Manual Foraj Franta

Fondation PRACTICA - Srie forage manuel

appliques aux forages manuels

CONNAISSANCES DES METHODES DE CAPTAGE DES

EAUX SOUTERRAINES

pour les quipes de forage manuel

sur lhydrogologie applique,

lquipement et le dveloppement des

forages

UN MANUEL DINSTRUCTION


CONNAISSANCES DES METHODES DE CAPTAGE DES EAUX SOUTERRAINES

souterraines aux forages manuels

Un manuel dinstruction pour les quipes de forage manuel sur lhydrogologie applique,

lquipement et le dveloppement des forages

Publi par la Fondation PRACTICA

Auteur Arjen van der Wal

Relecture Richard C. Carter Appui pdagogique Wouter Jan Fellinga , Melanie Stallen

Traduction Franaise Julien Labas, Stphan Abric, Rgis GarandeauTraduction Swahili Walter Mgina, Ester Mgina-van Vugt

Illustrations Franck NederstigtPhotographies Arjen van der Wal

Edition Marijke Kreikamp/4colour design

Premire edition Avril 2008Seconde edition Juin 2010

La Fondation PRACTICA dveloppe et diff use des technologies faible cot dans le secteur de leau et des nergies dans les pays en dveloppement. Laccent est mis sur ; ladaptation des technologies au contexte socio-conomique des bnfi ciaires,

leurs potentiels de fabrication et de maintenance locale et leur distribution travers les systmes existants.

Fondation PRACTICAOosteind 47 - NL-3356 AB Papendrecht - Pays Bas

(t) +31(0)[email protected]


Ce manuel est gratuit. Lensemble de ce manuel, y compris les illustrations et les dessins techniques, peuvent tre copis sans la permission de lauteur ou de lditeur condition quil soit distribu gratuitement et que la rfrence la source soit mentionne. Lauteur apprcierait dtre informer et de recevoir une copie de tous les documents raliss partir du texte dorigine ou des illustrations du prsent manuel. Pour toute reproduction des fi ns commerciales, une autorisation crite doit tre sollicite pralablement auprs de la Fondation PRACTICA.

Ce manuel est disponible en anglais, franais et Swahili et a t dvelopp pour une utilisation pendant les sessions de formation technique des utilisateurs. Dans le cas o vous souhaiteriez organiser ce type de formation, vous pouvez contacter la Fondation PRACTICA pour plus dinformations et de conseils.

La premiere edition de cette publication a t rendu possible grce au soutien fi nancier du Programme de Formation Technique de la Fondation ETC aux Pays Bas et du Fonds des Nations Unies pour lEnfance UNICEF bureau du Tchad. Une mise jour de cette publication (seconde dition) a t rendu possible grce au soutien fi nancier de lAgence des tats-Unis pour le Dveloppement International (USAID) dans le cadre de lInitiative Ouest Africaine de lEau (WAWI).

La Fondation ETC, travers son Programme de Formation Technique, a apport son savoir-faire sur la conception des aspects pdagogiques de ce manuel.

Bien que toutes les prcautions aient t prises pour assurer lexactitude des renseignements fournis dans ce manuel, ni lditeur, ni lauteur ne peuvent tre tenue responsable des ventuels dommages occasionns par lapplication des mthodes dcrites. Toute responsabilit cet gard est exclue.

Remarque pour ceux qui souhaitent traduire ou modifi er ce document; merci de contacter la Fondation PRACTICA avant de commencer toute traduction ou modifi cation de ce manuel afi n dviter toute duplication de travail et erreurs fortuites. Ce document ou partie de ce document ne peut pas tre copi ou publi sous un nouveau nom ou auteur sans la permission de la Fondation PRACTICA.

Note de lauteur et clause de non responsabilit

Le Fond des Nations Unies Pour lEnfance (UNICEF), La Fondation PRACTICA et Enterprise Works/Vita ont dvelopp une mallette pdagogique pour les pays africains qui souhaitent se lancer sur la professionnalisation du forage manuel. Cette mallette pdagogique comprend des Fiches et Manuels Techniques, des documents de Plaidoyer, la Cartographie des zones appropries pour le forage manuel, des Etudes de Cas, et des Manuels de Formation et de Mise en uvre. Cette initiative contribue renforcer les capacits du secteur priv local afi n de rpondre la demande croissante en eau potable dans les zones rurales.


ContexteAu fi l des annes, de nombreux ouvrages traitant de la gologie, de lhydrogologie et des aspects sanitaires (hygine) des forages ont t crits dans de nombreux pays, ces informations sont utilises par les dcideurs politiques, les responsables de projets, les ingnieurs et techniciens pour raliser des forages mcaniss.

Dans les pays en dveloppement, les forages raliss mcaniquement sont souvent trs chers et inaccessibles une large proportion de la population. Une alternative est de forer manuellement des forages peu profonds (jusqu environ 35 mtres de profondeur), 4 10 fois moins chers que des forages mcaniss. La rduction du cot permet aux ONG et aux Gouvernements de construire plus de forages, mais off re galement la possibilit aux villageois, agriculteurs, coles et petites communauts de faire construire des forages de manire indpendante par le secteur priv.

Bien que la plupart des entreprises de forage manuel existantes soient techniquement capables de forer, des erreurs sont facilement commises pendant la construction et le dveloppement des forages. De plus, la bonne construction

seule ne suffi t pas assurer une bonne qualit de leau et un rendement durable du forage. Pour amliorer cela, il est ncessaire et important davoir des connaissances en gologie et sur les eaux souterraines.

La majorit du personnel technique des entreprises de forage manuel ont cependant une ducation limite. La plupart des publications disponibles en gologie, hydrogologie et sur les aspects sanitaires des forages ne peuvent pas tre comprises facilement sans un certain niveau de formation.

Le personnel technique est habitu apprendre par lexprience et la rptition. Bien sr, des formations peuvent tre dispenses ces travailleurs mais les formations thoriques, en classe seulement, sont notoirement insuffi santes pour les quipes de forages. Elles doivent associer les aspects thoriques aux problmes pratiques rels qui arrivent rgulirement sur les chantiers de construction de forages.

Ce manuel aborde uniquement les sujets essentiels et pertinents linstallation pratique de forages manuels, dans un langage simple et comprhensible.*

*Remarque : Le vocabulaire technique et la manire dont les sujets sont prsents tiennent compte de la variation du niveau dducation des publics cibls. Parfois, lemploi dune terminologie complexe pour dcrire la gologie et les aspects techniques a t vit afi n de faciliter la comprhension gnrale du manuel. Par exemples, les termes sols ou encore massif fi ltrant ont t utilis abusivement (du point de vue dun gologue) parce quils sont connus par la plupart des utilisateurs de ce manuel. Veuillez garder lesprit que lobjectif de ce manuel est de crer une bonne comprhension pratique du forage manuel pour les employs des quipes de forage qui peuvent avoir des connaissances acadmiques variables.

