etude de faisabilité d'une pompe à chaleur...

ILE DE FRANCE PHARMACEUTIQUE

Etude de faisabilité

d'une p o m p e à chaleur eau-eau

Zone industrielle de Fontcouverte à Avignon (Vaucluse)

Etablissements Silbert et Ripert

ILE DE FRANCE PHARMACEUTIQUE4 Rue de l'Aima . 93 600 Asnières sur Seine

BRGMEtude de faisabilité

d une pompe à chaleur eau -eau


Etablissennents Silbert et Ripert

par P. Ciron et J. Vadon

Décembre 1986

86 SGN 672 PAC

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRESService Géologique Régional Provence - Alpes - Côte d'Azur

Domaine de Luminy - Route Lóon-Lachamp - 13009 MarseilleTél.: 91 .41 .24.46 - Télex : BRGM 401 585 F

ILE DE FRANCE PHARMACEUTIQUE4 Rue de l'Aima . 93 600 Asnières sur Seine

BRGMEtude de faisabilité

d une pompe à chaleur eau -eau


Etablissennents Silbert et Ripert

par P. Ciron et J. Vadon

Décembre 1986

86 SGN 672 PAC

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRESService Géologique Régional Provence - Alpes - Côte d'Azur

Domaine de Luminy - Route Lóon-Lachamp - 13009 MarseilleTél.: 91 .41 .24.46 - Télex : BRGM 401 585 F

ILE-DE-FRASCE PHARMACEUTIQUE

4, rue de l'Aima - 93600 ASNIERESSUR-SEINE

ETUDE DE FAISABILITE D'UNE POMPE A CHALEUR EAU/EAU

ZONE INDUSTRIELLE DE FONTCOUVERTE A AVIGNON (Vaucluse)

- Ets SILBERT et RIPERT -

par

P. CIRON et J. VADON

86 SGN 672 PAC décembre 1986

RESUME

La Sté ILE-DE-FRANCE PHARMACEUTIQUE a confié au Bureaude recherches géologiques et minières (B.R.G.M.), Service géologi¬que régional Provence-Alpes-Côte d'Azur, une étude de faisabilitépour connaître les possibilités d'utilisation des eaux souterrai¬nes pour l'alimentation d'une pompe à chaleur, destinée au chauf¬fage et à la climatisation des bureaux et entrepôt de produitspharmaceutiques à réaliser (Ets Silbert et Ripert) dans la zoneindustrielle de Fontcouverte à Avignon (Vaucluse).

L'examen des données existantes et recueillies sur leterrain pour ce qui concerne la température de l'eau, la piézomé¬trie et les captages voisins a permis de faire une préetudehydrothermique de vérification du doublet.

A ce stade des connaissances, un système d'exploitationthermique de l'aquifère par un doublet (forages de pompage et deréinjection) peut être envisagé, sans ou peu de recyclage de l'eauréinjectée.

Ces résultats devront, bien sûr, être confirmés etaffinés au droit de la parcelle par des essais adéquats (pompagesd'essai,...).

*

K-

ILE-DE-FRASCE PHARMACEUTIQUE

4, rue de l'Aima - 93600 ASNIERESSUR-SEINE

ETUDE DE FAISABILITE D'UNE POMPE A CHALEUR EAU/EAU

ZONE INDUSTRIELLE DE FONTCOUVERTE A AVIGNON (Vaucluse)

- Ets SILBERT et RIPERT -

par

P. CIRON et J. VADON

86 SGN 672 PAC décembre 1986

RESUME

La Sté ILE-DE-FRANCE PHARMACEUTIQUE a confié au Bureaude recherches géologiques et minières (B.R.G.M.), Service géologi¬que régional Provence-Alpes-Côte d'Azur, une étude de faisabilitépour connaître les possibilités d'utilisation des eaux souterrai¬nes pour l'alimentation d'une pompe à chaleur, destinée au chauf¬fage et à la climatisation des bureaux et entrepôt de produitspharmaceutiques à réaliser (Ets Silbert et Ripert) dans la zoneindustrielle de Fontcouverte à Avignon (Vaucluse).

L'examen des données existantes et recueillies sur leterrain pour ce qui concerne la température de l'eau, la piézomé¬trie et les captages voisins a permis de faire une préetudehydrothermique de vérification du doublet.

