3.
3.2.3 - Le coefficient d'emmagasinement (s) calculé par les foirmules
de THEIS ou de JACOB est très variable, ce qui ne traduit pas la réalité
mais la difficulté de cerner ce paramètre en nappe libre . Noua avons
admis la plus forte valeur déterminée sur le dispositif n° 5, comme la
plus représentative. Nous avons ensuite contrôlé cette même valeur, en
recalculant par la formule de JACOB le rabattement obtenu sur un piézomètre
d'un dispositif, au bout de 10 heures de pompage et en le comparant avec
le rabattement réel observé le jour du pompage. Un calage a pu être ainsi
-3 -2fait ; il indique une valeur de S comprise entre 5.10 et 1,10 , Dans les
formules, le terme S venant au dénominateur, il est donc préférable de pren-
(1) Des études méthodologiques sont actuellement en cours au Centre d'Orléans-
la -Source,
- 19
dre une valeur assez faible pour calculer les rabattements par excès.
En fait, il semble bien que ce coefficient est supérieur à
celui déterminé par les formules, ce qui tendrait à minimiser les rabafe-
tements calculés.
TABLEAU
CARACTERISTIQUES HYDRAULIQUES
o
: Dispositif
Forage n° 1
[ Piézomètre n" 1
: Forage n" 2
: Piézomètre n° 2
1 Forage n° 3
: Piézomètre n° 3
: Forage n° 4
1 piézomètre n° 4
: Forage n*" 5
: piézomètre n° 5
Niveau j
piezo- \
métrique'
en n.
0,98
1,04
0,99
0,90
! 0,74
: 0,90
: 0,76
: 0,62
1,28
0,51
Niveau '
dynamique]
en m. [
4,88
1,93
7,13
1,92
3,59
: 1,41
: 4,79
: 1,98
5,26
1,52
Rabatte-^
ment en
m.
3,90
0,89
6,14
1,02
2,85
0,51
4,03
! 1,36
3,98
1,01
Débit
en
m3/h
83
35,7
; 47,4
44
: 40,6
Transmissivité [
_ _ en a2/s
Descente ' Remontée '
1,5.10-2
1,9.10"^
4,5.10-3
. 6,4.10-3
6,5.10-3
: 1.10-2
: 1,1.10"^
: 3,5.10-3
: 4,7.10"^; 3,6.10'
: 7.10-37.10'-^ ..
: 5,2.10"''
1,2.10"^
2, 5.10"^
5,6.10-3
6,1.10""'
, 1,1.10-2
1,1.10-2
! 6,1,10"^
7,2.10-3
-3
7.10
Méthode
utilisée
JACOB
et
THEIS
JACOB
THEIS
JACOB
II
JACOB
; et
; THEIS
: JACOB
et
: THEIS
to ;
0,1
: 11
: 200
i 16
: 35
S ;
d.io'^) :(3.10-5) :
3, 6.10"^:3,8.10-'^:
: 1,2.10"^:
; 6,6.10 ;
i 1,3.10"^:1,2,10"^:
- 21
4 - CALCUL DES INTERFERENCES ENTRE FORAGES D'UN MEME DISPOSITIF
ET DU RABATTEMENT TOTAL
Dans le chapitre 1, nous avons déjà défini le schéma proposé
par la Société IRRILAND ; il a guidé la géophysique et les recherches
d'eau au droit de chaque secteur et a imposé par contrecoup un certain
nombre de contraintes.
Sur chaque secteur (1 à 5) un débit global variable d'un dis¬
positif à un autre, devait être trouvé. Pour cela et compte tenu des
résultats des pompages d'essai, 11 a fallu déterminer :
, Le débit ponctuel (q) possible sur chaque ouvrage d'un dis¬
positif, en fonction du rabattement (D). Celui-ci ne devait en aucun cas
dépasser 7 à 8 m, ce qui représente environ 1/3 de la nappe.
. Le nombre (n) d'ouvrages nécessaires pour obtenir un débit C-z
sur chaque dispositif QT = q . n.
, L'espacement optimum entre les ouvrages d'un même dispositif
compatible avec le rabattement raaximum imposé.
4.1 - Méthode utilisée -
La résolution nathéioatique des formules de non équilibre conduit
à déterminer les paramètres T.S par les méthodes graphiques (THEIS - JACOB).
