23
MINISTÈRE DE L'INDUSTRIE, DU COMMERCE ET DE L'ARTISANAT BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01 GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE (ANTILLES) COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex Tél.: (38) 63.80.01 Service géologique des Antilles B.P. 34 - 97204 Fort de France Cedex Tél.: 71.88.68 77 SGN 640 GTH/ANT Orléans, septembre 1977

GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

MINISTÈRE DE L'INDUSTRIE, DU C O M M E R C E ET DE L'ARTISANAT

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE G É O L O G I Q U E NATIONAL

B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01

GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE(ANTILLES)

COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDEPROPOSITION DE PROGRAMME

par

J. VARET

Département géothermieB.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex

Tél.: (38) 63.80.01

Service géologique des AntillesB.P. 34 - 97204 Fort de France Cedex

Tél.: 71.88.68

77 SGN 640 GTH/ANT Orléans, septembre 1977

Page 2: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

R E S U M E

Une étude rapide des principaux indices géothermiques de l'île de

la Dominique en Juillet 1976 permet de sélectionner trois zones favorables :

1) La Région de la Soufrière

2) Wbtten Waven

3) La vallée de la Désolation.

Une analyse des besoins énergétiques de l'île montre que deux

objectifs peuvent être visés et sont susceptibles d'être couverts par

Géothermie :

- l'alimentation de petites unités (quelques centaines de KW)

décentralisées pour couvrir les besoins des petites agglomérations de l'île

- la production de plusieurs dizaines de MW dépassant largement

les besoins actuels de la Dominique et susceptibles soit d'être exportés

vers les Antilles françaises, soit d'entraîner l'implantation d'industries

fortes consarmatrices d ' énergie (Alumine).

Une proposition d'étude géothermique incluant des travaux de

géologie, de géochimie et de géophysique est chiffrée (coûts BRGM)

l'île de la Dominique recèle en effet un potentiel géothermique

tout à fait exceptionnel dont il serait souhaitable de préciser les capa-

cités de production au plus vite.

Page 3: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

TABLE DES MATIÈRES

Pages

SOMMAIRE i

I - INTRODUCTION - HISTORIQUE 2

II - COMPTE RENDU DE VISITE EN DOMINIQUE 3COTTEZ - VARET - WESTERCAMP

III - LES SITES GEOTHERMIQUES DE LA DOMINIQUE 5

1 ) Région de la Soufrière 5

2) Wotten Waven 7

3) Vallée de la Désolation 10

4) Quelques notes sur la géologie de la Dominique 10

IV - PRODUCTION ACTUELLE D'ELECTRICITE ET BESOINS ENERGETIQUES DEL1 ILE DE LA DOMINIQUE 13

1 ) Données générales 13

2) Production électrique 13

3) Perspectives 16

4) Première approche économique 17

V - PROPOSITION D'ETUDE 18

1) 1ère phase : reconnaissance géologique et implantation

des forages 18

2) 2ème phase : forage et essais 18

3) 3ème phase : réalisation de la centrale 18

4) Détail du coût de la première phase. 19

a) Géologie 19b) Géochimie 19c) Géophysique 20

Total général 20

VI - BIBLIOGRAPHIE , 21.

Page 4: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

I - INTRODUCTION

Lors d'une visite officielle en France le 4 février 1976,M. Patrick JOHN, premier ministre de l'île de Dominique, a fait étatde l'intérêt que porterait son gouvernement à une aide françaisedans le domaine de la géothermie.

Un engagement que ce projet ferait l'objet d'étudespréliminaires était pris par le gouvernement français le 12 février.Le 19 février, une lettre du premier ministre (J. CHIRAC) précisaitque "l'étude géologique et l'évaluation des gisements géothermiquesexistants sera assurée par le B. R. G. M. qui enverra en Dominiqueun ingénieur géologue pour établir un devis et par la Délégation auxEnergies Nouvelles... . En outre, à l'occasion du déplacement d'un deses membres aux Antilles, une mission d'exploration sera prévue à laDominique"

Une mission, prévue en juillet 1976 par COTIEZ (SGR Antilles),était annulée à cause de l'éruption de la Soufrière. Nous avons profitédu passage aux Antilles du Chef du département Géothermie pour effectuercette première visite destinée à préciser :

- l'intérêt géothermique des sites de la Dominique etl'intérêt d'une intervention du B. R. G. M. ;

- le programme des travaux à réaliser ;

- le coût d'une telle étude.