A ce stade des connaissances, un système d'exploitationthermique de l'aquifère par un doublet (forages de pompage et deréinjection) peut être envisagé, sans ou peu de recyclage de l'eauréinjectée.

Ces résultats devront, bien sûr, être confirmés etaffinés au droit de la parcelle par des essais adéquats (pompagesd'essai,...).

*

K-

SONHAIRE

Page n°

INTRODUCTION 1

1. DONNEES DE BASE 2

1.1. BESOINS DE L'ETABLISSEMENT D'APRES LE DEMANDEUR 2

1.2. RENSEIGNEMENTS BIBLIOGRAPHIQUES CONCERNANT L'AQUIFERE 2

1.3. DONNEES ACQUISES SUR LE TERRAIN 3

2. PREETUDE HYDROTHERHIQUE DE VERIFICATION OU DOUBLET 7

2.1. GENERALITES 7

2.2. CARACTERISTIQUES DE L'AQUIFERE 7

2.3. FORAGES VOISINS 7

2.4. CARACTERISTIQUES DE L'INSTALLATION , 7

2.5. PREETUDE HYDROTHERHIQUE 8

2.6. DISCUSSION ET VARIANTE 9

3. DEFINITION DU PROJET 10

3.1. DEBIT D'EXPLOITATION 10

3.2. SYSTEME D'EXPLOITATION THERMIQUE DE L'AQUIFERE 10

3.3. NATURE DES TERRAINS 10

3.4. TRAVAUX A REALISER 11

3.4.1. TRAVAUX OPTIONNELS 11

3.4.2. TRAVAUX FERMES 11

3.4.3. INGENIERIE 11

4. CONCLUSION 13

LISTE DES FIGURES

Fig. 1 - Plan de situation à 1/25.000 4

Fig. 2 - Plan de masse à 1/500 5

Fig. 3 - Données de base (1/25.000 6

Fig. 4 - Implantation provisoire des travaux à 1/500 12

SONHAIRE

Page n°

INTRODUCTION 1

1. DONNEES DE BASE 2

1.1. BESOINS DE L'ETABLISSEMENT D'APRES LE DEMANDEUR 2

1.2. RENSEIGNEMENTS BIBLIOGRAPHIQUES CONCERNANT L'AQUIFERE 2

1.3. DONNEES ACQUISES SUR LE TERRAIN 3

2. PREETUDE HYDROTHERHIQUE DE VERIFICATION OU DOUBLET 7

2.1. GENERALITES 7

2.2. CARACTERISTIQUES DE L'AQUIFERE 7

2.3. FORAGES VOISINS 7

2.4. CARACTERISTIQUES DE L'INSTALLATION , 7

2.5. PREETUDE HYDROTHERHIQUE 8

2.6. DISCUSSION ET VARIANTE 9

3. DEFINITION DU PROJET 10

3.1. DEBIT D'EXPLOITATION 10

3.2. SYSTEME D'EXPLOITATION THERMIQUE DE L'AQUIFERE 10

3.3. NATURE DES TERRAINS 10

3.4. TRAVAUX A REALISER 11

3.4.1. TRAVAUX OPTIONNELS 11

3.4.2. TRAVAUX FERMES 11

3.4.3. INGENIERIE 11

4. CONCLUSION 13

LISTE DES FIGURES

Fig. 1 - Plan de situation à 1/25.000 4

Fig. 2 - Plan de masse à 1/500 5

Fig. 3 - Données de base (1/25.000 6

Fig. 4 - Implantation provisoire des travaux à 1/500 12

- 1 -

INTRODUCTION

* *

*

Les établissements SILBERT et RIPERT, domiciliés àMarseille, se proposent d'installer, dans la zone industrielle deFONTCOUVERTE, à l'Est d'AVIGNON, des bureaux et un entrepôt deproduits pharmaceutiques."

Le chauffage et la climatisation sont envisagés par unepompe à chaleur eau/eau.

La Sté ILE DE FRANCE PHARMACEUTIQUE (4, rue de l'Aima,93600 Asnières-sur-Seine) , associée aux Ets SILBERT et RIPERT, aconfié au Bureau de recherches géologiques et minières (B.R.G.M.),Service géologique régional Provence-Alpes-Côte d'Azur, une étudede faisabilité pour déterminer les principales caractéristiques duprojet.

