Mesures de conductivités électriques en saison …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-56183-FR.pdfEn bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante: Laporte P.-2008. Mesures

SMesures de conductivités

électriques en saison sèche sur le/ ¡ i • « -, r f I e u ve K o u ro u

V. « \ Rapport final

BRGM/RP-56183-FRJanvier 2008

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Géosciences pour une Terre durable

brgm

Mesures de conductivités électriquesen saison sèche sur le fleuve Kourou

Rapport final

BRGM/RP-56183-FRJanvier 2008

P. La porte

Vérificateur :

Nom : Manuel PARIZOT

Date:

Signature :

Approbateur :

N o m : Philippe W E N G

Date:

Signature :

Le système de management de la qualité du B R G M est certifié A F A Q ISO 9001:2000.


brgm

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :

Laporte P. - 2008. Mesures de conductivités électriques en saison sèche sur le fleuve Kourou. RapportBRGM/RP-561 83-FR. 25 pages, 3 fig., 4 tab., 1 ann.

I BRGM, 2008, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l'autorisation expresse du BRGM.

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :

Laporte P. - 2008. Mesures de conductivités électriques en saison sèche sur le fleuve Kourou. RapportBRGM/RP-561 83-FR. 25 pages, 3 fig., 4 tab., 1 ann.

I BRGM, 2008, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l'autorisation expresse du BRGM.

Mesures de conductivités électriques sur le fleuve Kourou

Synthèse

Dans le cadre de sa mission d'Appui aux services en charge de la Police de l'Eau, le BRGM-Guyane a été sollicité par la Direction de la Santé et du Développement Social de la Guyane(DSDS) pour une mission portant sur des mesures de conductivité électrique dans le fleuveKourou.

L'alimentation en eau potable de la Guyane est assurée à 95% en volume par des eaux prélevéesdans des rivières. Les prises d'eau en rivière peuvent ainsi être soumises, à des degrés divers, àdes intrusions salines depuis l'Océan. De plus, lors de conjonctions d'événements singuliers (fortscoefficients de marées, houle importante, étiages prononcés...), certains captages d'eau en rivièrepeuvent devenir impropres à la fourniture d'eau à destination de la consommation humaine (ce fut,par exemple, le cas du captage de Saint-Laurent du Maroni durant la période fin 2004 - début2005).

Sur la Guyane, il n'existe, à ce jour, que peu d'informations exhaustives présentant la position dece biseau salé dans les différentes rivières, en fonction des coefficients de marée et des débits deces rivières. II apparaissait donc comme primordial d'entamer une capitalisation des données surce thème.

Une première campagne de mesures a déjà été menée à la fin novembre 2006 dans desconditions quasi similaires à cette campagne de fin novembre 2007. Ces dernières mesuresviennent confirmer et compléter les premières. L'installation pour d'une centrale d'acquisition demesure de conductivité électrique, en continue, couplée à une mesure du niveau du fleuve apermis de mettre en évidence des phénomènes de variation de la conductivité électrique enfonction de la marée non observables par les mesures ponctuelles classiques.

La présente étude conduit à la nécessité de reconduire d'autres mesures, mais automatisées etsur une plus longue période (mesures automatisées sur une année complète).

BRGM/RP-561 83-FR - Rapport final-3


Synthèse

Dans le cadre de sa mission d'Appui aux services en charge de la Police de l'Eau, le BRGM-Guyane a été sollicité par la Direction de la Santé et du Développement Social de la Guyane(DSDS) pour une mission portant sur des mesures de conductivité électrique dans le fleuveKourou.

L'alimentation en eau potable de la Guyane est assurée à 95% en volume par des eaux prélevéesdans des rivières. Les prises d'eau en rivière peuvent ainsi être soumises, à des degrés divers, àdes intrusions salines depuis l'Océan. De plus, lors de conjonctions d'événements singuliers (fortscoefficients de marées, houle importante, étiages prononcés...), certains captages d'eau en rivièrepeuvent devenir impropres à la fourniture d'eau à destination de la consommation humaine (ce fut,par exemple, le cas du captage de Saint-Laurent du Maroni durant la période fin 2004 - début2005).

Sur la Guyane, il n'existe, à ce jour, que peu d'informations exhaustives présentant la position dece biseau salé dans les différentes rivières, en fonction des coefficients de marée et des débits deces rivières. II apparaissait donc comme primordial d'entamer une capitalisation des données surce thème.

Une première campagne de mesures a déjà été menée à la fin novembre 2006 dans desconditions quasi similaires à cette campagne de fin novembre 2007. Ces dernières mesuresviennent confirmer et compléter les premières. L'installation pour d'une centrale d'acquisition demesure de conductivité électrique, en continue, couplée à une mesure du niveau du fleuve apermis de mettre en évidence des phénomènes de variation de la conductivité électrique enfonction de la marée non observables par les mesures ponctuelles classiques.

La présente étude conduit à la nécessité de reconduire d'autres mesures, mais automatisées etsur une plus longue période (mesures automatisées sur une année complète).