Participaient à cette mission de reconnaissance effectuée les11 et 12 septembre :

S. COTIEZ, Directeur du SGR Antilles,

J. VARET, Chef du département Géothermie du B.R.G.M.

D. WESTERCAMP, Ingénieur géologue du SGR Antilles.

Page 5: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

II - COMPTE RENDU DE VISTE EN DOMINIQUE, 11-12 septembre 1977,(MM. COTTEZ, VARET, WESTERCAMP)

Ayant averti de notre visite quelques jours seulement avantnotre arrivée, nous avons bénéficié d'un accueil excellent.

Les autorités de l'aéroport étaient averties de notre visite,et à notre arrivée à Roseau -c'était dimanche et nous étions attendus-nous saunes entrés en contact avec M. RIVIERE. Nous avons pu effectuerle maximum de visites et de contacts possibles dans le temps imparti :visite des principaux indices, contacts avec les responsables techniqueset politiques.

Nous connaissions l'existence de 3 zones d'intérêt géothermique

i:?_^lâ^2!î_^_l^_^^l§_ë§_^_?§é2l6^£iî' oil se trouve lecélibri~"b5ïling~likë"7~cêtti~rlgi5n~itait connue de l'unde nous (D. WESTERCAMP) et nous avons renoncé à la visitercompte tenu de la distance et de son inaccessibilité (àune trentaine de kilomètres de Roseau, elle nécessiteenviron 7 heures de marche).

2 ' l£-Jiîii°n_d2._'!Wo£te:n_Wqvz:n'\ dite aussi "Sulfur springsväiley"7~iitüei"l~üne~dlzäine de kilomètres à l'Est deRoseau.

3) L&Jh&Q.^°ftA^AQJL$î±iJu&hÇ:"-' située à une dizaine dekilomètres"au Sud de Roseau.

Seules ces deux dernières régions ont été visitées.

Nous avons visité la région de la Soufrière le dimanche 11 septembrepar nos propres moyens, et celle de Sulfur springs le lendemain. Nous avonségalement rencontré ce jour là diverses personnalités :

M. P. JOIES - premier ministre

M. DOCTROVE - ministre du développement

M. RIVIERE - secrétaire du premier ministre pour lesproblèmes économiques

M. CHARLES - secrétaire de M. DOCTROVE

M. WATTY - "manager" de la "development and planningcorporation?

Mansieur le directeur du service géographique et desressources naturelles.

Nous avons été raccompagnés à l'aéroport par un chauffeur duministre.

Page 6: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

MORNEAU -DIABLE(2826)

PORTSMOUTH

DOMINICA

Principaux *_*sites . . rGéothermique

kMARJGOT

VALLEE DE LA'DESOLATION^.

WDTIEN WAVEN.

• MORNE" DIABLOTI" — (4747)

CASTLE BRUCEST JOSEPH

¿ ¿ 3 LAND OVER 4-000 FEET

" 3000-4000 "

" 2000-3000 "

» 1000-2000 ••

1 1 •• BELOW 1000 "

ANGLAIS(3683) "

SOUFRIÈRE

M O R N E •• TROIS"PITONS. (4 672)

'LA PLAINE

' M O R N E WATT(4017)

GRANO BAY

O - I* 2 3 5 MILEÍ

0 1 2 3 4 5 6 7 8 KM

Fig. 1 : Carte tqpographique schématique (altitude en pieds)indiquant les routes et les principales agglomérations.Les trois sites géothermiques retenus sont indiqués.

La carte de situation de la Daminiaue est donnée en Page 6 (fig. Ibis)

Page 7: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

Fig. 2 : Schéma cartographique du site géothermique de Soufrière.Les zones hydrothermales actives sont figurées ainsi queles principales directions tectoniques et structures volcaniques.

Page 8: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

Eig.3cnrtoqr«|iilq*» <*P 1'c

otolirifcjue d w cits rtr w t l w » « • «öc 1« va) IC« de )• DhwloUon- I m prln-clfoles f«ll)o« « »uuctur» »olc»nl<f«»rnt lnliqufcft.