- 1 -

INTRODUCTION

* *

*

Les établissements SILBERT et RIPERT, domiciliés àMarseille, se proposent d'installer, dans la zone industrielle deFONTCOUVERTE, à l'Est d'AVIGNON, des bureaux et un entrepôt deproduits pharmaceutiques."

Le chauffage et la climatisation sont envisagés par unepompe à chaleur eau/eau.

La Sté ILE DE FRANCE PHARMACEUTIQUE (4, rue de l'Aima,93600 Asnières-sur-Seine) , associée aux Ets SILBERT et RIPERT, aconfié au Bureau de recherches géologiques et minières (B.R.G.M.),Service géologique régional Provence-Alpes-Côte d'Azur, une étudede faisabilité pour déterminer les principales caractéristiques duprojet.

2 -

DONNEES DE BASE

* *

1.1. BESOINS DE L'ETABLISSEMENT D'APRES LE DEMANDEUR

Il s'agit d'assurer le chauffage par pompe à chaleureau/eau de locaux neufs (bureaux et entrepôt de produits pharma¬ceutiques), ainsi que la climatisation durant la période d'été(fig. 1).

D'après le bureau d'études ERTIB, qui est le conseilpour la partie thermique de la Sté Ile de France pharmaceutique,le débit moyen annuel du doublet à prendre en compte est de 30m3/hau maximum : pompage de 30 m3/h dans la nappe d'eau souterraine(forage d'exhaure) et réinjection de ces 30 m3/h (forage d'injec¬tion). Le At° de fonctionnement est de 5°C.

1.2. RENSEIGNEMENTS BIBLIOGRAPHIQUES CONCERNANT L'AQUIFERE

Des informations tirées de la banque des données dusous-sol, du livret-guide sur "l'utilisation des eaux souterrainescomme source froide des pompes à chaleur des départements desBouches-du-Rhône et de Vaucluse", et de diverses études, les ca¬ractéristiques de l'aquifère sont les suivantes :

* l'aquifère a solliciter est constitué par les allu¬vions de la Durance, qui sont le siège d'une nappelibre ;

* dans la zone d'implantation du projet, le substratum(marnés-; bleues du' Miocène, jaunes en surface) est situé au voi¬sinage de la cote +7m NGF, ce qui donne, pour une cote du. terrainnaturel de 22,6 m NGF, une épaisseur brute d'aquifère de 16 m ;

* l'épaisseur efficace de l'aquifère (zone saturée) estde l'ordre de 13 m ;

* la transmissivité de l'aquifère est en moyenne de5.10 ~2 m2/s ;

2 -

DONNEES DE BASE

* *

1.1. BESOINS DE L'ETABLISSEMENT D'APRES LE DEMANDEUR

Il s'agit d'assurer le chauffage par pompe à chaleureau/eau de locaux neufs (bureaux et entrepôt de produits pharma¬ceutiques), ainsi que la climatisation durant la période d'été(fig. 1).

D'après le bureau d'études ERTIB, qui est le conseilpour la partie thermique de la Sté Ile de France pharmaceutique,le débit moyen annuel du doublet à prendre en compte est de 30m3/hau maximum : pompage de 30 m3/h dans la nappe d'eau souterraine(forage d'exhaure) et réinjection de ces 30 m3/h (forage d'injec¬tion). Le At° de fonctionnement est de 5°C.

1.2. RENSEIGNEMENTS BIBLIOGRAPHIQUES CONCERNANT L'AQUIFERE

Des informations tirées de la banque des données dusous-sol, du livret-guide sur "l'utilisation des eaux souterrainescomme source froide des pompes à chaleur des départements desBouches-du-Rhône et de Vaucluse", et de diverses études, les ca¬ractéristiques de l'aquifère sont les suivantes :

* l'aquifère a solliciter est constitué par les allu¬vions de la Durance, qui sont le siège d'une nappelibre ;

* dans la zone d'implantation du projet, le substratum(marnés-; bleues du' Miocène, jaunes en surface) est situé au voi¬sinage de la cote +7m NGF, ce qui donne, pour une cote du. terrainnaturel de 22,6 m NGF, une épaisseur brute d'aquifère de 16 m ;

* l'épaisseur efficace de l'aquifère (zone saturée) estde l'ordre de 13 m ;

* la transmissivité de l'aquifère est en moyenne de5.10 ~2 m2/s ;

- 3 -

* le gradient d'écoulement naturel de la nappe (pented'écoulement) est de 1,8 °/oo. La nappe s'écoule vers1 '0-N.O. ;

* les connaissances sur la qualité de l'eau ne montrentpas de problèmes particuliers.