Sommaire

1. Introduction 7

2. Méthodologie 9

3. Résultats 13

3.1. LES MESURES MANUELLES 13

3. 1.1. Localisation des points de mesure 13

3.1.2. Données brutes 14

3.1.3.Limite d'influence des eaux salines 15

3.2. LES MESURES AUTOMATIQUES 16

3.2.1. Localisation de la station de mesure 16


3.2.3. Influence des eaux salines 17

3.3. PRESENTATION DES MESURES ACQUISES 18

4. Conclusion 21

Liste des figures

Figure 1 : schéma de la méthodologie appliquée pour déterminer la limite d'intrusion saline. ...10

Figure 2: variations de la conductivité électrique et du niveau du Kourou du 19/1 1/07 au 04/12/07 17

Figure 3 : parcours des eaux salines en fonction de la hauteur de la marée aux Iles du Salut.. 18



Sommaire

1. Introduction 7

2. Méthodologie 9

3. Résultats 13

3.1. LES MESURES MANUELLES 13

3. 1.1. Localisation des points de mesure 13


3.1.3.Limite d'influence des eaux salines 15

3.2. LES MESURES AUTOMATIQUES 16

3.2.1. Localisation de la station de mesure 16


3.2.3. Influence des eaux salines 17

3.3. PRESENTATION DES MESURES ACQUISES 18

4. Conclusion 21

Liste des figures

Figure 1 : schéma de la méthodologie appliquée pour déterminer la limite d'intrusion saline. ...10

Figure 2: variations de la conductivité électrique et du niveau du Kourou du 19/1 1/07 au 04/12/07 17

Figure 3 : parcours des eaux salines en fonction de la hauteur de la marée aux Iles du Salut.. 18



Liste des tableaux

Tableau 1 : horaires et coefficients des marées aux Iles du Salut 10

Tableau 2 : distance à la mer des points de mesure sur le fleuve Kourou 13

Tableau 3 : données obtenues sur le fleuve Kourou le 23/11 14


Liste des annexes

Annexe 1 Localisation des points de mesure de la conductivité sur le fleuve Kourou 23

BRGM/RP-561 83-FR - Rapport final-6-


Liste des tableaux

Tableau 1 : horaires et coefficients des marées aux Iles du Salut 10

Tableau 2 : distance à la mer des points de mesure sur le fleuve Kourou 13



Liste des annexes

Annexe 1 Localisation des points de mesure de la conductivité sur le fleuve Kourou 23



1. Introduction

Dans le cadre de sa mission d'Appui aux services en charge de la Police de l'Eau, le Brgm a étésollicité par la DSDS de Guyane à fin 2006 pour réaliser, lors de différentes saisons sèchessuccessives, des mesures de conductivités électriques dans plusieurs fleuves de Guyane. Eneffet, la limite amont des remontées salines dans les fleuves de Guyane est mal déterminée àl'heure actuelle. En 2006, ces mesures avait porté sur les fleuves Comté, Mana et Kourou. En2007, cette expertise n'a porté que sur le fleuve Kourou, compte tenu de l'enjeu représenté parcelui-ci comme ressource en eau de surface destinée à l'alimentation en eau potable de lapopulation.

Selon les observations réalisées en novembre 2006, la limite d'influence des eaux salines sesituait à une distance de 29 km de l'embouchure du fleuve, soit environ à 7 km à l'aval de la futureprise d'eau de la CCCL. Cette mission avait été menée en fin de saison sèche durant une maréede hauteur de 3.13 m au Iles du Salut

La présente étude a été conduite dans des conditions météorologiques relativement similaires (finde saison sèche) mais avec une hauteur de marée haute de 3.41 m aux Iles du Salut. Lesmesures réalisées à partir d'une embarcation mobile ont cependant été complétées par unemesure de conductivité électrique avec enregistrement en continu, au lieu dit « Les Maripas », àenviron 27.5 km de l'embouchure du fleuve.

BRGM/RP-561 83-FR - Rapport final-7 -


1. Introduction

Dans le cadre de sa mission d'Appui aux services en charge de la Police de l'Eau, le Brgm a étésollicité par la DSDS de Guyane à fin 2006 pour réaliser, lors de différentes saisons sèchessuccessives, des mesures de conductivités électriques dans plusieurs fleuves de Guyane. Eneffet, la limite amont des remontées salines dans les fleuves de Guyane est mal déterminée àl'heure actuelle. En 2006, ces mesures avait porté sur les fleuves Comté, Mana et Kourou. En2007, cette expertise n'a porté que sur le fleuve Kourou, compte tenu de l'enjeu représenté parcelui-ci comme ressource en eau de surface destinée à l'alimentation en eau potable de lapopulation.

Selon les observations réalisées en novembre 2006, la limite d'influence des eaux salines sesituait à une distance de 29 km de l'embouchure du fleuve, soit environ à 7 km à l'aval de la futureprise d'eau de la CCCL. Cette mission avait été menée en fin de saison sèche durant une maréede hauteur de 3.13 m au Iles du Salut

La présente étude a été conduite dans des conditions météorologiques relativement similaires (finde saison sèche) mais avec une hauteur de marée haute de 3.41 m aux Iles du Salut. Lesmesures réalisées à partir d'une embarcation mobile ont cependant été complétées par unemesure de conductivité électrique avec enregistrement en continu, au lieu dit « Les Maripas », àenviron 27.5 km de l'embouchure du fleuve.



2. Méthodologie

Dans la grande majorité des cas, la concentration en sel (NaCl) de l'eau peut être déduite parsimple mesure de conductivité électrique In situ. II existe, en effet, une bonne relation entreconductivité et salinité : une conductivité électrique élevée traduisant une salinité importante et,dans le cadre de fleuves côtiers, une remontée des eaux depuis l'océan. A l'inverse, uneconductivité faible (de l'ordre de 30 [jS/cm) caractérise une eau douce de surface dans le contexteGuyanais.