IIOICES DE S U R F «

(SCURZS CHVJDES. VAPtURS, ETC)

ROUTE

U S E ÊLfCTRIOUE

6C «o

ANGUILLA: M A R T Í N ^

iRTHCJLOMEW

Fig. Ibis : Carte des îles Caraïbes

Page 9: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

Ill - LES SITES GEOTHERMIQUES DE LA DOMINIQUE

1) Région de la Soufrière

La route, qui n'est pas d'excellente qualité, ccrrme laplupart des routes de l'île, est relativement droite et sans forte déni-vellation. Pendant 5 kilomètres, elle longe la côte Atlantique au Sud deRoseau, puis suit sur 3 kilomètres la vallée de Soufrière en directionOuest - Est. Les indices sont accessibles à pieds, à quelques minutes dela route.

Les indices sont situés dans la vallée de Soufrière, etdans la caldeira de Morne Patate . Les plus Importants sont alignés lelong d'une faille de direction NNW. D'autres sont situés dans la plainede Soufrière (fig. 2). Au total, une douzaine de sites peuvent êtreobservés, situés à des distances de 100 à 300 mètres les uns des autres.Les deux sites principaux sont les plus en amont, sur la faille princi-pale, alors que les autres sites constituent probablement des résurgencesà travers les formations détritiques (éboulis) situés au pied des reliefs.Dans chacun de ces sites, dont la dimension varie de 50 à 300 mètres dediamètre, les roches encaissantes sont ocmplètement transformées : enl'absence d'études minéralogiques plus précises, les paragénèses suivantsont été observées :

. Kaolin,

. soufre,

. opale,

. cinabre,, hématite.

De nombreuses sources chaudes, jets de vapeur {petitsgeysers) et autres solfatares sont observés. Leur température approchecertainement, ou même dépasse l00°C (émission sifflante de vapeur,points de rosée observés). On retrouve plusieurs petites émergences chaudesle long de la côte.

Les analyses effectuées sur l'une des sources (UNDP, 1969)montrent qu'il s'agit de sources acides, riches en sulfates et en silice.

Il n'est pas possible de tirer de conclusion de la seuleanalyse disponible. Précisons également que la connaissance géologiquedu site est encore trop faible pour que l'on puisse préciser la structuredu champ géothermique, ni proposer un modèle géologique même préliminaire.Il semble toutefois établi :

- qu'une source de chaleur actuelle soit localiséeà l'aplomb du très récent -quelques milliersd'années pas plus- volcan andésitique à caldeirade Morne Patate ;

Page 10: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

- qu'une tectonique régionale (faille NW) permettedes "fuites" à partir d'un réservoir vraisemblable-ment situé dans les formations pyroclastiquesprécédant la mise en place du Morne Patate etobservées actuellement dans les falaises situéesau Nord et à l'Est du gisement de Soufrière.

Selon des estimations antérieures (MERZ and Me LELIÄND, 1974),la puissance actuelle des manifestations de surface à Soufrière pourrait êtrede l'ordre de 1,5 MW.

2) Wotten Waven (Sulfur springs) - (fig. 3)

Les émanations dans cette zone, située à 7 kilomètres environde Roseau vers l'Est, diffèrent de la première, probablement en partie à caused'une végétation plus dense, de sols plus épais et d'une circulation plus ,importante des eaux de surface. Il s'agit essentiellement de sols et deboues bouillants, et de petits geysers apparaissant le long d'une rivièredans une zone profondément altérée par l'activité fumerolienne.

Les indices -une douzaine au moins peuvent être individualisés-sont répartis sur 1,5 kilomètre environ, le long d'une ligne, de direction ESE,correspondant sans doute à une direction tectonique importante de l'île (per-pendiculaire à l'axe volcanique), zone de faiblesse qu'emprunte la valléeactuelle.

Les manifestations observées actuellement résultent sansaucun doute du réchauffement des eaux de ruissellement par des émissionsde vapeur d'origine profonde.

On n'observe pas de centre éruptif récent à proximitéimmédiate des indices, mais les volcans récents (quelques 10 000 ans)de Trois Pitons et de Micotrin peuvent être le site d'une source dechaleur liée par faille au site géothermique de Sulfur springs.