1.3. DONNEE S_ ACQUISE S_SUR_LE_TERR AIN

D'après le plan de masse à 1/500 (fig. 2) et le pland'architecte des constructions nouvelles, l'écartement maximal dudoublet est de 90 m. Le terrain, dans sa partie la plus longue,est orienté perpendiculairement à l'écoulement.

L'enquête sur le terrain a permis de préciser (fig. 3) :

* le contrôle piézométrique sur 5 ouvrages (4 contrôléspar le SRAE et un puits privé), a permis de définir ladirection d'écoulement et le gradient naturel régional

- la direction générale se fait bien vers l'O-N.O. etle gradient est de l,5°/oo. L'épaisseur saturée estde l'ordre de 13 m ;

* du fait des places disponibles sur le plan d'archi¬tecte, l'orientation du doublet pourrait se faire(fig. 2) selon la plus grande longueur du terrain, cequi donne un angle de 90° entre la ligne joignant leforage d'exhaure, le forage d'injection et la direc¬tion d'écoulement naturel de la nappe.

Cette disposition est, a priori, favorable .(peu derecyclage des eaux injectées) ;

* quatre captages ont pu être identifiés autour du pro¬jet avec la connaissance des débits moyens pour troisd ' entre eux ;

* il ne nous a pas été signalé de pompe à chaleur avecrejet dans la nappe (risque de pollution thermiqueéventuelle) ;

* les températures' relevées de l'eau souterraine sontcomprises entre 13 et 16 ° : une moyenne de 14° seraprise .

* *

- 3 -

* le gradient d'écoulement naturel de la nappe (pented'écoulement) est de 1,8 °/oo. La nappe s'écoule vers1 '0-N.O. ;

* les connaissances sur la qualité de l'eau ne montrentpas de problèmes particuliers.

1.3. DONNEE S_ ACQUISE S_SUR_LE_TERR AIN

D'après le plan de masse à 1/500 (fig. 2) et le pland'architecte des constructions nouvelles, l'écartement maximal dudoublet est de 90 m. Le terrain, dans sa partie la plus longue,est orienté perpendiculairement à l'écoulement.

L'enquête sur le terrain a permis de préciser (fig. 3) :

* le contrôle piézométrique sur 5 ouvrages (4 contrôléspar le SRAE et un puits privé), a permis de définir ladirection d'écoulement et le gradient naturel régional

- la direction générale se fait bien vers l'O-N.O. etle gradient est de l,5°/oo. L'épaisseur saturée estde l'ordre de 13 m ;

* du fait des places disponibles sur le plan d'archi¬tecte, l'orientation du doublet pourrait se faire(fig. 2) selon la plus grande longueur du terrain, cequi donne un angle de 90° entre la ligne joignant leforage d'exhaure, le forage d'injection et la direc¬tion d'écoulement naturel de la nappe.

Cette disposition est, a priori, favorable .(peu derecyclage des eaux injectées) ;

* quatre captages ont pu être identifiés autour du pro¬jet avec la connaissance des débits moyens pour troisd ' entre eux ;

* il ne nous a pas été signalé de pompe à chaleur avecrejet dans la nappe (risque de pollution thermiqueéventuelle) ;

* les températures' relevées de l'eau souterraine sontcomprises entre 13 et 16 ° : une moyenne de 14° seraprise .

* *

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Forage d'injection

CHEMIN! DE LA GLORIETTE

Fig.2-PLAN DE M A S S EEchelle 1/500

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- 7 -

2. PREETUDE HYDROTHERMIQUE DE VERIFICATION DU DOUBLET

* *

*

2.1. GENERALITES

Les calculs qui suivent se basent sur des valeurs moyen¬nes au droit du site qui devront, bien sûr, être précisées audroit de la parcelle même. Toutefois, les hypothèses que nousprenons vont permettre de définir la faisabilité de ce projet.