Les mesures de conductivité électrique sont aisées et rapides. Elles ont été réalisées à l'aide d'unconductimètre de terrain « Multiline P4 » de marque WTW, équipé d'une électrode à conductivitéreliée par un câble d'une longueur de 1 m. Les missions de 2006 sur les fleuves Mana, Comté etKourou ont démontré, sur les zones étudiées, c'est-à-dire à plusieurs km de l'embouchure, qu'il n'ya pas de différences notables de la conductivité avec la profondeur, grâce à l'utilisation d'un câblede mesure de la conductivité électrique de 10 m. Par conséquent, pour la campagne 2007, lesmesures on été prises à la surface de l'eau (-20cm).

L'onde de marée se propageant depuis l'embouchure vers l'amont du fleuve à une vitesse de 10 à20 km/h, les mesures sont réalisées depuis une embarcation mobile rapide, permettant de suivrela remontée du biseau salé.

L'embarcation a été mise à l'eau à Dégrad Saramaka environ 1h30 avant la pleine mer. Unepremière mesure de conductivité en aval a alors permis d'apprécier la position du front d'eauxsalines. Rappelons que, pour des eaux de surface dans le contexte guyanais, la conductivitéélectrique est d'environ 30 pS/cm. Si cette valeur est dépassée de manière importante lors de lapremière mesure, on peut considérer que les eaux salines ont amorcé leur remontée et que lefront salé se situe plus en amont.

Les mesures ont été réalisées environ tous les kilomètres et ce, jusqu'à ce que les conductivitésmesurées soient caractéristiques d'eaux douces non contaminées par des eaux d'origine marine.Les points ayant fait l'objet d'une mesure sont les mêmes que ceux qui ont été repérés sur la carteet géoréférencés à l'aide d'un GPS lors de la mission de novembre 2006 (K6 à K15).

Un « balayage » d'amont en aval puis d'aval en amont a été ensuite réalisé afin d'observer lesvariations de conductivité des points précédemment mesurés. Lorsque le point le plus amont pourlequel une influence des eaux salines a été constatée, voit sa conductivité électrique décroître, onpeut considérer que le biseau salé a amorcé sa redescente. La limite d'influence des eaux marinesest alors comprise entre ce point et le point le plus proche, situé en amont, et ayant invariablementprésenté une conductivité caractéristique d'une eau douce (Figure 1).



2. Méthodologie

Dans la grande majorité des cas, la concentration en sel (NaCl) de l'eau peut être déduite parsimple mesure de conductivité électrique In situ. II existe, en effet, une bonne relation entreconductivité et salinité : une conductivité électrique élevée traduisant une salinité importante et,dans le cadre de fleuves côtiers, une remontée des eaux depuis l'océan. A l'inverse, uneconductivité faible (de l'ordre de 30 [jS/cm) caractérise une eau douce de surface dans le contexteGuyanais.

Les mesures de conductivité électrique sont aisées et rapides. Elles ont été réalisées à l'aide d'unconductimètre de terrain « Multiline P4 » de marque WTW, équipé d'une électrode à conductivitéreliée par un câble d'une longueur de 1 m. Les missions de 2006 sur les fleuves Mana, Comté etKourou ont démontré, sur les zones étudiées, c'est-à-dire à plusieurs km de l'embouchure, qu'il n'ya pas de différences notables de la conductivité avec la profondeur, grâce à l'utilisation d'un câblede mesure de la conductivité électrique de 10 m. Par conséquent, pour la campagne 2007, lesmesures on été prises à la surface de l'eau (-20cm).

L'onde de marée se propageant depuis l'embouchure vers l'amont du fleuve à une vitesse de 10 à20 km/h, les mesures sont réalisées depuis une embarcation mobile rapide, permettant de suivrela remontée du biseau salé.

L'embarcation a été mise à l'eau à Dégrad Saramaka environ 1h30 avant la pleine mer. Unepremière mesure de conductivité en aval a alors permis d'apprécier la position du front d'eauxsalines. Rappelons que, pour des eaux de surface dans le contexte guyanais, la conductivitéélectrique est d'environ 30 pS/cm. Si cette valeur est dépassée de manière importante lors de lapremière mesure, on peut considérer que les eaux salines ont amorcé leur remontée et que lefront salé se situe plus en amont.

Les mesures ont été réalisées environ tous les kilomètres et ce, jusqu'à ce que les conductivitésmesurées soient caractéristiques d'eaux douces non contaminées par des eaux d'origine marine.Les points ayant fait l'objet d'une mesure sont les mêmes que ceux qui ont été repérés sur la carteet géoréférencés à l'aide d'un GPS lors de la mission de novembre 2006 (K6 à K15).

Un « balayage » d'amont en aval puis d'aval en amont a été ensuite réalisé afin d'observer lesvariations de conductivité des points précédemment mesurés. Lorsque le point le plus amont pourlequel une influence des eaux salines a été constatée, voit sa conductivité électrique décroître, onpeut considérer que le biseau salé a amorcé sa redescente. La limite d'influence des eaux marinesest alors comprise entre ce point et le point le plus proche, situé en amont, et ayant invariablementprésenté une conductivité caractéristique d'une eau douce (Figure 1).