Nous avons utilisé la formule d'approximation semi -logarithmique
ou méthode de JACOB pour le calcul :
. Du rabattement sur un forage en pompage en f (n) d'un débit
donné et de la transmissivité calculée.
. Du rabattement provoqué par ce forage en pompage sur divers
piézomètres situés à différentes distances.
2'» -
Deux familles de courbes (droites en 1 'occurence) ont ainsi été
tracées, chaque droite représentant un dispositif,
. La première famille, rabattement - logarithme du temps permet
de calculer le rabattement sur un forage en pompage en fonction du temps.
2 ,. La deuxième famille rabattement - logarithme de t/r 't = temps
et r = distance d'un piézomètre au forage) donne le rabattement provoqué
sur les autres forages servant de piézomètres par le forage en pompage.
La formule de JACOB s'écrit :
I,=.0J81^ ,g (-^^21^. t) (1)
T T S
ouD = _OJ:83_S . (Ig .1.21X- + ig t/r^) (2)
T S
dans laquelle les paramètres ont les significations suivantes :
D = rabattement sur le forage ou sur le piézomètre, en mètres.
3
Q = débit de pompage exprimé en m /h.
2
T = transmissivité en m /h.
S = Coefficient d'emmagasinement.
t = temps en heures au bout duquel on désire calculer le rabattement D.
r = distance entre le forage et le piézomètre, en mètres, sur un dispositif.
4.2 - Calcul des rabattements sur un dispositif de pompage -
Il s'effectue en deux temps, puisque le rabattement total sur un
forage est la somme des interférences d et du rabattement D propre à
l'exploitation du puits,
soit A = Z d -f D
23
4,2,1 - Rabattement au puits de pompage
La détermination de D procède d'une méthode graphique. Con¬
naissant le rabattement provoqué sur chaque forage par un pompage de 1 heure,
à un débit donné, on peut à partir des droites rabattement - débit (figure 3)
connaître le rabattement correspondant au débit d'exploitation (q) de cha¬
que ouvrage au bout de t - 1 heure.
Dans la formule (1) la pente de la droite est égale à :
0,183 Q . I .. X 1 ^ 1 jx - ji - d D _ 0,183 Q.'^ = 1, c'est également la dérxvee, ,d'ou : - '^^
T d (Ig t) T
La valeur de dD /d (Ig t) est donnée par l'accroissement du rabattement dans
un cycle logarithmique de temps. Dans ce cas d (ig t) = l,nous avons :
d D =0.183 Q
ou connaissant l'accroissement d D, dans un cycle logarithmique de temps, ou
pente de la droite, on calcule le rabattement D au bout de 1, 2 et 3 mois
de pompage.
C'est ainsi que le rabattement calculé sur un forage du dispositif 3
sera égal à 3,70 m au bout de 3 mois : 2 160 heures de pompage continu.
4.2.2 - Calcul de l'interférence d'un pompage sur les forages voisins
d'un mêmedispositif
La formule (2) permet de calculer le rabattement sur les
forages voisins d'un puits de pompage à des distances (r) variables et en
fonction du temps de pompage .
... .. 0,183 Q , 2,25 TLa constante est : ^^ . Ig ^
T ^ S
2
et la variable Ig t/r .
Connaissant le débit que Ibn désire obtenir par forage et les valeurs
de T et S sur chaque dispositif, on calcule le rabattenent (d) sur chaque
2piézomètre en fonction de t/r . Ces valeurs sont reportées pour chaque
dispositif dans les tableaux 4 à 8. Pour le calcul des interférences, nous
avons pris le débit moyen pondéré Qm égal à 4/5 du débit global QT.
Rabattgmgnt au puits apres urt pompage dg 2160 h.(3 mois
a-Da
sur chaque dispositif.
1 jour 1 semaine Imois 2 mois 3 mois
24 -
4.2.3 - Le rabattement total pour chaque forage et chaque dispositif,
cumule le rabattement au puits et les interférences des forages voisins.
Il est le plus fort au centre du dispositif et le plus faible sur les
forages situés aux extrémités.
Ce rabattement total est reporté dans la dernière colonne des
tableaux 4 à 8.