2.2. CARACTERISTIQUES DE L'AQUIFERE

_2Transmissivité : T = 5.10 m2/sGradient piézométrique : i = 1,5 °/oo

Epaisseur efficace de l'aquifère : h = 13 m

Température initiale de l'eau souterraine : 0 = 14°

2.3. F ORAGES_VOISINS (fig. 3)

Puits Puits Puits Puits12 3 4

* Débit moyen annueld'exploitation en m3/h 70 40 12 ?

* Distance au centre dudoublet, en m 925 375 500 1.000

* Angle a (orientation/écou¬lement) 36° 112° ' 28° 68°

2.4. ÇARACTE R 1ST IQUE SDELJ^ INS TAL LAT ION

- Type doublet simple : forage d'exhaure et forage d'injection.

- Ecartement des forages : 90 m maximum.- Débit moyen à prendre en compte : 30 m3/h.- Fonctionnement à écart de température constant :

A0 = 5°C.- Orientation du doublet par rapport à l'écoulement :

a = 90°.

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2. PREETUDE HYDROTHERMIQUE DE VERIFICATION DU DOUBLET

* *

*

2.1. GENERALITES

Les calculs qui suivent se basent sur des valeurs moyen¬nes au droit du site qui devront, bien sûr, être précisées audroit de la parcelle même. Toutefois, les hypothèses que nousprenons vont permettre de définir la faisabilité de ce projet.

2.2. CARACTERISTIQUES DE L'AQUIFERE

_2Transmissivité : T = 5.10 m2/sGradient piézométrique : i = 1,5 °/oo

Epaisseur efficace de l'aquifère : h = 13 m

Température initiale de l'eau souterraine : 0 = 14°

2.3. F ORAGES_VOISINS (fig. 3)

Puits Puits Puits Puits12 3 4

* Débit moyen annueld'exploitation en m3/h 70 40 12 ?

* Distance au centre dudoublet, en m 925 375 500 1.000

* Angle a (orientation/écou¬lement) 36° 112° ' 28° 68°

2.4. ÇARACTE R 1ST IQUE SDELJ^ INS TAL LAT ION

- Type doublet simple : forage d'exhaure et forage d'injection.

- Ecartement des forages : 90 m maximum.- Débit moyen à prendre en compte : 30 m3/h.- Fonctionnement à écart de température constant :

A0 = 5°C.- Orientation du doublet par rapport à l'écoulement :

a = 90°.

- 8 -

Nous prendrons également comme hypothèse plus défavora¬ble un angle de 120° si, localement, la direction de l'écoulementétait autre :

Courb« pi'^zornefcriaue

Fora3« d'injection

formgm J .exH«ur« / \

2.5. PREETUDE HYDROTHERMIQUE

\. L^ hypothèse plus défavorable

y au droit du projet.

\\

Vitesse de la nappe (Darcy) au voisinage du doublet :

Vd = 5,9 10-6 m/s ;

= vitesse induite par l'écoulement régional corri¬gée de l'influence des forages voisins. Cetteinfluence est faible car on passe de 5,8 10"^ m/sà 5,9 10-6 n,/s.

voisins

* L'angle est également peu perturbé par les forages(92° au lieu de 90°, ce qui est négligeable).

Nous calculons, ci-après, les temps de percée, les tauxde recyclage et la température stabilisée au puits d'exhaure, pourdifférents écartements du doublet et deux angles (90° et 120°).Le doublet est supposé fonctionner en régime continu. Une pertur¬bation thermique est induite dans l'aquifère par modification dela température de l'eau injectée. Le temps de percée est le tempsnécessaire pour que cette perturbation atteigne le puits de pro¬duction. Sur la totalité du débit réinjecté, une fraction parvient

- 8 -

Nous prendrons également comme hypothèse plus défavora¬ble un angle de 120° si, localement, la direction de l'écoulementétait autre :

Courb« pi'^zornefcriaue

Fora3« d'injection

formgm J .exH«ur« / \

2.5. PREETUDE HYDROTHERMIQUE

\. L^ hypothèse plus défavorable

y au droit du projet.