Limite <f invasionsaline Emt»rqu«dère

Y

Figure 1 : schéma de la méthodologie appliquée pour déterminer la limite d'intrusion saline.

La mission a donc été menée le 23 novembre 2007, avec une hauteur de marée de 3.41m. Il est ànoter cependant que la mission n'a pu se faire le dimanche 25 novembre jour de la plus grandemarée faute de disponibilité. Les hauteurs d'eau et les horaires des marées à ces dates sontreportés dans le Tableau 1.

Horaires et hauteurs d'eau des marées aux Iles du Salut (Pleines mers)

Date

Jeudi 22 novembre

vendredi 23 novembre

Samedi 24 novembre

Dimanche 25 novembre

Lundi 26 novembre

Mardi 27 novembre

matin

2h38

3h28

4h17

5hO5

5h53

6h42

hauteur

3.08m

3.18m

3.22m

3.21m

3.14m

3.03m

soir

14h51

15h40

16h28

17h15

18hO3

18h52

hauteur

3.28m

3.41m

3.47m

3.48m

3.41m

3.29m

Tableau 1 : horaires et coefficients des marées aux Iles du Salut

Pour assurer la continuité de la mesure avant et après cette campagne, une sonde de conductivitéO M S 9 0 2 (Iris instrument) et une sonde de pression utilisée pour enregistrer les variations deniveau du Kourou (sonde Orpheus-Mini O T T ) ont été installées sur le fleuve à la hauteur du carbet« les Maripas » respectivement le 13/11/06 et le 19/11/06.

Le choix du site a répondu à deux exigences :

- la sécurité du matériel. C'est le seul carbet occupé de façon constante depuis DégradSaramaka ;

- l'accessibilité ; ce site dispose en effet d'un accès direct par la route.

B R G M / R P - 5 6 1 8 3 - F R - Rapport final-10-


De plus, ce carbet est situé à proximité immédiate du point K10 qui montrait, lors de la mission de2006, un début d'augmentation sensible de la conductivité (mini 23.2 pS/cm ; maxi 32.5 pS/cm).

A l'occasion de la mise en place de la sonde de conductivité à enregistrement automatique le13/11/2007, les conductivités des points K6 à K15 ont été relevées avec la même méthode. Lahauteur de la pleine mer était de 2.68m à 6h30 aux Iles du Salut.



De plus, ce carbet est situé à proximité immédiate du point K10 qui montrait, lors de la mission de2006, un début d'augmentation sensible de la conductivité (mini 23.2 pS/cm ; maxi 32.5 pS/cm).

A l'occasion de la mise en place de la sonde de conductivité à enregistrement automatique le13/11/2007, les conductivités des points K6 à K15 ont été relevées avec la même méthode. Lahauteur de la pleine mer était de 2.68m à 6h30 aux Iles du Salut.



3. Résultats

3.1 . LES MESURES MANUELLES

3.1.1. Localisation des points de mesure

Les points de mesure de la conductivité électrique réalisés sur le fleuve Kourou le 23 novembre2007, sont localisés sur carte de l'annexe 1 .

L'embouchure du fleuve Kourou se situe au droit du lieu dit Guatemala. Les mesures deconductivité sur le Kourou ont été réalisées sur dix points, nommés K6 à K15, de l'aval versl'amont. Les distances en kilomètres de ces points à l'embouchure du fleuve sont présentées dansle tableau 2.

Point

K6

K7

K8

K9

K10

K11

Kl 2

K13

K14

Kl 5

Distance à la mer(km)

20.0

23.0

24.1

25.4

27.1

29.0

30.6

32.1

33.3

35.2

Tableau 2 : distance à la mer des points de mesure sur le fleuve Kourou

BRGM/RP-561 83-FR - Rapport final-1 3


3. Résultats

3.1 . LES MESURES MANUELLES

3.1.1. Localisation des points de mesure

Les points de mesure de la conductivité électrique réalisés sur le fleuve Kourou le 23 novembre2007, sont localisés sur carte de l'annexe 1 .

L'embouchure du fleuve Kourou se situe au droit du lieu dit Guatemala. Les mesures deconductivité sur le Kourou ont été réalisées sur dix points, nommés K6 à K15, de l'aval versl'amont. Les distances en kilomètres de ces points à l'embouchure du fleuve sont présentées dansle tableau 2.

Point

K6

K7

K8

K9

K10

K11

Kl 2

K13

K14

Kl 5

Distance à la mer(km)