Lecteurs ciblsCe manuel de formation est crit pour des quipes de forage manuel ayant une exprience pratique du forage dans les pays en dveloppement. Il peut servir de guide pendant des sessions de formation (y compris par des formateurs locaux) et servir douvrage de rfrence pour les superviseurs de forage, les ONG, les quipes de forage manuel et les entreprises pendant le fonage et linstallation de forages.

Avant propos


Colophon

LES MANUELS DISPONIBLES DANS CETTE SERIE:

Les livrets de formation technique sur les forages manuels moindre cot. Ces manuels permettent une meilleure connaissance des techniques de forage manuel faible cot pour lapprovisionnement en eau. Ils peuvent aussi servir de feuille de route pour la mise en uvre de programmes de forage manuel. Ces manuels fournissent un aperu complet et dtaill pour les formateurs et les quipes de forage dans lutilisation des diff rentes techniques de forage pour la construction de points deau moindre cot. Les techniques sont expliques dans un langage simple et comprhensible de tous faisant rfrence des illustrations et des dessins

1. Srie forage manuel: LE LANCAGE A LEAU Ce manuel dcrit en dtails les diff rentes techniques de lanage leau qui peuvent tre utilises pour forer dans des formations tendres et meubles. Avec cette technique, un forage peut tre ralis en quelques heures.

2 Srie forage manuel: LA PERCUSSION Ce manuel dcrit en dtails la technique de forage la percussion. Bien que cette technique soit plus lente que les autres, elle est la seule tre en mesure de traverser des formations de roches consolides.

3. Srie forage manuel: LA TARIERE MANUELLE Ce manuel dcrit la technique de forage la tarire manuelle. Cette technique bon march et effi cace savre trs utile pour raliser des petits forages dans des formations tendres et faire des sondages de sol. La plupart des quipes de forage ont recours cette dernire en complment des autres techniques de forages.

4 Srie forage manuel: FORAGE A LA BOUE (ROTA-Sludge) Ce manuel dcrit la technique de forage la boue et plus particulirement la technique dite du ROTA-Sludge. Cest une combinaison utilisant le forage boue et la percussion et elle est particulirement apprcie pour sa grande polyvalence et plage dutilisation dans de nombreuses formations gologiques.

5 Manuel: Connaissances des mthodes de captage des eaux souterraines appliques aux forages manuels Ce manuel vient en complment des 4 manuels de formation technique and met laccent, avec un langage simple, sur les thmatiques essentielles du forage manuel telles que lhydrogologie, lhygine, linstallation et le dveloppent des forages

Srie forage manuel

MANUEL DE FORMATION TECHNIQUE : FORAGE

MANUEL A FAIBLE COUT

FORAGE AU LANCAGE A LEAU

Srie forage manuel



FORAGE LA PERCUSSION

Srie forage manuel

LA TARIERE MANUELLE



FORAGE A LA BOUE



Srie forage manuel

appliques aux forages manuels

CONNAISSANCES DES METHODES DE CAPTAGE DES

EAUX SOUTERRAINES

pour les quipes de forage manuel

sur lhydrogologie applique,

lquipement et le dveloppement des

forages

UN MANUEL DINSTRUCTION


INTRODUCTION 2 Introduction 2

Faire un forage 2 Le Manuel 2 Informations complmentaires 2

1 NOTIONS DE GOLOGIE 3

1.1 La Gologie 3 1.2 Les techniques de forage manuel 3 Diverses autres techniques 4 1.3 Classifi cation et reconnaissance des sols

La permeability 6 Quelques astuces de terrain 7 La porosit 7

La turbidit 8

2 HYDROLOGIE 9

2.1 Hydrologie 9 2.2 La circulation des eaux souterraines 9 2.3 Les aquifres 10

2.4 Lintrusion deau de mer 11 2.5 Le sel, le fer et les minraux 11

3 LES RELATIONS ENTRE LHYGINE ET LA GOLOGIE 13

3.1 Le choix du site dimplantation 13 Les latrines 13 Les zones de dcharge (dpotoirs) et les stations services 13

Au soleil ou lombre ? 13 3.2 Migration des pathognes (bactries) 14 Dans plusieurs aquifres, fi gure 4 14 Dans un seul aquifre, fi gure 5 14 3.3 Le joint dtanchit sanitaire 14

4 LES COUPES DE FORAGE 16 4.1 Pourquoi fait-on des coupes de forage ? 16

4.2 Prendre des chantillons de sol 16 4.3 Les profondeurs de forage 16 4.4 Comment remplir les fi ches de coupe

de forage ? 17 4.5 Dterminer la profondeur de la crpine et des remblais 19 La profondeur et la longueur de la crpine 19

Le dcanteur (ou tube de dcantation, ou encore sabot de lavage) 20 Lpaisseur du massif fi ltrant 20 Lpaisseur du joint dtanchit sanitaire 20

5 LA PRESSION DE LEAU ET LES FLUIDES DE FORAGE 21

5.1 Forer avec la pression de leau 21 Le prtubage 21 La pression de leau 21 Le trou de forage 22

5.2 Les fl uides additifs de forage 23 La bentonite 23 Les autres argiles naturelles 23 Les polymres 23 La bouse de vache frache 23 Les fi bres vgtales et les autres solides 24 5.3 Retirer les additifs du forage 24

6 LA CONSTRUCTION DU FORAGE 25

6.1 La conception du forage 25 Le diamtre du trou de forage 25 La profondeur du forage 25 La fi nalisation du forage 25 Les instruments de mesure 25

Sommaire


6.2 Matriaux: tuyau dquipement et crpines en PVC 26 Le diamtre et lpaisseur des tuyaux 26 Les fentes de la crpine 26 Le dcanteur 27 Lassemblage des tuyaux 27

6.3 Matriaux : le massif fi ltrant 27 6.4 Matriaux : le joint dtanchit sanitaire 28 6.5 La construction du forage 28

7 LE DVELOPPEMENT DU FORAGE ET LES ESSAIS DE DBIT 31

7.1 Le dveloppement du forage 31 Le dveloppement au piston 31 Le dveloppement par pompage discontinu (cycles de pompage) 32 Les pompes pour le developpement

dun forage 32 Le pompes manuelles 32 Le redveloppement 32

7.2 Les essais de dbit la productivit du forage 33 La sonde pizomtrique 33 Les essais de dbit avec des moto- pompes ou des pompes immerges 33 Les essais de dbit avec des pompes manuelles 34 Instrument de mesure du niveau de leau 34