\\

Vitesse de la nappe (Darcy) au voisinage du doublet :

Vd = 5,9 10-6 m/s ;

= vitesse induite par l'écoulement régional corri¬gée de l'influence des forages voisins. Cetteinfluence est faible car on passe de 5,8 10"^ m/sà 5,9 10-6 n,/s.

voisins

* L'angle est également peu perturbé par les forages(92° au lieu de 90°, ce qui est négligeable).

Nous calculons, ci-après, les temps de percée, les tauxde recyclage et la température stabilisée au puits d'exhaure, pourdifférents écartements du doublet et deux angles (90° et 120°).Le doublet est supposé fonctionner en régime continu. Une pertur¬bation thermique est induite dans l'aquifère par modification dela température de l'eau injectée. Le temps de percée est le tempsnécessaire pour que cette perturbation atteigne le puits de pro¬duction. Sur la totalité du débit réinjecté, une fraction parvient

au forage d'exploitation (taux de recyclage), le reste est déviédans la direction de l'écoulement régional. Ce taux de recyclagepermet le calcul de la température de l'eau prélevée par pompageen régime thermique stabilisé.

Angle_Ji =_90 o

Distance du doublet,en m 40 60 75 90

Temps de percée,en jour 20 78 > 122 > 176

Taux de recyclage, % 27 .3 0 0

Température en régime thermi¬que stabilisé, en °C 12,1 13,8 14 14

Angle o. =120 o


Temps de percée,en jour 15,6 =: 39 > 61 > 88

Taux de recyclage, % 44 24 12 0

Température en régime thermi¬que stabilisé, en °C 11 12,4 13,3 14

2.6. DISCUSSION ET VARIANTE

L'opération projetée' est donc cohérente. La distancemaximale envisageable pour l'écartement entre les forages est de75 m dans le cas le plus défavorable (chute faible de la tempéra¬ture, de 14°C à 13,3°C), et la distance minimale (a =90°) est de1 ' ordre de 50 m.

Une variante, qui consisterait à réaliser un doublet àpuits chaud et puits froid (une zone chaude et une zone froidesont respectivement constituées autour de chacun des deux ouvra¬ges, ceux-ci font alternativement l'objet d'injections et de pom¬pages suivant les phases d'exploitation), ne peut être envisagée àcause d'une dérive trop forte des "bulles" chaudes et froides, dufait d'une vitesse d'écoulement de la nappe relativement élevée.

Ces résultats devront 3 bien entendu, être eo-nf rentesavec la prise en compte des données au niveau de la parcelle.

au forage d'exploitation (taux de recyclage), le reste est déviédans la direction de l'écoulement régional. Ce taux de recyclagepermet le calcul de la température de l'eau prélevée par pompageen régime thermique stabilisé.

Angle_Ji =_90 o


Temps de percée,en jour 20 78 > 122 > 176

Taux de recyclage, % 27 .3 0 0

Température en régime thermi¬que stabilisé, en °C 12,1 13,8 14 14

Angle o. =120 o


Temps de percée,en jour 15,6 =: 39 > 61 > 88

Taux de recyclage, % 44 24 12 0

Température en régime thermi¬que stabilisé, en °C 11 12,4 13,3 14

2.6. DISCUSSION ET VARIANTE

L'opération projetée' est donc cohérente. La distancemaximale envisageable pour l'écartement entre les forages est de75 m dans le cas le plus défavorable (chute faible de la tempéra¬ture, de 14°C à 13,3°C), et la distance minimale (a =90°) est de1 ' ordre de 50 m.

Une variante, qui consisterait à réaliser un doublet àpuits chaud et puits froid (une zone chaude et une zone froidesont respectivement constituées autour de chacun des deux ouvra¬ges, ceux-ci font alternativement l'objet d'injections et de pom¬pages suivant les phases d'exploitation), ne peut être envisagée àcause d'une dérive trop forte des "bulles" chaudes et froides, dufait d'une vitesse d'écoulement de la nappe relativement élevée.

Ces résultats devront 3 bien entendu, être eo-nf rentesavec la prise en compte des données au niveau de la parcelle.

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3. DEFINITION DU PROJET

* *

*

3.1. DEBIT D'EXPLOITATION

Le débit moyen est de 30 m3/h et le débit de pointe del'ordre de 45 m3/h. L'obtention de ces débits par un forage n'estpas liée à l'aquifère, car ses bonnes caractéristiques permettentces débits, mais à la qualité de conception et de réalisation duforage d'exhaure.