20.0

23.0

24.1

25.4

27.1

29.0

30.6

32.1

33.3

35.2

Tableau 2 : distance à la mer des points de mesure sur le fleuve Kourou



3.1.2. Données brutes

Point

K6

K7

K8

K9

K10

K11

K12

K13

K14

Kl 5

Heure

15h12

15h03

15h18

15h00

15h20

14h57

15fi23

16h21

14h53

15h27

16h17

16h27

16h35

17h28

14h48

15h31

16h12

16h46

17h20

18fi31

18h36

14h44

16h08

16h50

17h16

18h41

16h55

17h12

18h46

16h59

17h09

18h50

19h07

17h03

18h55

19h14

Campagne du 23/11/2007Coordonnées GPS

x 314 897Y 569 547

x 314 601Y 558 831

x 314 056Y 557 999

x 313 228Y 558 873

X 312 979Y 557 494

x 314689Y 557 540

X 315 797Y 558 41 1

x 316 592Y 557 367

x 316 093Y 556 276

x 316 739Y 554 714

Conductivité en \islcm

2240

215

306

96

149

50

78

218

31

41

74

86

95

268

25

27

35

46

73

161

156

24

26

30

35

67

26

26

36

24

25

29

28

24

25

25


BRGM/RP-561 83-FR - Rapport final-1 4-



Point

K6

K7

K8

K9

K10

K11

K12

K13

K14

Kl 5

Heure

15h12

15h03

15h18

15h00

15h20

14h57

15fi23

16h21

14h53

15h27

16h17

16h27

16h35

17h28

14h48

15h31

16h12

16h46

17h20

18fi31

18h36

14h44

16h08

16h50

17h16

18h41

16h55

17h12

18h46

16h59

17h09

18h50

19h07

17h03

18h55

19h14


x 314 897Y 569 547

x 314 601Y 558 831

x 314 056Y 557 999

x 313 228Y 558 873

X 312 979Y 557 494

x 314689Y 557 540

X 315 797Y 558 41 1

x 316 592Y 557 367

x 316 093Y 556 276

x 316 739Y 554 714

Conductivité en \islcm

2240

215

306

96

149

50

78

218

31

41

74

86

95

268

25

27

35

46

73

161

156

24

26

30

35

67

26

26

36

24

25

29

28

24

25

25




Point

K6

K7

K8

K9

KIO

K11

Kl 2

K15

Heure

8h51

9h14

8h44

9h14

8h41

9h24

8h36

9h27

8h30

9h33

8h24

8h20

8h07


X 314 897Y 569 547

x 314 601Y 558 831

x 314 056Y 557 999

x 313 228Y 558 873

x 312 979Y 557 494

X 314689Y 557 540

X 315 797Y 558 41 1

X 316 592Y 557 367

Conductivité en |js/cm

353

330

64

46

35

34

29

28

25

26

24

23

23

Tableau 4 : données obtenues sur le fleuve Kourou le 13/11

3.1.3. Limite d'influence des eaux salines

- Campagne du 23/11/07

Les résultats des mesures effectuées sur le fleuve Kourou sont reportés dans le Tableau 3. Lesconductivités mesurées correspondant a priori à une eau douce non influencée par les eauxmarines oscillent entre 24 et 30 pS/cm selon la distance à la mer. Une première augmentation dela conductivité (31 pS/cm) est décelée à 14h53 au point KIO, situé à 27.10 km de l'embouchure dufleuve. Un maximum de 2240 pS/cm est mesuré en K6 à 20 km de l'embouchure.

Les mesures prises sur les points K6 à K14 montrent une augmentation de conductivité jusqu'à18h50 pour Kl 4. Au même endroit, entre 19h00 et 19h07 la renverse du flot correspond à unebaisse de la conductivité. Ceci nous permet de positionner à cet endroit, le maximum d'invasionsaline, un peu après 19h00 soit environ 3h20 après la pleine mer.

Le retrait du biseau salé semble se manifester au point K1 1 dès 18h36 bien que la renverse ne sesoit pas encore produite.

Les valeurs de conductivités enregistrées en K6, K7, K8, K9 et K10, ont été mesurées au plus tardà 18h28, elles ne reflètent donc pas le maximum de conductivité atteint en ces points lors del'invasion saline.



Point

K6

K7

K8

K9

KIO

K11

Kl 2

K15

Heure

8h51

9h14

8h44

9h14

8h41

9h24

8h36

9h27

8h30

9h33

8h24

8h20

8h07


X 314 897Y 569 547

x 314 601Y 558 831

x 314 056Y 557 999

x 313 228Y 558 873

x 312 979Y 557 494

X 314689Y 557 540

X 315 797Y 558 41 1

X 316 592Y 557 367

Conductivité en |js/cm

353

330

64

46

35

34

29

28

25

26

24

23

23

Tableau 4 : données obtenues sur le fleuve Kourou le 13/11

3.1.3. Limite d'influence des eaux salines


Les résultats des mesures effectuées sur le fleuve Kourou sont reportés dans le Tableau 3. Lesconductivités mesurées correspondant a priori à une eau douce non influencée par les eauxmarines oscillent entre 24 et 30 pS/cm selon la distance à la mer. Une première augmentation dela conductivité (31 pS/cm) est décelée à 14h53 au point KIO, situé à 27.10 km de l'embouchure dufleuve. Un maximum de 2240 pS/cm est mesuré en K6 à 20 km de l'embouchure.

Les mesures prises sur les points K6 à K14 montrent une augmentation de conductivité jusqu'à18h50 pour Kl 4. Au même endroit, entre 19h00 et 19h07 la renverse du flot correspond à unebaisse de la conductivité. Ceci nous permet de positionner à cet endroit, le maximum d'invasionsaline, un peu après 19h00 soit environ 3h20 après la pleine mer.

Le retrait du biseau salé semble se manifester au point K1 1 dès 18h36 bien que la renverse ne sesoit pas encore produite.

Les valeurs de conductivités enregistrées en K6, K7, K8, K9 et K10, ont été mesurées au plus tardà 18h28, elles ne reflètent donc pas le maximum de conductivité atteint en ces points lors del'invasion saline.



Selon les observations réalisées le 23 novembre 2007, la limite maximum d'influence deseaux salines ce jour, dans le fleuve Kourou, se situait à une distance d'environ 33 km deson embouchure et environ 2 km à l'aval de la future prise d'eau destinée à l'alimentationen eau potable de la CCCL.