7.3 Analyser la qualit de leau 35 Prlever des chantillons reprsentatifs 35 La dsinfection du forage la chloration 35

8 LA FINALISATION DU FORAGE 36

8.1 La dalle sanitaire en bton 36 8.2 Le puits perdu 36 8.3 Le choix de la pompe 36

GLOSSAIRE DES TERMES TECHNIQUES 37

ACKNOWLEDGEMENTS 40

ANNEXES 41

A Rglementations spcifi ques au pays 41B Conditions gologiques spcifi ques au pays 41C Coupe de forage 41D Formulaire dessais de dbit 41E Chloration 41

Connaissances des mthodes de captage des eaux souterraines appliques aux forages manuels

Fondation PRACTICA - Srie forage manuel2

INTRODUCTION

FAIRE UN FORAGELa construction dun forage utilisant les techniques de forage manuel est un procd complexe. Avant de commencer le fonage, un bon site dimplantation doit tre slectionn, o lexprience laisse penser quil y aura une quantit deau souterraine suffi sante et de bonne qualit. Au cours de lopration de fonage, il est ncessaire dtre attentif de nombreux aspects afi n dviter tout problme. En plus des comptences pratiques de forage mises en uvre la surface du sol, il est important de comprendre ce qui se passe dans le sous-sol pendant le fonage. Leau utilise pour forer (eau ou fl uide de forage) pourrait schapper dans le sol ou pire, le trou pourrait seff ondrer, enfouissant ainsi une partie des outils de forage. Enfi n, une fois que le trou a t for, le tubage, la crpine et les joints dtanchit sanitaires doivent tre installs la bonne profondeur, pour assurer un rendement suffi sant et empcher de leau contamine de rentrer.

Dans de nombreux pays, les quipes de forage manuel rencontrent divers problmes de slection du site de forage, de perte de fl uide de forage, de dtermination des types de sols, de profi l stratigraphique de forage, dquipement et dveloppement du forage, de qualit de leau et de rendement (dbit). Ces problmes arrivent couramment lorsque le forage nest pas compris dans sa totalit et que des tapes importantes sont omises.

Ce manuel traite de nombreux sujets et dcrit des problmes que vous pouvez rencontrer en forant. Il vous aidera comprendre le processus de forage, aussi bien la surface que dans le sous-sol. Lensemble de ces informations vous permettra de comprendre ce qui se passe dans le trou pendant le fonage, et de raliser un travail professionnel en construisant des forages deau de grande qualit.

LE MANUELComment utiliser ce manuel ? Le sommaire (voir la page prcdente) prsente une vue densemble des sujets traits, ainsi que les pages o les trouver.

Les chapitres 1 8 contiennent toutes les informations ncessaires une bonne comprhension du processus de construction dun forage. En annexes, vous trouverez des rglementations spcifi ques votre pays. Celles-ci sont dfi nies par le gouvernement ou lONG pour laquelle vous travaillez, et ont t conues pour des forages communautaires. Vous trouverez galement en annexes certaines conditions gologiques spcifi ques la zone ou au pays dans lequel vous travaillez. Enfi n, un modle simple de profi l stratigraphique vide a t inclus, pour tre photocopi et utilis sur le terrain.

INFORMATIONS COMPLMENTAIRESLes dcideurs politiques, les responsables de projets, les ONG excutant des projets, les formateurs et les superviseurs, pourront obtenir des informations plus dtailles sur le sujet trait en consultant la liste des ouvrages de rfrence situe la fi n de ce manuel.

Connaissances des mthodes de captage des eaux souterraines appliques aux forages

Fondation PRACTICA - Srie forage manuel 3

1 NOTIONS DE GOLOGIE

1.1 LA GOLOGIELa gologie est ltude de la terre. Elle dcrit les origines et la formation des types de roches sous la surface du sol. Les matriaux originel de la terre sont les roches dures comme les granites et les formations volcaniques, qui se sont formes quand de la matire en fusion sest refroidie sous la terre ou sa surface. On les appelle roches magmatiques (solidifi cation de la matire en fusion). Cest partir de ces roches quont t formes les couches sdimentaires.

Les couches sdimentaires sont formes par lrosion, le transport (par le vent ou les rivires) et le dpt (sdiments) de particules des roches originelles. La taille de ces particules peut tre trs fi ne (particules dargiles), moyenne (limon), ou grande (sable et graviers). Les couches sdimentaires peuvent tre non consolides (meubles comme largile ou le sable) ou cimentes (consolide) pour former des roches plus dures comme le grs ou le calcaire.

Quelques exemples :Les particules dargile dune couche dargile que vous avez rencontre pendant un forage peuvent venir dailleurs. Ces particules ont t formes par leff ritement de roches. Elles peuvent ensuite avoir t rodes et transportes jusqu votre site de forage par une rivire ou par la mer. Enfi n, ces particules dargiles se sont dposes (sdimentes, dcantes) dans de leau stagnante, par exemple dans un lac.

De la mme manire, une couche de sable ou de gravier peut stre dpose. Les particules de sable et de gravier peuvent avoir t transportes par une rivire et stre dposes le long de son lit. Bien quil ny ait peut-tre plus de rivire ou de lac aujourdhui, le dpt de ces particules peut stre pass des milliers ou mme des millions dannes auparavant. Un autre mode de transport des particules est le transport olien (vent). Des particules peuvent tre transportes dun endroit un autre par le vent.

Quand un mlange de sable et de particules fi nes a t compact par la pression rsultant du poids des couches situes au-dessus, et ciment par les minraux prsents dans ce mlange, cela forme du grs. Le grs est dur et peut ressembler une roche solide, mais il est en fait form partir de sdiments consolids, et peut tre for manuellement.

Il ne sagit que de quelques exemples de base. Il serait trop long de dcrire en dtail le dpt de toutes les couches sdimentaires. Les couches sdimentaires de la surface de la terre sont les plus importantes pour les foreurs manuels. Les couches dures comme le grs, largile compacte, les fragments de roche non rods et la latrite posent plus de problmes pour le forage manuel, en raison de leur duret.