3.2. SYSTEME D'EXPLOITATION THERMIQUE DE L'AQUIFERE

Un doublet peut être envisagé avec une distance entre leforage d'exhaure et le forage d'injection comprise entre 50 m et75 m. L'orientation du doublet, dans la plus grande longueur duterrain est pratiquement Nord-Sud (fig. 2 ) Cet ecartement devraêtre précisé par l'acquisition des données au droit de la par¬celle :

* transmissivité (produit de la perméabilité parl'épaisseur saturée de l'aquifère), obtenue parpompage d'essai ;

* piézométrie au droit de la parcelle pour connaîtreexactement la valeur du gradient d'écoulement et ladirection d'écoulement, si la distance de 75 m environest une contrainte d'installation : la réalisation dedeux piézomètres en plus du forage d'exploitation estdonc nécessaire, pour infirmer ou confirmer l'hypothè¬se défavorable d'une direction d'écoulement à 120° parrapport au doublet.

3.3. NATURE DES TERRAINS

Sous un recouvrement de 0,5 m à 2 m (?) de limons et/oude remblais, on trouvera de 12 à 16 m d'alluvions grávelo sableu¬ses reposant sur un substratum argileux (généralement jaunâtre).Le niveau statique devrait se situer entre 2 et 4 m de profondeur.

10 -

3. DEFINITION DU PROJET

* *

*

3.1. DEBIT D'EXPLOITATION

Le débit moyen est de 30 m3/h et le débit de pointe del'ordre de 45 m3/h. L'obtention de ces débits par un forage n'estpas liée à l'aquifère, car ses bonnes caractéristiques permettentces débits, mais à la qualité de conception et de réalisation duforage d'exhaure.

3.2. SYSTEME D'EXPLOITATION THERMIQUE DE L'AQUIFERE

Un doublet peut être envisagé avec une distance entre leforage d'exhaure et le forage d'injection comprise entre 50 m et75 m. L'orientation du doublet, dans la plus grande longueur duterrain est pratiquement Nord-Sud (fig. 2 ) Cet ecartement devraêtre précisé par l'acquisition des données au droit de la par¬celle :

* transmissivité (produit de la perméabilité parl'épaisseur saturée de l'aquifère), obtenue parpompage d'essai ;

* piézométrie au droit de la parcelle pour connaîtreexactement la valeur du gradient d'écoulement et ladirection d'écoulement, si la distance de 75 m environest une contrainte d'installation : la réalisation dedeux piézomètres en plus du forage d'exploitation estdonc nécessaire, pour infirmer ou confirmer l'hypothè¬se défavorable d'une direction d'écoulement à 120° parrapport au doublet.

3.3. NATURE DES TERRAINS

Sous un recouvrement de 0,5 m à 2 m (?) de limons et/oude remblais, on trouvera de 12 à 16 m d'alluvions grávelo sableu¬ses reposant sur un substratum argileux (généralement jaunâtre).Le niveau statique devrait se situer entre 2 et 4 m de profondeur.

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3.4. TRAVAUX A REALISER (fig. 4)

3.4.1. Tra vaux_op t i. onne 1 s

Réalisation de deux piézomètres (diamètre 100 mm équi¬pés) destinés à la connaissance précise de l'écoulement de lanappe et qui serviront en même temps à la connaissance précise desformations traversées (choix de l'équipement des forages de pompa¬ge et d'injection).

Coût sommaire des travaux Entreprise : 30.000 F H.T.

3.4.2. Tr a vaux_ f erm e s

5ÉâUËf:U£Il_£[H_£2£BS£_É£_E£i!lEâê£ (diamètre 250 mm) avecpompages d'essai par paliers pour le calcul du débit d'exploita¬tion possible par l'ouvrage, et pompage d'essai de longue durée(24 h) pour le calcul de la transmissivité.


5á£iÍE£Íi£i2_ÉH_£°££e£_.E^Í£íj.££Íi2íí (diamètre 250 mm) avecpompages d'essai par paliers pour le calcul du débit d'injectionpossible par l'ouvrage.


Nojfca : pour des raisons de maintenance, il est préféra¬ble que les ouvrages soient situés à l'exté¬rieur des locaux.