La quantité d'énergie dissipée est vraisemblablementdu même ordre qu'à Soufrière, quoique les possibilités d'estimationsoient plus difficiles»

Les possibilités d'accès, quoique moins favorablesqu'à Soufrière -la route est plus étroite et sinueuse- sont bonnes,et ce site a l'avantage d'être localisé à proximité immédiate deslignes électriques joignant les principaux sites de production hydro-électriques à la ville de Roseau, réduisant d'autant les coûts detransport -la région est plus peuplée (petites propriétés agricoles)que la région de Soufrière-. Nous la classerons en deuxième prioritéquoique les études à effectuer puissent renverser ce choix.

Page 11: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

a\

SiC>2

NaK .CaMg

Cl

so4

BïCond.

pH

1WattenWaven

232.0

23.5

11.524.6

31.8

18.0

495.0

0.1596.5°C

1.47x10-3

3.28

2WattenWaven

70.0

5.0

2.3-

1.3

22.3266.0

-

0.1500C

•|. 37x10-5

3.14

3WattenWaven

166.8

31.0

6.140.341.1

. 27,0100.0

234.9

0.1544°C

4.79x10-4

7.38

TABLE I

(Values in ppa)

WattenWaven

165.2

52.0

13.324.6

19.9

12.4

148.0

146.4

95°C6fx1O-4

7.61

BoilingLake

406.4

120.0

265.0

426.5

71.5

3106.0

72.0

120.0

88°C8.66x10-5

3.91

EasternSprin/rs

168.0

55.0

8.133.6

21.86

9.92

31.5

198.3

7.794°C

5.14x10-4

8.34

Analyses chimiques préliminaires de quelques manifestations

thermales dé l'île de là Danlnlque (U. N . D . P , , 1974).

•Volley ofSesolation

202¿449.0

7.438.08

21.86

12.4

560.0 ,

Soufrière.Syrings

204.0

88.0

10.7

94.16-1.6

27.0

1820.0

4.36 0.64

86°C ß3°C1.49x10-3 4.64x10-5

3.15 2.69

Page 12: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

10

S) Vallée de la Désolation et Boiling Lake

Le plus vaste champ fumerollien de l'île est situé à unedizaine de kilomètres à l'Est de Roseau, en altitude (= 1 000 m) sur laligne de crête et le versant Caraïbe de l'île. La région consiste enplusieurs dizaines de sources chaudes, jets de vapeur, sols chauds etd'un lac bouillant de 80 mètres de diamètre. Ce dernier constitue unemanifestation géothermique unique au monde ; la zone couverte par desindices variés couvre une surface de quelques km2. Les températuresmesurées varient de 86 à 94°C, et l'eau du lac est de 88°C ( U N D P , 1969).La chimie des eaux indique des teneurs en sulfate et en silice élevées, etun pH acide.

Le fluide de ce champ est certainement à vapeur dominante,et une éruption phréatique est connue dans la courte période d'observationhistorique (le 4 juillet 1880, DAUBREE, 1880).

L'environnement géologique de ce site est dominé par troisprincipales directions tectoniques récentes (N-S, NNW et E-W) affectant leflanc Est de la caldeira de Micotrin (fig. 3).

Cet ensemble de failles constitue une zone particulièrementfavorable à la circulation convective de fluides depuis la source de chaleurmagmatique -probablement située sous la caldeira- vers la surface.

Ce site est certainement, d'un point de vue purementgéologique, le plus favorable et parmi les meilleurs indices de surfacevisibles dans le monde. Il a cependant l'inconvénient d'être situé à unedistance plus grande, et dans des conditions d'accès plus difficiles queles deux autres sites -également excellents- de l'île de la Dominique.

4) Quelques notes sur la géologie de la Dominique

En comparaison avec les îles voisines de la Martinique etde la Guadeloupe, la géologie de la Dominique est très mal connue. Aucunecarte géologique de l'île n'a été publiée. Il s'agit d'une île essentiel-lement volcanique -à l'exception de terrasses détritiques et calcairespleistocene soulevées sur le bord ouest de l'île -appartenant à l'arcactif des petites Antilles. Il est possible de distinguer 4 unités vol-caniques du Nord au Sud : Morne en Diable, Morne Diablotins, TroisPitons - Micotrin et Morne Patates.