1.2 LES TECHNIQUES DE FORAGE MANUELPour forer travers tous ces diff rents types de formations (sols), de nombreuses techniques de forage manuel ont t dveloppes et sont utilises de par le monde. Dans tous les cas, la technique de forage doit (a) casser ou couper la formation, (b) dgager les matriaux coups (le sol) du trou, et (c) si ncessaire, fournir un support aux parois du trou, pour viter quil ne seff ondre pendant le forage. Voici une brve prsentation des principales techniques :



LE FORAGE A LA TARIERE consiste un ensemble dallonges en acier qui est tourn par une poigne. Diff rents types de tarires peuvent tre fi xes lextrmit des allonges. Les tarires sont tournes dans le sol jusqu ce quelles se remplissent et sont ensuite sorties du trou pour tre vides. Le modle des tarires varie en fonction du type de formation (type de sol) forer.

Gnralement au-dessus du niveau statique, le trou du forage reste ouvert sans avoir besoin dtre soutenu. Une fois dans la nappe, un pr-tubage temporaire peut tre utilis pour empcher leff ondrement des parois du trou du forage. Le fonage se poursuit lintrieur de ce pr-tubage laide dune tarire de mise en eau jusqu ce que la profondeur dsire soit atteinte. Puis, le tubage permanent est install et le pr-tubage temporaire remont la surface. Le forage la tarire peut tre utilis jusqu une profondeur denviron 15 25 mtres, cela dpend de la gologie.

Avantage : facile utiliser au-dessus du niveau de la nappe. Equipements bons marchs.Inconvnient : il est parfois trs diffi cile denlever le pr-tubage temporaire.Application gologique : sables, limons & argiles tendres.

LE FORAGE A LA BOUE (ou forage rotatif boue lorsquun mouvement de rotation de loutil de fonage est actionn) utilise la circulation de leau pour faire remonter la surface du sol les matriaux fors. Le train de tiges de forage est actionn de haut en bas. Pendant la descente des tiges, le choc cr par le trpan fi x au bout du train de tiges ameubli/fragmente les matriaux du sol et pendant le mouvement de remonte, lextrmit du train de tiges est obture avec la main (eff et de soupape), crant ainsi une aspiration de leau et des dbris quelle contient jusqu la surface. Au cours du mouvement de descente suivant, la main est retire du train de tiges et leau gicle dans le bassin pralablement creus cot du forage. Dans ce bassin de dcantation, les dbris se sparent de leau pour se dposer au fond du bassin alors que lexcdent deau redescend nouveau dans le trou. La pression de leau sur les parois du forage vite leff ondrement de ces dernires. Le forage boue (avec ou sans rotation) peut tre utilis jusqu une profondeur denviron 35 mtres. Avantage : simple dutilisation et pas besoin de pr-tubage. Inconvnient : le niveau deau dans le trou doit tre maintenu tout au long de lopration de fonage. Le niveau de la nappe nest pas connu avec prcision pendant le forage.Application gologique : sables, limons, argiles, argiles dures et.des formations lgrement consolides (latrite altre).

Une tarire manuelle

La foreuse rotative boue en action



LE LANCAGE A LEAU est galement bas sur la circulation et la pression de leau. A la diff rence du forage boue, leau est dsormais injecte lintrieur du train de tiges et la boue (eau et dbris) remonte le long des parois du forage. Afi n dobtenir une pression deau suffi sante, on utilise une motopompe. On peut laisser lextrmit infrieure du tuyau de forage simplement ouverte, ou on peut y rajouter un outil de fonage (trpan). On peut galement faire tourner totalement ou partiellement le train de tiges.

Un fl uide de forage (additif) peut tre mlang leau pour viter leff ondrement des parois du trou et la perte incontrle de leau par infi ltration. La technique du lanage leau (avec rotation) peut tre utilise jusqu une profondeur denviron 35-45 mtres.

Avantage : trs rapide dans le sable.Inconvnient : ncessite beaucoup deau la fois. Le niveau de la nappe deau nest pas connu avec prcision pendant le forage.Application gologique : limite aux sables et fi nes couches dargile tendre.

LE FORAGE A LA PERCUSSION utilise un lourd trpan (ou cuiller) attach une corde ou un cble, lequel est descendu dans le trou du forage ou lintrieur dun pr-tubage. Un trpied (ou chvre) est en gnral utilis pour suspendre lquipement. En actionnant la corde ou le cble de haut en bas, le trpan ameublie et fragmente le sol ou la roche consolide dans le trou de forage, dont les dbris sont ensuite extraits grce la cuiller.Comme pour le forage la tarire, un pr-tubage en mtal ou PVC peut tre utilis pour viter leff ondrement du trou. Une fois le tubage dfi nitif (tuyaux et crpines en PVC) install, le pr-tubage doit tre enlev. Le forage percussion est gnralement utilis jusqu une profondeur de 25 mtres.

Avantage : permet de forer dans les formations dures. Inconvnient : lquipement peut tre trs lourd et relativement cher. Cette mthode est lente en comparaison aux autres mthodes.Application gologique : sables, limons, argiles dures, calcaire tendre, latrite, les couches contenant des graviers et des petits cailloux.

Diverses autres techniquesLes diff rentes techniques de forage peuvent tre classes en 4 groupes principaux : le forage la Tarire, la Percussion, la Boue et au Lanage leau. Une large gamme de techniques drivant de ces 4 grands principes sest dveloppe travers le monde.

Le lanage leau

Outil de battage manuel au trpan



1.3 CLASSIFICATION ET RECONNAISSANCE DES SOLSLune des qualits essentielles dun foreur professionnel est sa capacit reconnatre et dcrire les diff rents types de sols (formations) rencontrs au cours du fonage. Le tableau suivant montre une classifi cation des diff rentes particules dans un chantillon de sol (une description plus dtaille est donne dans le glossaire des termes techniques la fi n de ce manuel) :

Pour la construction dun forage de bonne qualit, il est essentiel de connatre les caractristiques des diff rents sols et leur infl uence sur le rendement (dbit du forage), la qualit de leau et la performance du forage. En fait, connatre les caractristiques des sols est bien plus important que connatre leur nom. Avant toute chose, il est trs important de savoir si les types de sols fors sont permables ou impermables.

La permabilitLa permabilit est une mesure de la capacit dun type de sol (ou formation) se laisser traverser par leau. En dautres termes ;

Le sable et le gravierSi lon met du sable grossier ou du gravier dans un seau dont le fond est perc, et que lon verse de leau par-dessus, leau circule facilement travers le sable jusquau fond du seau (fi g. 1). Leau coule facilement dans les pores (les espaces) entre les grains. Conclusion : leau coule facilement travers le sable et le gravier. Le sable et le gravier sont donc trs permables. Quand une crpine est installe dans une couche de sable ou de gravier, leau coule facilement travers le sable jusqu la crpine du forage (fi g. 2) et le dbit deau sera important. Cependant, quand on fore avec la pression de leau (voir le paragraphe 5.1) leau de travail sinfi ltre elle aussi facilement du trou de forage jusque dans la couche de sable.