A ces coûts, il pourra être ajouté le conseil au maîtred'ouvrage, qui consiste à la consultation d'entreprises spéciali¬sées pour la réalisation des forages, dépouillement des offres etau suivi de la réalisation des ouvrages.

3.4.3. I ngé n^ ér i. e

. Cette intervention consiste à l'organisation et au suivides pompages d'essai pour leur interprétation et le calcul thermi¬que de vérification du doublet (calcul de l'écartement avantréalisation du forage d'injection), ainsi que le calcul hydrodyna¬mique prévisionnel en fonction de l'exploitation.

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3.4. TRAVAUX A REALISER (fig. 4)

3.4.1. Tra vaux_op t i. onne 1 s

Réalisation de deux piézomètres (diamètre 100 mm équi¬pés) destinés à la connaissance précise de l'écoulement de lanappe et qui serviront en même temps à la connaissance précise desformations traversées (choix de l'équipement des forages de pompa¬ge et d'injection).


3.4.2. Tr a vaux_ f erm e s

5ÉâUËf:U£Il_£[H_£2£BS£_É£_E£i!lEâê£ (diamètre 250 mm) avecpompages d'essai par paliers pour le calcul du débit d'exploita¬tion possible par l'ouvrage, et pompage d'essai de longue durée(24 h) pour le calcul de la transmissivité.


5á£iÍE£Íi£i2_ÉH_£°££e£_.E^Í£íj.££Íi2íí (diamètre 250 mm) avecpompages d'essai par paliers pour le calcul du débit d'injectionpossible par l'ouvrage.


Nojfca : pour des raisons de maintenance, il est préféra¬ble que les ouvrages soient situés à l'exté¬rieur des locaux.

A ces coûts, il pourra être ajouté le conseil au maîtred'ouvrage, qui consiste à la consultation d'entreprises spéciali¬sées pour la réalisation des forages, dépouillement des offres etau suivi de la réalisation des ouvrages.

3.4.3. I ngé n^ ér i. e

. Cette intervention consiste à l'organisation et au suivides pompages d'essai pour leur interprétation et le calcul thermi¬que de vérification du doublet (calcul de l'écartement avantréalisation du forage d'injection), ainsi que le calcul hydrodyna¬mique prévisionnel en fonction de l'exploitation.

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C h e m in Departement n'-53

Fiezomètre •

Fora ge de pompage

5 3 . 7 i"

O)

Piézometre

Voifi N o u valle CHEMIN/ 0Í LA 610RIETTE

Fig.4 .IMPLANTATION PROVISOIRE DES TRAVAUXEchelle I / 5OO

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CONCLUSION

* *

*

Cette étude de faisabilité a. montré qu'un système d'ex¬ploitation thermique de l'aquifère par un doublet (forages depompage et de réinjection) pouvait être réalisé.

Les bonnes caractéristiques de l'aquifère dans la zonedu projet (à confirmer in situ) permettent l'obtention du débitd'exploitation souhaité (30 m3/h en moyenne et 45 m3/h en pointe).

Le plan de masse des locaux permet une orientationpratiquement Nord-Sud du doublet, l'écartement entre forages estde 50 à 75 m environ suivant les hypothèses émises pour un recy¬clage très faible.

Le calcul thermique de vérification du doublet devraêtre fait à l'issue des données acquises au droit de la parcelle(transmissivité, direction et gradient d'écoulement,...).

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CONCLUSION

* *

*

Cette étude de faisabilité a. montré qu'un système d'ex¬ploitation thermique de l'aquifère par un doublet (forages depompage et de réinjection) pouvait être réalisé.

Les bonnes caractéristiques de l'aquifère dans la zonedu projet (à confirmer in situ) permettent l'obtention du débitd'exploitation souhaité (30 m3/h en moyenne et 45 m3/h en pointe).

Le plan de masse des locaux permet une orientationpratiquement Nord-Sud du doublet, l'écartement entre forages estde 50 à 75 m environ suivant les hypothèses émises pour un recy¬clage très faible.

Le calcul thermique de vérification du doublet devraêtre fait à l'issue des données acquises au droit de la parcelle(transmissivité, direction et gradient d'écoulement,...).

etude de faisabilité d'une pompe à chaleur...

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