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.t.10 102 103 t /r2 en 10-2
- 150
25
CALCUL DU RABATTEMENT AU BOUT DE 2 160 h = 3 MOIS
TABLEAU 4-a
Dispositif 1 : QT = 335 m3/h Om = 280 m3 /h
7 forages espacés de 60 m - Débit ponctuel 50 m
" moyen 40 m /h
\-. Interf.
x sur
\Pompages^
sur
f.l
f.2
f.3
f.4
f.5
f.6
f.7
Rabettement
total
en m.
f.l
2,85
0,47
0,42
0,39
0,36
0,35
0,33
IzlZ
f.2
0,47
2,85
0,47
0,42
0,39
0,36
0,35
5,31
f.3
0,42
0,47
2,85
0,47
0,42
0,39
0,36
i.38
f.4
0,39
0,42
0,47
2,85
0,47
0,42
0,39
1^
f.5
0,36
0,39
0,42
0,47
2,85
0,47
0,42
5.38
f.6
0,35
0.36
0,39
0,42
0,47
2,05
0,47
5,31
f;7
0,33
0,35
0,36
0,39
0,42
0,47
2,85
5,17
- 26
TABLEAU 4-b
4 forages espacés de 90 m - Débit ponctuel = 80 m /h
" moyen = 60 m3/h
] \. Interf.
! ^x sur
: Pompages v^^
: f.l
: f.2
: f.3
: f.4
: Rabattement
: total
: en m.
f.l
4,60
0,69
0,58
0,51
6,38
f.2
0,69
4,60
0,69
0,50
6,56
f.3
0,58
0,69
4,60
0,69
6.56
f.4 :
0,51 :
0,50 :
0,69 :
4,60 :
6,30 :
27
TABLEAU 5
Dispositif n" 2 : QT = 300 ra"^/h - 150 m^ /h = 150 m"^/hQm = 250 m3/h - 125 m3/h = 125 m3/h
(9 forages dont 4 sur le dispositif 5)
3
5 sur le dispositif 2, espacés de 50 m au débit ponctuel u«xinum de 30 m /h
au " moyen de 25 m3/h
^xlnterférenees
! \. sur
* Pompages \^
' sur \s
: f.l
: f.2
: f.3
: f.4
: f.5
: Rabattement total
: en m.
; 1
f.l
5,40
0,64
0,52
0,47
0,40
7,43
f.2
0,64
5,40
0,64
0,52
0,47
7,67
f.3
0,52
0,64
5,40
0,64
0,52
7.72
f.4
0,47
0,52
0,64
5,40
0,64
7,67
f.5 :
0,40 ;
0,47 :
0,52 :
0,64 :
5,40 :
7,43 :
TABLEAU
Dispositif 3 : Qt = 305 mWh
Qm = 240 m3/h
6 forages espacés de 60 m au débit ponctuel de 50 m /h
au " moyen de 40 m3/h.
: N^terférences
: \. sur
: Pompages \^^
: sur \.
: f.l
: f.2
: ^'^
'. f»^
f.5
: f.6
: Rabattement
: total en n.
f.l
3,70
0,75
0,63
0,56
0,51
0,47
6,62
f.2
0,75
3,70
0,75
0,63
0,56
0,51
6.90
f.3
0,63
0,75
3,70
0,75
0,63
: 0,56
7,02
f.4
0,56
0,63
0,75
3,70
0,75
0,63
7,02
f.5
0,51
0,56
0,63
0,75
3,70
0,75
6.90
f.6 :
0,47 :
0,51 ;
0,56 :
0,63 :
0,75 :
3,70 :
6,62 :
29 -
TABLEAU 7 -a
Dispositif 4 : QT = 335 m /h
Qm = 270 m /h
3
1ère ligne : 5 forages espacés de 90 m - Débit ponctuel 40 m /h
3
" moyen 30 m /h
: ^Njnterférences: ^v,^ sur
: Pompages \v
: sur \x,^
: f.l
: f.2
: f.3
: f.4
: f.5
Rabattement
\ total en m.
f.l
3,85
0,92
0,74
0,64
0,56
6,71
f.2
0,92
3,85
0,92
0,74
0,64
7,07
f.3
0,74
0,92
3,85
0,92
0,74
: 7,17
f.4
0,64
0,74
0,92
3,85
0,92
7,07
f.5 :
0,55 :
0,64 :
0,74 :
0,92
3,05 :
6,71 :
30
TABLEAU 7-b
2e ligne : 4 forage espacés de 90 m : Débit ponctuel 40 n"^/h
3" moyen 30 m /h
: Interférences
: ^-v^r
\
: Pompages \,
: sur \^
: f.l
: f.2
: f.3
f.4
: Rabattement
: total en m.
