Connaître les solutions de moindre impact sur le milieu naturel dans un projet de travaux – pompages

Introduction : les multiples enjeux liés aux pompages

Les enjeux liés à l’eau souterraine sont parmi les plus mal compris par les professionnels des travaux publics et de la construction. Or, le rabattement de nappe peut engendrer de nombreux impacts et risques environnementaux du fait : 

• d’une reconnaissance inadaptée ;
• d’une conception erronée ;
• de choix constructifs hasardeux ;
• d’une exécution défaillante ;
• d’un défaut de suivi lors de l’exécution des travaux ;
• d’un défaut de suivi et d’entretien tout au long du rabattement.

Eaux de rabattement de nappe et eaux de fouille

Les eaux de rabattement de nappe proviennent de pompages effectués pour assécher une zone de travail. Si le forage est correctement réalisé, ces eaux sont peu chargées en MES (matières en suspension).

Les eaux de fouille sont extraites afin de maintenir au sec la zone de travail en pompant les eaux de ruissellement de surface et/ou d’infiltration en provenance du sous-sol. Ces eaux turbides peuvent être très chargées en MES et nécessitent la mise en place d’un ouvrage de traitement (décantation, filtration) avant rejet.

Eaux de fouille
Source : https://www.uretek.ch/fr/projet-de-reference/impermeabilisation-du-sol-de-fondation-buochs/

Bonnes pratiques

• Respecter le cadre réglementaire et évaluer les incidences 
  • Voir fiches TP-Demain : Nomenclature « eau » rubrique Prélèvement ; Nomenclature « eau » rubrique Rejets effluents de chantier
• Réduire les impacts à la source

Le maître d’ouvrage ou l’entreprise met également en œuvre toutes les dispositions permettant d’empêcher l’introduction d’eau dans les nappes par infiltration et de limiter le volume rabattu, comme la mise en place de bouchons étanches. Toutes les autres possibilités d’élimination des eaux de pompage (infiltration, réinjection…) doivent être envisagées et étudiées. Par exemple, pendant la période de terrassement, le chantier pourra être organisé en réservant sur le site des zones de rétention qui favorisent une infiltration naturelle  – lorsque la nappe n’est pas trop affleurante et que la nature du terrain permet l’infiltration – et suffisamment éloignées de la zone de rabattement.

• Réaliser des essais de pompage

Des essais de pompage préalables doivent être effectués par l’entreprise pour évaluer la zone d’influence du pompage, valider les débits et s’assurer qu’ils sont bien conformes au volume estimé, et contrôler la qualité du rejet. 

Associés à l’étude des caractéristiques du sol (lithologie, site pollué…), ces essais aideront à dimensionner le réseau de pompage, à choisir le prétraitement et à vérifier la capacité du collecteur à recevoir le débit en cas de rejet/surverse au réseau. 

Schéma d’installation d’un dispositif de pompage

• Protéger les captages d’eau potable

Les impacts qualitatifs et quantitatifs du prélèvement et du rejet sur les ressources destinées à l’eau potable doivent être précisément évalués. Les périmètres de protection des captages sont définis par l’administration pour permettre la protection des ressources. Tout rejet dans un périmètre de protection immédiat de captage d’eau est proscrit. Le rejet dans un périmètre rapproché est soumis aux prescriptions dudit périmètre, voire évité du fait des risques hydrogéologiques. Si la ressource est impactée par les travaux, des mesures compensatoires peuvent être envisagées et l’avis d’un hydrogéologue agréé demandé par l’administration. 

Les périmètres de protection des captages d’eau
Source : https://www.lesagencesdeleau.fr/ressources/le-point-reglementation

• Préserver les cours d’eau

Les pompages dans les cours d’eau pour assurer les besoins des chantiers doivent être évités. Si aucun autre type d’approvisionnement n’est envisageable, il convient de contacter le service police de l’eau de la DDTm pour identifier les volumes prélevables et les conditions de réalisation de ces pompages. 

• Prendre en compte les risques liés aux sites et sols pollués

Les pompages peuvent être réalisés sur un site pollué : la nature du sous-sol et son historique doivent être pris en compte pour prévenir et gérer tout risque de pollution. 