Les résultats des mesures effectuées sur le fleuve Kourou sont reportés dans le Tableau 4. Lesconductivités mesurées qui correspondent à une eau douce non influencée par les eaux marinesoscillent entre 23 et 28 pS/cm selon la distance à la mer. Le premier « front » de conductivité (29pS/cm) est décelé à 8h36 au point K9, situé à 25.4 km de l'embouchure du fleuve. Un maximumde 353 pS/cm est mesuré en K6 à 20 km de l'embouchure. A cet endroit, à 9h08 la renverse duflot correspond à une diminution de la conductivité.

En amont, au point K9, la conductivité décroît à partir de 9h27, soit environ 3h après la pleine mer.

Selon les observations réalisées le 13 novembre 2007, la limite maximum d'influence deseaux salines ce jour, dans le fleuve Kourou, se situait à une distance d'environ 25.4 km deson embouchure et environ 10 km à l'aval de la future prise d'eau destinée à l'alimentationen eau potable de la commune de la CCCL.

3.2. LES MESURES AUTOMATIQUES

3.2.1. Localisation de la station de mesure

Les sondes de mesure de conductivité électrique et de niveau ont été placées entre le « dégrad »

et le ponton du carbet « les Maripas » sur la berge rive gauche du fleuve Kourou. Elles ont étéplacées sur un « Takari » à environ 5 m de la berge. Le point de mesure se trouve à 330 m en avaldu K10 et à 27.43 km de l'embouchure.



Selon les observations réalisées le 23 novembre 2007, la limite maximum d'influence deseaux salines ce jour, dans le fleuve Kourou, se situait à une distance d'environ 33 km deson embouchure et environ 2 km à l'aval de la future prise d'eau destinée à l'alimentationen eau potable de la CCCL.


Les résultats des mesures effectuées sur le fleuve Kourou sont reportés dans le Tableau 4. Lesconductivités mesurées qui correspondent à une eau douce non influencée par les eaux marinesoscillent entre 23 et 28 pS/cm selon la distance à la mer. Le premier « front » de conductivité (29pS/cm) est décelé à 8h36 au point K9, situé à 25.4 km de l'embouchure du fleuve. Un maximumde 353 pS/cm est mesuré en K6 à 20 km de l'embouchure. A cet endroit, à 9h08 la renverse duflot correspond à une diminution de la conductivité.

En amont, au point K9, la conductivité décroît à partir de 9h27, soit environ 3h après la pleine mer.

Selon les observations réalisées le 13 novembre 2007, la limite maximum d'influence deseaux salines ce jour, dans le fleuve Kourou, se situait à une distance d'environ 25.4 km deson embouchure et environ 10 km à l'aval de la future prise d'eau destinée à l'alimentationen eau potable de la commune de la CCCL.

3.2. LES MESURES AUTOMATIQUES

3.2.1. Localisation de la station de mesure

Les sondes de mesure de conductivité électrique et de niveau ont été placées entre le « dégrad »

et le ponton du carbet « les Maripas » sur la berge rive gauche du fleuve Kourou. Elles ont étéplacées sur un « Takari » à environ 5 m de la berge. Le point de mesure se trouve à 330 m en avaldu K10 et à 27.43 km de l'embouchure.




Variations de la conductlvlté et du niveau du Kourou du 19/11 au 04/12/07

2500

Figure 2: variations de la conductivité électrique et du niveau du Kourou du 19/11/07 au 04/12/07

3.2.3. Influence des eaux salines

D'après les résultats reportés sur la figure 2 ci-dessus, la station mesurait, le 23/11, uneconductivité de 332 uS /cm à 17h30 en cohérence avec notre mesure manuelle au K10 (330 m enamont) de 268 uS/cm à 17h28. Cependant le pic de conductivité (1153uS/cm) au niveau de lastation est intervenu ce jour là à 18h45 alors que les agents réalisant les mesures étaient en posteau K13 (36 uS/cm) soit 5.3 km en amont.

Le lendemain, pour une marée de 3.47 m (Iles du Salut), le pic de conductivité au niveau de lastation s'établissait à 2294 uS/cm à 19h30.

Les 25 et 26/11, des pics de conductivité électrique quasi similaires, 2235 uS/cm et 2202 uS/cmrespectivement, ont été mesurés pour des marées de 3.48 m le 25/11 et de 3.41 le 26/11. Lelendemain, le 27/11, le pic de conductivité électrique chutait significativement n'atteignant que 456uS/cm pour une marée de 3.29 m aux lies du Salut.

BRGM/RP-56183-FR - Rapport final-17 -


3.3. PRESENTATION DES MESURES ACQUISES

La remontée des eaux salines dans les fleuves côtiers est conditionnée principalement par troisfacteurs :

- le débit ;- le niveau de la marée ;- la configuration du lit du fleuve (section mouillée) et en particulier par la configuration de

l'estuaire.

A débit égal, et configuration identique, il y a donc une corrélation étroite entre la distanceparcourue par le front de salinité et la hauteur de la marée haute.

Sur le fleuve Kourou, l'influence de cette remontée se traduit de façon perceptible par uneaugmentation de 4 à 5 uS /cm de la conductivité de l'eau douce qui, non influencée, oscille entre23 et 28 u S / c m . C e seuil a été décelé au K10 le 22/11/2006, au K14 le 23/11/2007 et au K 9 le13/11/2007 pour des hauteurs de marées différentes.