Largile et le limonLargile et le limon se comportent de manire inverse. Si lon met de largile humide (compresse comme dans une couche de sol) dans un seau et que lon verse de leau par-dessus, leau restera au-dessus (fi g. 1). Les particules dargile sont trs petites (et collantes), de mme que les pores entre les particules. Conclusion : leau ne circule PAS facilement travers largile. Largile est donc dcrite comme non permable ou impermable. Si lon installe une crpine dans une couche dargile, le dbit deau dans le forage sera trs faible (fi g. 2) (dans ce cas, quand on fore avec la pression de leau (paragraphe 5.1), aucun additif (paragraphe 5.2) nest ncessaire).

Nom des particules Taille des particules

Argile < 0,004 mm Limon 0,004 0,06 mm Sable (fin, moyen, grossier)

0,06 2,0 mm

Gravier 2,0 64 mm Cailloux et pierres > 64 mm

Sable et gravier Argile et limon Sol mlang mixed

Figure 1; le bleu reprsente leau, le blanc reprsente le sol



Les formations mixtesDans la plupart des cas, les formations sont un mlange de particules dargile, de limon, de sable et de gravier. Par exemple, largile et le sable peuvent se trouver ensemble (argile sableuse) sous forme dune couche homogne (largile et le sable sont mlangs) ou dune alternance de fi nes couches de sable et dargile (les unes sur les autres). Quand ces sols sont mis dans un seau et que lon verse de leau par-dessus, leau coule lentement travers le sol (fi g. 1).

Conclusion : Leau coule lentement travers les sols mlangs qui sont donc dcrits comme peu permables. Si lon place une crpine dans une couche mlange ou alterne, le dbit du forage sera faible (fi g. 2).

Quelques astuces de terrainIl est parfois diffi cile de faire la diff rence entre des couches permables ou impermables.

Voici une petite astuce pour vous aider :

Prenez un chantillon reprsentatif du sol (paragraphe 4.2) et faites en une boule en le roulant entre vos mains. Faites ensuite tomber la boule sur le sol en la lchant dune hauteur denviron 1 mtre.

1. Si la boule est faite de particules non cohsives (non-collantes), elle se brise compltement. Dans ce cas, le sol est permable. Les particules de sable ou de gravier seront nettement visibles.

2. Si la boule se brise seulement en partie, le sol contient des morceaux de limon ou dargile et du sable. Cette formation aura une faible permabilit.

3. Si la boule ne fait que se dformer ou reste plus ou moins de la mme forme, elle est compose dargile, et peut tre dcrite comme impermable.

La porositLes couches sdimentaires sont composes de nombreuses particules comme le sable, le limon et largile. Entre ces particules, il y a beaucoup despace libre, que lon appelle pores. La porosit est une mesure du pourcentage despace libre dans une formation. Une porosit de 30% signifi e que 30% du volume total de lchantillon est de lespace libre, alors que les 70% restants sont occups par les particules. Les pores peuvent tre remplis avec de leau.

Sable et gravier, argile et limon, mlange de sols, trs permable impermable peu permable

Figure 2: La permabilit



La turbiditLa turbidit est un mot compliqu pour dsigner le caractre trouble de leau, caus par de trs petites particules (appeles particules en suspension), un peu comme de la fume dans lair. Les particules dargile et de limon sont trs petites. Quand ces particules sont dans leau, elles la rendent turbide, ou trouble. Si leau dun forage est extraite dune couche dargile ou de limon, certaines particules fi nes de la formation peuvent tre transportes par leau et se mettre en suspension (se mlanger) dans leau. Leau peut alors paratre trouble.

ConclusionContinuez toujours forer jusqu atteindre une couche permable paisse (sable ou gravier) et installez toute la crpine dans cette couche. Si la couche est permable, le dbit du forage sera important (le forage sera trs productif). De plus, quand la couche est faite de sable ne contenant pas de trs petites particules, leau sera trs claire (non turbide).

Bouteilles deau de turbidit faible leve



2 HYDROLOGIE

2.1 HYDROLOGIE Lhydrologie dcrit le cycle de leau, partir du moment o elle svapore de la mer et de la surface de la terre. Cette vapeur deau forme des nuages, qui retombent ensuite quelque part sur le sol sous forme de pluie. Une partie de cette eau sinfi ltre dans le sol et devient de leau souterraine, alors quune autre partie coule dans les cours deau et les rivires, et rejoint nouveau la mer. De l, le cycle de leau peut recommencer.

Pour les foreurs, il est particulirement important de connatre lemplacement de leau souterraine, ses mouvements (sens dcoulement) dans les couches permables contenant de leau (aquifres), ainsi que les facteurs aff ectant sa qualit.

2.2 LA CIRCULATION DES EAUX SOUTERRAINESDe mme que leau de surface coule dans une rivire, leau souterraine coule (mais beaucoup plus lentement) travers les pores et les fi ssures dune formation (leau souterraine nest pas immobile). Il nest pas toujours facile de dterminer le sens dcoulement de leau souterraine. Pourtant, cela peut tre trs important pour la qualit de leau du forage de savoir do cette eau est venue et dans quelle direction elle coule. Imaginez une latrine proche dun forage qui est utilis pour leau potable. Vous ne voudriez certainement pas que des bactries, virus et parasites (micro-organismes appels pathognes provoquant des maladies), venant des latrines, circulent dans les eaux souterraines jusque dans votre forage (paragraphe 3.1, latrines) ?

Bien quil soit diffi cile de prdire le sens dcoulement des eaux souterraines sans avoir recours des recherches pointues ; pour les eaux peu profondes, lobservation du relief (paysage) peut apporter de prcieuses informations. Par exemple, lorsquune latrine est situe sur la pente dune colline ou dune montagne, la nappe deau (contenant des bactries issues de la latrine) est susceptible de scouler dans le sens de la pente de la colline. Dans ce cas, il ne serait pas pertinent de raliser un forage en aval de la latrine. Il est donc prfrable de construire le forage au mme niveau que la latrine, voir mme au dessus.