Il ne semble pas que la partie nord de l'île soit d'intérêtgéothermique, quoique des solfatares soient signalés dans le cratère duMorne aux Diables.

Page 13: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

11

Les centres éruptifs sont alignés sur les directionstectoniques N et NNW qui constituent les axes majeurs de l'île, cannedans les autres îles de l'arc Antillais. Les gros volcans centraux citéssont localisés à l'intersection avec des directions tectoniques différentes,WNN et E-W surtout. Ils constituent des stratovolcans résultant de l'accu-mulation de coulées de lave andésitique et de produits pyroclastiques andé-sitiques et dacitiques : nuées ardentes ou nuées de ponces et lahar essen-tiellement, mais également une nappe d'ignimbrite à Micotrin. Le sommet deces volcans est occupé par d'importantes caldeiras, dont le plancher estrecouvert par des produits volcaniques plus récents : ponces, dômes etcoulées ayant souvent débordé de l'intérieur de la caldeira, par les valléesentaillées par l'érosion ou affectées par des effondrements tectoniques(sur une direction E-W à l'Est de Micotrin ; sur une direction N-S au Sudde Morne Patate).

On ne connait pas d'activité à proprement parler volcaniquehistorique sur l'île, mais le travaux de Sigurdsson (1973) ont montrél'existence d'importantes éruptions du Micotrin datées à 40 000 ans,10 000 ans et plus récent.

Il semble même que l'activité -non datée- de la partiesud du Morne Patate soit plus récente encore. Compte tenu de la jeunessede l'activité tant sismique que volcanique, la partie sud de l'île doitêtre considérée comme de risque sismique et volcanique élevé.

Les formations volcaniques -laves et pyroclastites- sontnaturellement extrêmement poreuses, et leur perméabilité est encoreaugmentée par les failles et fractures tectoniques et volcano-tectoniques.Une partie importante des eaux météoriques -il tombe de 1 à 5 mètres d'eauselon les endroits- s'infiltre dans le sous-sol constituant des aquifères.

Ceux-ci sont portés à des températures croissantes avec laprofondeur, selon le gradient géothermique régional -inconnu- et à des tem-pératures exceptionnellement élevées à proximité des sources de chaleur,abondantes à faible profondeur dans ce type de volcanisme (plutons récentsou actuels à faible profondeur sous les centres éruptifs).

Localement, ces aquifères peuvent être scellés, soit par desformations imperméables (couche de cendres altérées par exemple), soit parautocolmatage dû au dépôt -de silice et autres colloides- et à l'altérationhydrothermale (kaolinisation). Ce type de phénomène s'est certainement pro-duit dans la vallée de la Désolation où l'occurence d'explosion phréatiquetémoigne de l'imperméabilisation des couches superficielles permettant-lorsque la pression des fluides devient supérieure à la pression lithosta-tique- la vaporisation brutale des fluides de l'aquifère. Il est en coursdans le champ de la Soufrière, où les terrasses alluviales récentes sonten cours de cimentation.

Page 14: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

12

Nos observations montrent que les trois principales zonesd'intérêt géothermique de l'île sont situées à proximité immédiate descentres volcaniques récents, à l'extérieur des calderas, sur les flancsde volcans centraux, dans des zones affectées par une activité tectoniquerécente le long de directions régionales (méridiennes) ou transverses.

Page 15: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

J.J

IV - PRODUCTION ACTUELLE D'ELECTRICITE ET BESOINS ENERGETIQUES DE L'ILE DELA DOMINIQUE

1) Données générales

Pour une population avoisinnant 75 000 habitants, laproduction électrique de l'île est très faible : 6,5 MW en 1976. Cecitraduit le niveau économique bas de cette île -en particulier en compa-raison avec les voisines : Martinique et Guadeloupe-. L'infrastructureroutière, portuaire et aéroportuaire est très faible. Les principalesroutes de l'île sont étroites et goudronnées sur des tronçons limitésseulement. Le port de Roseau est assez primitif et ne possède qu'un quaiet quelques grues mobiles. Les bateaux s'arrêtent à distance et le traf-fic de chargement et déchargement est effectué par petites embarcations.Cette situation est favorisée par une mer généralement calme.