Parcours de eaux salines en fonction de la hauteur de la marée hauteaux Iles du Salut

38

36

2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3 3,1 3,2 3,3

Hauteur de la marée haute (IdS)

3,4 3,5 3,6

Figure 3 : parcours des eaux salines en fonction de la hauteur de la marée aux Iles du Salut

Avec une hauteur de marée de 3.48 m , le dimanche 25/11/07, il est fort probable que ce seuil aitatteint, voire dépassé, le K15 au droit du projet de la station de prélèvement de la C C L .

Cependant le seuil d'augmentation de la conductivité ne peut s'assimiler au seuil de salinité auregard de la potabilité de l'eau. Avec une conductivité à peu près identique que sur K10 au plusfort de la marée, (2294 uS/cm) , nos mesures prises le 23/11/07 au K 6 et K7 montrent qu'il fautparcourir 3 km en amont pour passer d'une conductivité de 2240 uS /cm à 306 uS /cm. Reportée aujour et à l'heure de la plus haute marée, cette décroissance de la salinité aurait du nous conduire àtrouver au K12 soit à 4.6 k m en aval du projet, une conductivité m a x i m u m de l'ordre de 300 u S / c m ,compatible avec les normes de potabilité.

BRGM/RP-56183 -FR - Rapport final-18-


Les mesures prises par la station automatique nous indiquent toutefois, qu'il faut tenir compte del'effet de stockage et déstockage des eaux salines : avec une marée identique de 3.41 m, laconductivité électrique est de 1153 pS/cm ou de 2202 pS/cm correspondant à une hauteur d'eaude 3.48 m ou 3.55 m selon que l'on se trouve avant ou après le jour de la marée la plus haute. Cephénomène aura tendance à s'accentuer lors des marées les plus importantes au cours dessaisons les plus sèches.

A cet égard l'année 2007 ne réunit pas les conditions les plus défavorables. Au cours de ces dixdernières années, le mois de novembre a connu deux marées de plus forte amplitude que celle de2007 : le 24 novembre 2003 avec 3.55 m et le 24 novembre 1999 à 3.54 m.

II apparaît donc nécessaire de mieux modéliser ce phénomène de remontée d'eaux salines audroit du projet de la station de pompage afin d'appréhender au plus juste les conséquences desévénements les plus défavorables (sécheresse, modification de l'estuaire) sur la qualité potentiellede l'eau.

BRGM/RP-561 83-FR - Rapport final-1 9 -


Les mesures prises par la station automatique nous indiquent toutefois, qu'il faut tenir compte del'effet de stockage et déstockage des eaux salines : avec une marée identique de 3.41 m, laconductivité électrique est de 1153 pS/cm ou de 2202 pS/cm correspondant à une hauteur d'eaude 3.48 m ou 3.55 m selon que l'on se trouve avant ou après le jour de la marée la plus haute. Cephénomène aura tendance à s'accentuer lors des marées les plus importantes au cours dessaisons les plus sèches.

A cet égard l'année 2007 ne réunit pas les conditions les plus défavorables. Au cours de ces dixdernières années, le mois de novembre a connu deux marées de plus forte amplitude que celle de2007 : le 24 novembre 2003 avec 3.55 m et le 24 novembre 1999 à 3.54 m.

II apparaît donc nécessaire de mieux modéliser ce phénomène de remontée d'eaux salines audroit du projet de la station de pompage afin d'appréhender au plus juste les conséquences desévénements les plus défavorables (sécheresse, modification de l'estuaire) sur la qualité potentiellede l'eau.

BRGM/RP-561 83-FR - Rapport final-1 9 -


4. Conclusion

Cette étude, réalisée par le BRGM à la demande de la DSDS de Guyane, a porté sur le suivi de laconductivité électrique du fleuve Kourou en saison sèche lors d'une marée à fort coefficient. Cefleuve, comme d'autres en Guyane, est sollicité pour l'alimentation en eau potable de la populationlittorale et est en passe d'accueillir une station de pompage de plus forte capacité que celleexistant, alimentant d'autant plus d'usagers. La connaissance du phénomène d'invasion salinedans ce fleuve peut constituer une information capitale pour l'analyse du dossier technique de lafuture prise d'eau destinée à la consommation humaine mais également pour les projets à venirsur d'autres fleuves aux caractéristiques similaires.

Sur le fleuve Kourou, la conductivité électrique des eaux non influencées par les eaux d'originesmarines se situe entre 20 et 30 pS/cm. Les mesures manuelles à bord d'une embarcation mobileont montré que :

- le 22 novembre 2006, pour une marée de 3.13 m, le front d'eau salée s'est propagé jusqu'àenviron 28 km en amont de l'embouchure du fleuve soit environ 7 km en aval de la futureprise d'eau ;

- le 23 novembre 2007, pour une marée de 3.41 m, le front d'eau salée s'est propagé jusqu'àenviron 33 km en amont de l'embouchure du fleuve soit environ 2 km en aval de la futureprise d'eau.