Latrine et sens dcoulement de leau



2.3 LES AQUIFRESLe mot aquifre dsigne simplement une couche de sol contentant de leau. Un bon aquifre pour linstallation dune crpine est une couche permable sous le niveau de la nappe deau souterraine (paragraphe 1.3). Au cours du fonage, vous pouvez rencontrer plusieurs aquifres diff rentes profondeurs, spars par des couches impermables.

Laquifre superfi ciel ou nappe phratiqueLaquifre le plus haut est appel phratique. Une partie de leau de pluie sinfi ltre dans le sol. Cette eau scoule vers le bas et quand elle atteint le niveau de leau, elle rejoint cet aquifre. Leau peut emmener avec elle de la pollution (comme des bactries ou des pesticides) dans leau souterraine. Un aquifre phratique est donc sujet des pollutions issues des activits menes la surface du sol (paragraphe 3.1). Leau souterraine phratique est situe dans une couche permable au-dessus dune couche impermable. Si cette couche deau souterraine est paisse de quelques mtres seulement, elle peut sasscher pendant la saison sche, laissant ainsi votre forage vide deau.

Le second aquifreLaquifre suivant, recouvert par une couche impermable (par exemple, une couche dargile) est appele le second aquifre. La couche impermable, situe au-dessus de cette couche contenant de leau, forme une barrire pour les bactries et pollutions et les empche de voyager dans le second aquifre (sil vous plat, voir le paragraphe 3.2 !).

! Sil existe deux aquifres, il est gnralement prfrable dinstaller la crpine dans le second.

En dessous du second aquifre, il peut y avoir une seconde couche impermable et un troisime aquifre.

Un seul aquifreParfois, il existe seulement un aquifre. Dans ce cas, il est recommand de forer aussi profond que possible pour empcher lintrusion de bactries et de pollution dans le forage. Forer profond rduit aussi la probabilit que le forage sassche cause des variations saisonnires de la nappe deau (diff rence de niveau entre la saison des pluies et la saison sche).

! Voir le chapitre 3, pour de plus amples explications et informations sur les aquifres et lhygine

Un seul aquifre

Diff rents aquifres

Lorsque le relief est peu vallonn, la prsence dun oued, dun cours deau ou dune rivire est souvent un bon indicateur pour dterminer le sens de circulation des eaux souterraines. Les rivires coulent toujours en direction des points bas de la topographie. Et leau souterraine, elle, coule gnralement vers les rivires. Attention : ceci nest vrai que pour les cours deau naturels, pas pour les canaux construits pour les activits humaines. Il nest JAMAIS conseill de construire un forage en aval dune latrine.

Le bassin versantLeau souterraine est recharge par linfi ltration de la pluie travers le sol et, fi nalement, coule vers des zones basses et vers les rivires. Bien quil soit impossible de voir cela la surface (sans tudes approfondies), essayez toujours dimaginer dans quelle direction coule leau souterraine, en particulier pendant la saison sche. En haut dune montagne par exemple, le niveau de leau souterraine peut baisser considrablement pendant la saison sche, parce qu ce moment l, leau souterraine qui coule travers les pores de la formation vers les zones les plus basses nest pas remplace par de leau de pluie qui sinfi ltre. Le niveau de leau souterraine ne remontera que quand les nouvelles pluies commenceront.



2.4 LINTRUSION DEAU DE MER

Dans les zones ctires, un aquifre profond peut contenir du sel. Pendant la saison sche, quand le niveau de la nappe est plus bas, de leau de mer sale peut galement pntrer sous la terre. Quand cela arrive, on parle dintrusion deau de mer. Leau sale est plus lourde que leau douce. Leau douce a donc tendance fl otter au-dessus de la couche deau sale.

Quand on creuse un forage dans une zone ctire sujette des intrusions deau de mer, leau sale peut parfois se dplacer vers le haut, cause du pompage dans le forage (voir le schma).

Par consquent, dans les zones ctires, forer au plus profond nest PAS toujours la meilleure option.

De leau douce au-dessus deau sale

Intrusion deau de mer

2.5 LE SEL, LE FER ET LES MINRAUXEn plus des pollutions venant de la surface (bactries et produits chimiques, paragraphe 3.1) ou du sel venant de la mer (paragraphe 2.4), leau peut avoir un mauvais got ou tre dangereuse pour la sant cause de minraux naturels prsents dans laquifre. Ces minraux sont prsents dans le sol depuis la formation des diff rentes couches gologiques et sont maintenant dissous dans leau souterraine. Quelques exemples connus de minraux naturels (produits chimiques naturels) dans leau souterraine sont le Calcium, le Chlorure, le Carbonate, lArsenic, le Fluor et le Fer, mais il en existe beaucoup dautres. Quelques minraux, comme lArsenic et le Fluor, peuvent tre trs dangereux pour la sant, et un chantillon deau souterraine doit par consquent tre analys dans un laboratoire pour dterminer si elle contient ces composants chimiques ou non. Heureusement, dans la plupart des endroits les concentrations de ces minraux sont faibles et leau peut tre consomme sans danger.

Quelques exemples:

Le selQuand leau dun forage dans une zone non ctire a un got sal, il est important de dterminer lorigine de ce sel. Par exemple, si dautres forages sont fors et quips dans la mme zone, mais des profondeurs diff rentes (plus ou moins profonds), il se pourrait que leur eau soit douce, ou moins sale (testez simplement la diff rence de got entre leau des diff rents forages). Regardez la diff rence de couleurs ou de cristaux dans les chantillons de sol pendant le forage, le sel peut venir de l.

Le ferLa mme approche peut tre utilise quand on trouve du fer dans leau. Leau a parfois un mauvais got mtallique, et sa couleur devient brune quand on la garde longtemps dans un seau ou quon la fait bouillir. Leau peut galement faire des tches couleur de rouille sur les vtements ou les ustensiles de cuisine. Ceci indique la prsence de fortes concentrations de fer. Leau trs ferreuse peut dissuader les gens dutiliser cette source. Le fer est un lment trs commun dans leau souterraine.



La tourbeQuand, au cours dun forage, on trouve des restes de vieilles plantes, il est recommand de ne pas installer une crpine dans cette couche. Ces dchets de plantes, sous le niveau de la nappe deau, se dcomposent trs lentement et acidifi ent leau. Un exemple commun est la tourbe. Leau souterraine extraite dune couche tourbeuse sent comme les plantes en dcomposition, et elle est trs brune et trs acide (voir la photographie).

Eau souterraine acide (pH faible)Le pH est la mesure de lacidit de leau. Si le pH de leau est faible, elle est acide. Dans les zones o leau souterraine est acide (son pH est faible), cette acidit peut endommager (par corrosion) les composants (parties) mtalliques de la pompe manuelle. Dans de tels cas, on peut envisager dinstaller une pompe avec des composants en PVC ou en plastique.