f.l
3,85
0,92
0,74
0,64
6,15
f.2
0,92
3,85
0,92
0,74
6,43
f.3
0,74
0,92
3,85
0,92
6.43
f.4 :
0,54 :
0,74 :
0,92 :
3,05 :
6,15 :
31
TABLEAU 8
Dispositif 5 - Qt = 85 -f 150 = 235 m /h
Qm = 60 + 120 = 180 m3/h
6 forages espacés de 90 m - Débit ponctuel 40 m /h.
3" moyen 30 m /h.
] Nlnterférences
: \sur
: PompagesV
: sur x,^
: f.l
: f.2
: f.3
: f.4
: f.5
: f.6
: Rabattement
: total en m.
f.l
3,25
0,69
0,56
0,49
0,44
0,40
5.83
f.2
0,69
3,25
0,59
0,55
0,49
0,44
6,12
f.3
0,56
0,69
3,25
0,69
0,56
0,49
6,24
f.4
0,49
0,56;
0,69
3,25
0,69
0,56
6.24
f.5
0,44
0,49
0,56
0,69
3,25
0,69
6,12
f.6 :
0,40: :
0,44 :
0,49 :
0,56 :
0,69 :
3,25 :
5.83 :
32
5 - DISPOSITIFS D'IRRIGATION ET CARACTERISTIQUES DES OUVRAGES A REALISER
Le schéma d'irrigation proposé par la Société IRRILAND a guidé
la prospection géophysique sur des secteurs délimités, et imposé de
rechercher un débit ponctuel important au droit de ceux-ci.
Les calculs effectués à partir des caractéristiques hydrauliques
déterminés par les pompages d'essai conduisent à proposer un dispositif
de pompage pour chaque secteur, fixant le nombre, l'espacement et le
débit que l'on peut extraire de ces ouvrages (tableau 9).
Les calculs sont effectués avec des hypothèses pessimistes, en
ce qui concerne en particulier :
, Le coefficient d'emmagasinement de la nappe.
. La durée du pompage continu pendant trois mois, ce qui suppose
une pluie nulle durant cette période.
. La consommation totale du débit soutiré à la nappe, alors qu'une
part de l'ordre de 20 à 30 "L doit se réinfiltrer à travers les sables.
Nous avons également admis que le régime permanent n'était pas
atteint et que la nappe continuait à se rabattre en pompage en régime
transitoire sans stabilisation.
Tous ces facteurs concourrent à limiter le débit d'exploitation
sur chaque dispositif, mais préservent les ressources souterraines au droit
du domaine et garantissent ainsi l'avenir de l'exploitation à long terme.
Le schéma d'irrigation est donc adapté aux caractéristiques lo¬
cales de la nappe, et le débit ponctuel d'un forage déterminé en fonction
d'un rabattement maximum de 8 m pour chaque ouvrage. Les interférences d'un
dispositif à un autre n'ont pas été calculées en raison de leur éloignement,
plus de 5 à 600 m dans le cas le plus défavorable. Il est certain quHun
pompage d'une durée de trois mois sur un groupe de forages aura une ré¬
percussion sur le dispositif voisin, mais celle-ci doit être faible et
le rabattement Inférieur au mètre.
TABLEAU 9
CARACTERISTIQUES DES OUVRAGES A REALISER PAR DISPOSITIF
Disposi
; 1
; 2
i-i' f
(1)
: 3
: 4
: 5
: 6 et 7
; TOTAL
(2)
Débit total en m3/h [
en pointe
350
ou
320
150
300
360
245
200
1 605
en moy.
280
240
125
240
270
180
150
1 245
Nombre
de
forages
7
4
5
6
5
et
4
6
5
38
Débit ponctuel
En fjointe
50
80
30
50
40
40
40
40
-
En
en m3/iij
moyenne
40
60
25
40
30
30
30
30
-
Espace- ;
ment
en m.
60
90
90
60
90
90
90
90
-
Rabattement
au centre
5,41
5,55
7,72
7,02
7,17
6,43
6,24
(6,20)
,
en mètres
aux extrém, '
5,17 !