L'analyse de ces mesures manuelles ponctuelles, couplées à des mesures automatisées sur unedurée plus longue, ont permis de faire les observations suivantes :

- l'intrusion des eaux salines dans le fleuve est très fortement conditionnée par la hauteur dela marée. Cette corrélation, permettrait d'établir que le front de variation de la conductivité,c'est-à-dire une variation de quelques dizaines pS/cm de la conductivité de l'eau noninfluencée, aurait atteint, voire même dépassé, l'emplacement de la future prise d'eau le 25novembre 2007 lors d'une marée de 3.48 m ;

- une faible augmentation de la hauteur de la marée entraine une forte augmentation de laconductivité même en des points très en amont de l'embouchure et proches de la limited'influence des eaux salines ;

- un phénomène de stockage des eaux salées semble exister et ce phénomène seraitd'autant plus fort dans des conditions défavorables telles qu'un faible débit couplé à uneforte marée.

Dans l'optique de mieux appréhender les modalités d'évolution des remontées d'eaux salines dansles fleuves de Guyane, il convient d'adopter une stratégie d'acquisition de la donnée sensiblementdifférente. En effet, il apparaît nécessaire d'opérer un suivi automatisé de la conductivité électriquecouplé à une mesure du niveau des fleuves sur une longue période (de l'ordre d'une annéehydrologique complète). Ces mesures devront s'opérer en des points remarquables, tels qu'au



4. Conclusion

Cette étude, réalisée par le BRGM à la demande de la DSDS de Guyane, a porté sur le suivi de laconductivité électrique du fleuve Kourou en saison sèche lors d'une marée à fort coefficient. Cefleuve, comme d'autres en Guyane, est sollicité pour l'alimentation en eau potable de la populationlittorale et est en passe d'accueillir une station de pompage de plus forte capacité que celleexistant, alimentant d'autant plus d'usagers. La connaissance du phénomène d'invasion salinedans ce fleuve peut constituer une information capitale pour l'analyse du dossier technique de lafuture prise d'eau destinée à la consommation humaine mais également pour les projets à venirsur d'autres fleuves aux caractéristiques similaires.

Sur le fleuve Kourou, la conductivité électrique des eaux non influencées par les eaux d'originesmarines se situe entre 20 et 30 pS/cm. Les mesures manuelles à bord d'une embarcation mobileont montré que :

- le 22 novembre 2006, pour une marée de 3.13 m, le front d'eau salée s'est propagé jusqu'àenviron 28 km en amont de l'embouchure du fleuve soit environ 7 km en aval de la futureprise d'eau ;

- le 23 novembre 2007, pour une marée de 3.41 m, le front d'eau salée s'est propagé jusqu'àenviron 33 km en amont de l'embouchure du fleuve soit environ 2 km en aval de la futureprise d'eau.

L'analyse de ces mesures manuelles ponctuelles, couplées à des mesures automatisées sur unedurée plus longue, ont permis de faire les observations suivantes :

- l'intrusion des eaux salines dans le fleuve est très fortement conditionnée par la hauteur dela marée. Cette corrélation, permettrait d'établir que le front de variation de la conductivité,c'est-à-dire une variation de quelques dizaines pS/cm de la conductivité de l'eau noninfluencée, aurait atteint, voire même dépassé, l'emplacement de la future prise d'eau le 25novembre 2007 lors d'une marée de 3.48 m ;

- une faible augmentation de la hauteur de la marée entraine une forte augmentation de laconductivité même en des points très en amont de l'embouchure et proches de la limited'influence des eaux salines ;

- un phénomène de stockage des eaux salées semble exister et ce phénomène seraitd'autant plus fort dans des conditions défavorables telles qu'un faible débit couplé à uneforte marée.

Dans l'optique de mieux appréhender les modalités d'évolution des remontées d'eaux salines dansles fleuves de Guyane, il convient d'adopter une stratégie d'acquisition de la donnée sensiblementdifférente. En effet, il apparaît nécessaire d'opérer un suivi automatisé de la conductivité électriquecouplé à une mesure du niveau des fleuves sur une longue période (de l'ordre d'une annéehydrologique complète). Ces mesures devront s'opérer en des points remarquables, tels qu'au



droit d'un projet de captage mais également en aval et en amont de celui-ci afin de mieuxappréhender l'amplitude spatiale des variations de conductivités au cours du temps.

Ces données, une fois acquises et interprétées, seront d'une importance fondamentale pourrenforcer des dossiers techniques portant sur la mise en place de nouvelles prises d'eau desurface sur le littoral guyanais.



droit d'un projet de captage mais également en aval et en amont de celui-ci afin de mieuxappréhender l'amplitude spatiale des variations de conductivités au cours du temps.

Ces données, une fois acquises et interprétées, seront d'une importance fondamentale pourrenforcer des dossiers techniques portant sur la mise en place de nouvelles prises d'eau desurface sur le littoral guyanais.



Annexe 1

Localisation des points de mesure de la conductivitésur le fleuve Kourou



Annexe 1

Localisation des points de mesure de la conductivitésur le fleuve Kourou



\Qne des Trois Carbets

Future usine

BRGM/RP-56183-FR - Rapport fmal-25 -


Centre scientifique et technique3, avenue Claude-Guillemin

BP 600945060 - Orléans Cedex 2 - France

Tél. : 02 38 64 34 34

Service géologique régional GuyaneDomaine de Suzini -Route de MontaboBP55297333 - Cayenne Cedex 2 - FranceTél. : 05 94 30 06 24

Documents

Mesures de conductivités électriques en saison …infoterre.brgm.fr/rapports/RP-56183-FR.pdfEn bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante: Laporte P.-2008. Mesures