La duret de leauSi leau dun forage contient beaucoup de minraux de calcium (par exemple quand on fore dans du grs ou de la craie) et de magnsium, on dit que leau est dure. Cette eau nest en gnral pas dangereuse pour la sant (elle est potable). Cependant, elle peut poser quelques problmes quand on fait la lessive : le savon mousse facilement dans leau douce mais pas dans leau dure. En dautres termes, si la duret de leau est leve il peut tre diffi cile dutiliser du savon.

Eau tourbeuse



3.1 LE CHOIX DU SITE DIMPLANTATIONAvant de commencer un nouveau chantier de forage, un bon site dimplantation doit tre trouv. Dans la plupart des cas, les villageois ou propritaires du futur forage vont vous indiquer un site qui leur convient, en tant quusagers. Mais ce site nest PAS ncessairement le meilleur choix pour avoir leau de la meilleure qualit ! En tant que foreur professionnel, vous aurez la responsabilit dinformer vos clients sur lhygine et sur le site le plus hyginique pour leur forage.

Il faut retenir deux aspects importants :- La prsence de sources de pollution comme les latrines, zones de dcharges (dchets), de feux et les stations services- Limplantation du forage au soleil ou lombre

Les latrinesCertains peuvent trouver pratique de faire construire leur forage prs de leur maison ou de leur latrine. Malheureusement, en faisant cela, ils ne ralisent peut-tre pas quun forage prs dune latrine pourrait tre contamin avec des (micro) organismes comme les bactries, virus et parasites. Certains de ces organismes, que lon appelle pathognes, peuvent causer des maladies (comme la diarrhe) quand leau est utilise pour boire. Ces pathognes issus des dchets humains prsents dans les latrines sinfi ltrent dans le sol, travers les couches permables, et peuvent ainsi contaminer leau souterraine (voir la fi gure 3). Bien que les pathognes ne survivent pas longtemps en-dehors du corps humain, il faut un certain temps pour quils meurent compltement. Leau souterraine proche des latrines peut donc contenir des pathognes vivants et dangereux. Pour slectionner un bon site pour le forage, il est recommand de ne PAS construire le forage plus bas ou en aval (paragraphe 2.2) dune latrine. Sil est diffi cile de dterminer la direction dcoulement de leau souterraine, construisez le forage au moins 30 mtres de toutes latrines.

Les zones de dcharge (dpotoirs) et les stations servicesLes mmes rgles sappliquent aux zones o lon jette et brle des dchets, ou o se trouvent du carburant ou dautres polluants (par exemple des pesticides dans une ferme), qui peuvent sinfi ltrer dans leau souterraine et la contaminer. Les produits chimiques dans leau de boisson peuvent avoir des consquences graves sur la sant (dysfonctionnement ou dformation de certaines parties du corps).

Au soleil ou lombre ?Alors que les foreurs prfrent travailler lombre, ce nest PAS le meilleur emplacement pour un forage. Beaucoup de gens vont venir chercher de leau au forage, sans savoir que des pathognes dangereux peuvent voyager sous leurs pieds. Par exemple, ces bactries peuvent provenir des ordures mnagres dposes dans la rue ou dune latrine. Ces bactries pourront tre transportes puis dposes proximit du point deau qui est souvent une zone dtrempe. Ces polluants reprsentent une menace pour la qualit de leau potable. Quand un forage est plac lombre, les bactries et les algues peuvent se dvelopper (voir la photographie). Si les alentours du forage peuvent scher au soleil tous les jours, la lumire du soleil va les dsinfecter en tuant tous les pathognes.

3 LES RELATIONS ENTRE LHYGINE ET LA GOLOGIE

3 pollutions de laquifre

Prsence de bactries indique par les algues



3.2 MIGRATION DES PATHOGNES (BACTRIES)Comme nous lavons vu dans le paragraphe prcdent, les pathognes (bactries, virus et parasites) et les polluants sinfi ltrent dans le sol en mme temps que leau (de pluie) et rejoignent leau souterraine en circulant travers les couches permables du sol. Une fois dans leau souterraine, les pathognes et les polluants se dplacent horizontalement (gauche-droite), mais aussi verticalement (du haut vers le bas), vers les profondeurs de laquifre (voir le paragraphe 2.3).

Dans plusieurs aquifres, fi gure 4Dans le paragraphe 1.3, nous avons vu que leau souterraine coule facilement travers les couches permables (aquifres) comme le sable et le gravier. Les pathognes et les polluants chimiques qui sont en suspension (mlangs avec) ou dissouts dans cette eau souterraine migrent (se dplacent) aussi facilement travers les couches permables !

Leau contenant des pathognes doit tre bloque avant datteindre les alentours de la crpine dun forage.Heureusement, on trouve souvent des couches impermables. Leau, et donc les pathognes dans cette eau, ne peuvent pas traverser facilement ces couches impermables. Grce leur texture trs fi ne (particules trs fi nes), les couches impermables empchent les pathognes de se dplacer plus bas, vers laquifre den-dessous. Comme les couches impermables bloquent les pathognes et les empchent daller plus bas, laquifre du dessous contient de leau mais pas de pathognes ni de produits chimiques dangereux venant de la surface.(fi gure 4).

Dans un seul aquifre, fi gure 5Cependant, il nexiste parfois quun seul aquifre qui puisse tre atteint avec le matriel de forage manuel, par exemple une couche permable de sable de 50 mtres dpaisseur.

Bien quil ny ait pas de couche impermable dans ce cas, plus on descend profond dans la couche de sable plus le nombre de pathognes vivants va diminuer ( chaque fois que lon descend dun mtre, le nombre de pathognes diminue). Cela prend du temps aux pathognes pour se dplacer vers le bas, et en voyageant, ils meurent petit petit.

Cependant, il ny a pas de couche impermable, qui peut empcher les pathognes et les autres polluants daller plus bas, et qui marque la profondeur exacte laquelle les contaminants ne sont plus prsents dans leau (fi gure 5). Dans les sites o il nexiste quUN seul aquifre, il est donc recommand de forer aussi profondment que possible.