Un plan national "Dominica National structure plan (1976-1990)"vient d'être mis au point. La lecture de ce document et les entretiens que nousavons eu avec MM. DOCTROVE, RIVIERE et WATTY permettent de préciser productionactuelle et évolution des besoins.

2) Production électrique

L'électricité est produite et distribuée par la "Common wealthDevelopment Corporation" (CDC), société privée à capitaux anglais dominants.Le gouvernement de Dominique a l'intention de se porter acquéreur majoritairedes parts dans un avenir proche. La capacité de production a été portée de640 KW en 1952 à 4.750 KW en 1975, assurée pour 2 500 KW par hydro (barrages)et 2 250 KW par Diesel. (Tableau 2)

Le système n'est pas encore interconnecté, et comprend unréseau principal, desservant la côte ouest (Roseau et Portsmouth principa-lement) et deux plus petits réseaux à Blenheim et Melville où la productionest faite par Diesel (120 KW et 220 KW respectivement). Le réseau principalest desservi par deux stations hydro : Trafalgar (I 000 KW, 3 turbines) etPadu (1 500 KW, 2 turbines), et un générateur Diesel situé à Roseau et assu-rant les pointes (1 650 KW) (fig. 4 ). Des" coupures de courant journalièresont toutefois nécessaires.

Les experts de CDC estiment que la demande électrique pourraitdoubler dans les 10 ou 15 prochaines années ; un système interconnecté et l'a-limentation électrique de la côte Est est prévue pour 1980 à 95 % et 100 % en1990. A cette dernière date, la population avoisinnera 100 000 habitants.

Page 16: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

I « 114

PORTSMOUTH

ÎST JOSEPH

DOMINICAELECTRICITY

ROSEAU

MAFUGOT

CASTLE BRUCE

LA PLAINE

PROPOSED WHITE HALÍRIVER HYDRO GENERAT!(2500 K W )

EXISTING TRANSFUSIONLINES 11 KV ' "

PROPOSED TRANSMISSIONLINE

Proposed GeothermalSites

Fig. 4 : Réseau électrique actuel de la Daninique

et projets de développement futurs : hydro

(White River) ou géothermie.

GRAND BAY

0 1 2 3 4 5 MILES

0 12 3 4 56 7 8 KM

Page 17: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

15

T A B L E A U 2

•CROISSANCE ESTIMEE DE LA CmSQMMATION ET DE LA PRODUCTION

ELECTRIQUE EN DOMINIQUE

(Source : development and planning corporation, ref DAR. 9.01.5du 25. Oct. 77)

Unités de Production -Hydro

-diesel

TOTAL

Conscratation totale

Coût de Production

(2 EC)

-Hydro

-diesel

Actuel E S T I M E (103)UO^)

1976

14672

1911

16583

12674

202

334

536

1977

14033

2477

16510

12960

245

472

717

1978

15030

2030

17060

13870

290

441

731

1979

17010

900

17910

14560

311

357

668

1980

17810

1000

18810

15290

332

393

725

1981

18610

1330

19940

16210

361

480

841

Ce tableau a été bâti sur les assumptions suivantes :

1) amélioration du système de production hydro (coût 1.1M EC#)

2) prix constant de Fuel (sic !)

3) inflation : 10%.

Page 18: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

16

S) Perspectives

Les besoins en 1980-1985 (2 500 KW) pourraient être couvertssoit par un nouveau barrage -proposé dans le Sud-Est à White River-, soitpar géothermie. Une augmentation importante des besoins énergétiques pourraittoutefois être occasionée par le développement de l'industrie du bois, descimenteries, de briquetteries, et même de traitement de Bauxites de Guyane.De telles industries, fortes consommatrices d'énergie, ne s'iinplanterontcependant dans ce pays que si les ressources énergétiques bon marché y sontmises en production.