6,38 ;
7,43 :
6,62 :
6,71 :
6,15
5,83 :
(5.80) ;
-
(1) Le deuxième dispositif est alimenté pour moitié par le dispositif n" 5 qui doit fournir 85 + 160 m /h en
pointe ou 60 + 120 m3/h en moyeçre.
(2) (6,20 à 5,80) rabattement estimé par comparaison avec le dispositif n" 5.
34 -
En calant les pompes sur chaque forage entre 12 et 14 m de profondeur,
on garantira ainsi un bon fonctionnement de l'ouvrage, en évitant des tur¬
bulences importantes dans les crépines et un dénoyage trop rapide de la
nappe. Ces forages auront une profondeur comprise entre 20 et 25 n.
Le schéma que nous proposons est le suivant :
. Sur le secteur 1, un groupe de cinq forages espacés de 60 n et
3
capables de fournir un débit ponctuel de 50 m /h. Cette solution est pré-o
férable à celle de 4 forages espacés de 90 m et débitant 30 m"* /h en raison
de la possibilité de standardiser les pompes dans le système d'irrigation.
. Sur le secteur 2, le débit global recherché ne peut être trouvé
qu'en partie au moyen de cinq forages espacés de 90 m, capables de fournir
)0
n° 5.
3
30 m /h en pointe, et le complément d'eau devra être importé du dispositif
. Sur le secteur 3, six forages espacés de 60 m devraient procurer
3
les 300 m /h nécessaires, avec un rabattement sur chaque ouvrage de l'ordre
de 7 m.
. Sur le secteur 4, nous proposons deux lignes de forages au droit
des zones de forte résistivité, sur l'une 5 forages et sur l'autre 4 ouvrages
3
espacés de 90 m et capables de fournir 40 m /h chacun en débit de pointe,
3 3. Sur le secteur 5, il est demandé 85 m /h et un complément de 160 n /h
3
pour le secteur 2. Le débit global de 245 m /h peut être obtenu par six3
forages espacés do 90 m, et capables de fournir 40 m /h chacun.
. Sur les secteuis 6 et 7 , angles de la propriété, un débit ^bal
3
de 200 m /h environ, peut être fourni par la zone la plus favorable du
secteur 7 , "à partir de 5 forages espacés de 90 m et pouvant débiter 40 m /h
en pointe. La moitié de ce débit pourra être exporté vers le secteur 6 où
les ressources souterraines de la nappe du Sable des Landes sont inexistan¬
tes.
- 35 -
Bien que localement, au droit des secteurs 2 et 4 en particulier,
le débit recherché ait Imposé un nombre de forages assez important, il
3
ne devrait pas y avoir de difficultés pour obtenir les 1 600 n /h demandés.
Les ponctions faites à la nappe qui s'élèvent en moyenne à3
2 000 m /ha/an, comparées à la réalimentation par les pluies (3 000 à3
4 000 m /ha/an) indiquent que l'on reste en deçà du renouvellement annuel
du Sable des Landes. On peut donc puiser dans les réserves en étiage. en
étant assuré que la recharge de la nappe sera annuellement suffisante pour
compenser les prélèvements.
36
CONCLUS ION
Les reconnaissances par forages et les pompages d'essai ont en¬
tièrement confirmé les conclusions de la prospection électrique et en parti¬
culier la carte de résistivité des terrains, annexée au rapport, sur la¬
quelle figurent les principaux renseignements sur les reconnaissances et
les ouvrages effectués dans le domaine de la "Lande de Comps".
Le calcul par les méthodes du régime transitoire des interféren¬
ces entre forages sur les dispositifs de pompage, conduisent à fixer le
nombre et l'espacement des ouvrages et à proposer un schéma général d'irri¬
gation en fonction du débit d'exploitation demandé sur chaque secteur.
Les reconnaissances et les études préalables à la mise en exploi¬
tation du domaine garantissent le meilleur rendement possible à partir
de captages adaptés à l'aquifère. Il conviendra donc de s'assurer une
fois les forages réalisés, du débit ponctuel de chacun d'eux et des inter¬
férences entre forages d'un même dispositif en contrôlant au bout de deux
à trois mois de pompage les rabattements réels, afin d'ajuster au mieux
les régimes d'exploitation aux possibilités locales de la nappe.