• Choisir les techniques de mise hors d’eau adaptées

Tableau comparatif des techniques de mise hors d’eau

• Veiller à la bonne exécution des forages

Un forage correctement réalisé comprend : 

• un tube crépiné, entouré de graviers, sur la partie basse du forage jusqu’au-dessus du niveau de la nappe ;
• un tube plein étanche dans l’argile ou la bentonite sur la partie haute du forage ;
• une margelle d’étanchéité avec prolongement du tube au-dessus du niveau du terrain initial. 

Dans ce cas, l’eau est peu chargée en MES. Il n’y a pas de nécessité de mettre en place un ouvrage de traitement avant rejet : un dispositif de type « piège à cailloux » est en général suffisant.

Schéma d’un forage correctement exécuté

Le massif filtrant doit être dimensionné en fonction de la nature de la formation captée.

• Séparer les eaux de rabattement de nappe des eaux de fouille

Les eaux de rabattement de nappe doivent être séparées des eaux de fouille afin de différencier et d’adapter les dispositifs de traitement : 

• • Eaux de rabattement de nappe : peu chargées en MES, prétraitement de type piège à cailloux suffisant.
  • Eaux de fouille : chargées en MES, décantation obligatoire avant rejet.

• Maîtriser les rejets

L’infiltration sur site et la réinjection en nappe après traitement sont les solutions à privilégier.

• • Rejet au milieu naturel : 

Infiltration sur site

Si la perméabilité du terrain est suffisante, l’infiltration sur site permet d’utiliser les capacités épuratoires des horizons superficiels des sols (10 à 20 cm) favorisant l’abattement de la plupart des polluants.

Types de sols et coefficient de perméabilité

Réinjection en nappe :
La faisabilité doit être finement étudiée car elle dépend du contexte géologique et hydrogéologique, ainsi que des emprises disponibles, et n’est pas toujours réalisable. Le seuil de déclaration au titre de la « Loi sur l’eau » est de 8 m3/h (rubrique 51.1.0).

Cours d’eau : 

Tout rejet direct au milieu naturel doit être autorisé par la police de l’eau en respectant les seuils de l’arrêté du 25 janvier 2010 (bon état chimique du milieu). Les points de rejet sont définis en accord avec la collectivité (service GEMAPI ou syndicat de rivière compétent) et la DDTm, et peuvent faire l’objet de procédures réglementaires.

• • Rejet au réseau d’eaux usées : 

Tout rejet au réseau d’eaux usées nécessite une autorisation au titre du règlement d’assainissement et donne lieu à une redevance. L’entreprise devra préciser les dates, durées et caractéristiques du rejet. Les valeurs peuvent être fixées selon l’arrêté du 2 février 1998 (DCO < 2 000 mg/L, MES < 600 mg/L et DBO < 800 mg/L).

Les possibilités de réutilisation des eaux pour les besoins non domestiques du chantier peuvent également être étudiées, en fonction des usages propres à chaque site. 

• Piéger les sédiments

Les sédiments sont piégés dans un bassin de décantation provisoire en aval immédiat d’un rejet issu de pompage, par rétention et déshydratation au sein d’un dispositif filtrant ou par coagulation-floculation.

• Contrôler et suivre les volumes pompés

La pose de débitmètres permet de suivre et d’enregistrer les volumes d’eaux pompés et de vérifier le respect des débits prélevés et rejetés. 

Un contrôle préalable du dimensionnement et du choix du prétraitement doit être réalisé en amont du démarrage du chantier. Des constats de l’état du collecteur et du débit sont effectués par les collectivités et la police de l’eau. 

Dans le cadre d’un DLE, le déclarant s’engage à tenir un cahier de suivi d’exploitation pendant la période d’exploitation du pompage. Des contrôles inopinés peuvent être réalisés pour vérifier le nombre de pompes déclaré et veiller à la conformité technique des installations dans le cas d’un chantier de rabattement, notamment pour s’assurer du bon dimensionnement et du bon fonctionnement du prétraitement. Le contrôle de rejet peut se faire par une mesure des MES ou de la turbidité.

Conclusion

Choisir les bonnes solutions de moindre impact pour les pompages demande une expertise spécifique pour bien évaluer les incidences hydrologiques et prendre en compte l’ensemble des enjeux environnementaux, techniques et réglementaires.

Les retours d’expérience et l’accompagnement par des professionnels du sous-sol permettent de mettre en œuvre les techniques de forage et de pompage adaptées à chaque chantier. Une surveillance et un suivi rigoureux des pompages et des rejets sont nécessaires tout au long de l’exécution des travaux.