Selon nos estimations (basées sur le développement de ceschamps avec 10 à 15 puits, distants de 500 m ) , et en particulier en com-paraison avec les indices -beaucoup plus défavorables- de champs commecelui de Bouillante (qui produira, avec 3 puits, de 6 à 10 MW) le potentielde chacun des deux sites -Soufrière et Wbtten Waven- une fois développés,pourrait avoisiner des puissances de l'ordre de 50 à 100 MW chacun ; le sitede Boiling lake - Désolation Valley pourrait produire beaucoup plus. Cesordres de grandeur sont bien au-delà des besoins actuels ou envisagés pourles 12 prochaines années. Le plein développement des champs ne pourra êtreatteint qu'avec une modification radicale de l'économie du pays -ou l'ex-portation massive de l'énergie produite vers la Martinique, située à 45 kmde distance.

L'ordre de grandeur de l'objectif à atteindre (2,5 MW) dansune perspective de développement limité (taux actuel) sera aisément couvertpar un seul puits productif. En effet, compte tenu de la qualité des indicesde surface, qui témoignent de champs à vapeur sèche ou au moins vapeur domi-nante, c'est de l'ordre de 5 à 10 MW qui peuvent être atteints par un seulpuits de diamètre conventionnel.

En conclusion, la mise en exploitation et le développementcomplet des champs géothermiques de la Dominique seraient susceptibles deproduire une qualité d'énergie nettement supérieure aux besoins -actuelle-ment prévus dans le cadre d'un développement modéré- de cette île. Il paraîtcependant difficile de contester, dans une période de pénurie mondiale d'é-nergie, l'utilité d'une étude de ces champs certainement exceptionnels.

De manière réaliste, il semble nécessaire d'effectuer uneétude de reconnaissance -géologique et géochimique- de l'ensemble des 3sites, et une étude plus approfondie de l'un d'eux visant en particulierà préciser la profondeur et l'étendue du réservoir.

Cette étude -nécessitant en particulier la mise en oeuvre demoyens géophysiques- sera localisée sur la base des travaux géologiques. Onpeut d'ores et déjà assurer que le site choisi sera soit la Soufrière, soitWotten Waven.

Page 19: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

17

4) Première approche économique

Une proposition de développement hydroélectrique faite en 1975PAR LE6"North of Scotland electric board" se montait à 5.152.300 US Dollc(25.10 Millions de FF environ ) pour la construction d'une centrale de2/5 MW sur la Rivière Blanche, dans le Sud-Est de l'île.

Outre le risque que représente une retenue d'eau en zone à fortesismicité (cette île est plus sismique encore que la Martinique et la Gua-deloupe) , la géothermie reste très compétitive. On peut en effet attendreun réservoir relativement superficiel (500 à 1.000 m maximum) et une bonnequalité de fluide (vapeur sèche ou dominante). Le coût des forages à réa-liser (dont la production dépassera sans doute 2,5 MW) ne devrait pasdépasser 5 millions de F ; celui de la centrale 2 millions.

Compte tenu de la meilleure position des deux sites de Soufrièreet Wbtten Waven, le coût des routes et des lignes est beaucoup plus réduitque dans le projet hydro. On peut donc considérer que le coût de l'opérationne devrait pas atteindre 20 millions de FF pour 2,5 MW.

Le projet géothermie présente en outre l'avantage d'extensionspossitiles, par développement progressif du champ, ce qui n'est pas envisa-geable en hydro. Les coûts de développement seraient alors plus faiblesencore.

De plus, si des besoins supérieurs à quelques unités de MW sontrecherchés, ils ne peuvent être satisfaits par l'hydroélectricité et lagéothermi© reste alors sans concurrence.

Page 20: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

18

V - PROPOSITION D'ETUDE

1) Première phase : reconnaissance et implantation de forages(voir détail ci-après)

En l'absence de carte géologique ou d'étude volcanologiquedes secteurs concernés, il est nécessaire d'effectuer une étude géologique dechacun des trois sites et de leur environnement. Ceci se ramène à une étudegéologique du tiers Sud de l'île. Au travail de terrain doivent être ajoutéesdes études de lames minces, des analyses pétrographiques et minéralogiques etleur interprétation.

- Gioçkànle.

Les deux sites de Soufrière et Wbtten Waven serontéchantillonnés en détail et feront l'objet d'analyses de majeurs et detraces sur les principaux types de fluides reconnus. Les analyses porteronttant sur les eaux que sur les gaz.

Les caractéristiques du réservoir (profondeur,étendue) seront précisées par des mesures électriques et électromagnétiques.L'expert géophysicien sera secondé sur le terrain par de la main d'oeuvrelocale. Les études porteront sur le meilleur site reconnu lors des étudesprécédentes

Cette étude aboutira à des propositions d'implantationde forages : localisation, caractéristique, profondeur, etc...

Coût de cette première phase 711.370 F.

2) Deuxième phase : forages et essais

Un ou plusieurs forages seront alors implantés, selonles caractéristiques de gisement et les besoins énergétiques à promouvoir.L'ordre de grandeur du coût à prévoir est le suivant :

Forage (s) 5 000 000

Suivi géologique et essais 700 000

Etude économique et technique 100 000

N.B. Ce coût peut être variable selon les programmes de forage en coursdans la région, les compagnies contractées et les délais iupartis.

3) Troisième phase

Réalisation de la centrale de production électrique.Le coût dépendra de la puissance choisie. Il peut être estimé de l'ordrede 1 000 000 F/foW.

Page 21: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

19

4) Détail du Coût de la première phase : (coût 1978)

a) GÉOLOGIE

1) Transport et expédition d'échantillons et dematériel 10.000

2) Personnel sur le terrain (4 mois) incluant fraisde mission et déplacements 200.000

3) Interprétation et analyses

Temps de personnel 100.000

Achat photos aériennes et cartes, lamesminces, analyses chimiques et datations 50.000

4) Edition rapport 10.000

TOTAL 370.000

GÉQCHIMIE

1) Transport et expédition d'échantillons et dematériel 15.000

2) Personnel sur le terrain (2 mois) incluantfrais de mission et déplacements 100.000

S) Interprétation 3 : analyses, temps de personnelet Informatique et Edition rapport 120.000

TOTAL 235.000

• / • • •

Page 22: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

20

o GÉOPHYSIQUE

1) Transport et expédition de matériel 30.000

Immobilisation du matériel et Consommables 20.000

2) Personnel sur le terrain (2 mois) incluantfrais de mission et déplacement 130.000

3) Interprétationj modélisation des résultats t ,Temps de personnel et Informatique 45.000

TOTAL GÉNÉRAL (TTC)

TOTAL 225.000

GEOLOGIE

rcFïY!WTMTFT

GEOPHYSIQUE

TOTAL

TOTAL PHASE RECONNAISSANCE ET IMPLAN-TATION DE FORAGES DE RECONNAISSANCE...

370.000

235.000

225.000

830.000

830.000

F.

F.

TTC

TTC

Page 23: GÉOTHERMIE EN DOMINIQUE - InfoTerreinfoterre.brgm.fr/rapports/77-SGN-640-GTH.pdf · COMPTE-RENDU DE VISITE ET D'ÉTUDE PROPOSITION DE PROGRAMME par J. VARET Département géothermie

21

BIBLIOGRAPHIE

Themas ATWOOD (Historian) - 1791.The history of the Island of Dominica.

K. W. EARLE - 1928.Geological notes on the Island of Dominica, B.W.I.Geological Magazine, London, Vol. 65, p. 169-187).

G.R. ROBSCN and P.L. WILMORE - 1955.Some heat measurements on West Indian Soufrières.Bulletin vol. 17, p. 13-39).

P.H.A. MARTIN - KAYE - 1960.Notes on the geological map of Dominica : Geological survey ofthe Windward Islands.

P.H.A. MARTIN - KAYE - 1969.Summary of the Geology of the Lesser Antilles Overseas geologicalMin. Resources.Vol. 10, p. 172-206.

M.W. CATER - 1968.Geological, geochemical survey of Dominica, B.W.I.Geological survey of Guyana, report n° MWC/68.

J.R. Me NUT - 1969.Report on geothermal potential of Dominica, W.I.United Nations, New York.

H. SIGURDSSON - 1973.Partially welded pyroclast flow deposits in Dominica, Lesser Antilles.Bulletin volcan, vol. 36, p. 148-163.

K.J.A. WILLS - 1974.The geological history of southern Dominica.Ph.D. Thesis, university of Durham, England.

MERZ and Me LELLAN - 1974.Notes on geothermal prospects in Dominica.ODA, Foreign and Commonwealth Office Report.

DOMINICA NATIONAL STRUCTURE PLAN (1976 - 1990)Tropical Printers, Roseau, 146 p