3.3 LE JOINT DTANCHIT SANITAIREDans le paragraphe prcdent, nous avons appris forer travers la couche impermable jusquau second aquifre, pour trouver de leau de bonne qualit. Mais en procdant ainsi, nous crons un nouveau problme !En forant travers la couche impermable, nous crons une connexion (un passage) entre le premier et le second aquifre. Forer un trou travers une couche impermable est un peu comme enlever le bouchon dun lavabo, permettant ainsi aux polluants de couler du premier aquifre, qui est contamine, vers celui den dessous, qui est propre, et dentrer dans la crpine du forage (fi gure 6).

4 Migration des bactries dans plusieurs aquifres

5 Migration des bactries dans un aquifre



Lorsque lon quipe un forage, on met en place une crpine et on installe un massif fi ltrant autour de celle ci (paragraphe 6.5). La couche impermable doit ensuite tre scelle (referme), pour empcher les polluants de sinfi ltrer dans le second aquifre. On ralise pour cela un joint dtanchit sanitaire. Le joint dtanchit sanitaire (paragraphe 6.4) est fait en ciment ou en bentonite (une argile naturelle qui augmente beaucoup de volume quand elle est humide) et va sceller nouveau (refermer) la couche impermable (voir la fi gure 7).

Quand il nexiste quUN seul aquifre (fi gure 8), un joint dtanchit sanitaire dune paisseur dau moins 3 5 mtres doit tre install au-dessus du massif fi ltrant, pour empcher les polluants dentrer dans la crpine (fi gure 9). Leau (et les pathognes) peut circuler plus facilement dans les matriaux ameublis par le forage que dans le sol qui na pas t for. Un joint impermable va donc forcer leau couler travers le sol qui na pas t for, augmentant ainsi le temps de voyage entre la surface et la crpine (donc les pathognes ont plus de temps pour mourir).

6 Migration des bactries travers diff rents aquifres

7 Migration des bactries travers diff rents aquifres avec un forage et un joint dtanchit sanitaire

8 Migration des bactries travers un seul aquifre jusquau forage

9 Migration des bactries travers un seul aquifre avec un forage et un joint dtanchit sanitaire

! Pour empcher les pathognes et les produits chimiques dentrer dans la crpine et de polluer le second aquifre, on doit placer un joint dtanchit sanitaire (merci de voir le paragraphe 6.4).



4 LES COUPES DE FORAGE

4.1 POURQUOI FAIT-ON DES COUPES DE FORAGE ?Dans le chapitre 1, nous avons appris installer la crpine dans une couche permable. Le chapitre 2 nous a montr quil pouvait exister plusieurs aquifres. Dans le chapitre 3, nous avons vu la ncessit dinstaller un joint dtanchit sanitaire au-dessus du massif fi ltrant (qui entoure la crpine) et/ou de sceller la couche impermable au-dessus du second aquifre.Tous ces aspects sont importants pour lquipement dun forage avec un bon dbit, de leau propre et claire sans prsence de bactries.

! Il est donc trs important de dterminer la localisation exacte (profondeur) des couches permables (aquifres), et la localisation de toute couche impermable dans notre forage !

Pour y arriver, nous pouvons remplir une coupe de forage, simplement mais avec prcision. Une coupe de forage est une archive crite des formations gologiques (couches de sol) fores, et de leur profondeur. Des chantillons de sol doivent tre prlevs et dcrits des intervalles de profondeur rguliers (par exemple, tous les mtres) tout au long du fonage. La description des sols est ensuite archive sous la forme dune coupe de forage. La coupe de forage nous aidera dterminer : 1. Le meilleur aquifre pour linstallation de la crpine 2. La profondeur et la longueur de la crpine 3. La profondeur et lpaisseur du massif fi ltrant 4. La localisation du joint dtanchit sanitaire

Base de donnesEn plus de leur utilit directe sur le terrain, les coupes de forage sont galement trs importantes pour archiver les informations hydrogologiques du site de forage. Par exemple, si plus tard dautres forages doivent tre raliss dans le mme village ou dans la mme zone, il sera trs utile pour lquipe de forage de connatre lavance la gologie, la profondeur de la nappe deau et la profondeur totale probable du forage. Les coupes de forage prcdentes sont une source essentielle dinformation pour connatre ces lments, avant mme de commencer forer. Ce type dinformation pourrait tre important pour le choix du matriel de fonage. Les coupes de forage peuvent tre conserves ensemble dans un dossier, que lon appelle base de donnes. En prenant soin de remplir, classer et conserver de bonnes coupes de forage, lquipe de forage apparatra comme une quipe professionnelle et comptente auprs de ses clients.

4.2 PRENDRE DES CHANTILLONS DE SOLLa premire tape pour faire une coupe de forage est de prendre des chantillons reprsentatifs des sols (formations gologiques) traverss pendant le fonage du trou. Lchantillon doit tre un morceau de sol provenant entirement de la couche fore au moment de la prise dchantillon (viter de mlanger lchantillon avec du sol venant dautres couches !). Les chantillons doivent tre prlevs tous les mtres et/ou chaque fois que le type de formation (sol) change. Les chantillons doivent tre conservs dans des sachets plastiques (crire la profondeur sur les sachets si les chantillons ne sont pas dcrits immdiatement), et rangs correctement lcart du chantier. Ils doivent ensuite tre renseigns et dcrits sur la coupe de forage (voir lannexe C), avec la profondeur

laquelle lchantillon de sol a t pris.

4.3 LES PROFONDEURS DE FORAGEDans les chapitres prcdents, nous avons appris installer la crpine dans une couche permable (chapitre 1), si possible dans un aquifre situ sous une couche impermable (chapitres 2 et 3).

La profondeur fi nale du forage est atteinte quand on a for au moins 4 6 mtres dans une couche permable de sable ou de gravir contenant de leau. Il est ensuite recommand de forer deux mtres supplmentaires pour pouvoir installer un dcanteur (voir les paragraphes 4.5 et 6.2) qui servira de rservoir aux particules qui se dcantent dans le forage pendant la mise en place des tuyaux dquipement (paragraphe 6.5).

Echantillons de sols

Echantillon de sable grossier



4.4 COMMENT REMPLIR LES FICHES DE FORAGE ?

Etape 1Dcrivez les chantillons chaque pause pendant le chantier de forage et crivez leur profondeur, leur nom et leurs caractristiques sur la fi che de coupe de forage (voir par. 1.3).

Etape 2Ensuite, surtout pour ceux qui ne savent pas crire, hachurez la colonne type de sol avec des hachures diff rentes pour les couches permables, peu permables et impermables.

Coupe de forage Dessin Profondeur Description dur / tendre Couleur(s) (mtres) du sol fin / grossier de lchantillon Tuyau Remblai Type PVC de sol

1 Sable fin Jaune/brun 2 Sable fin Jaune/brun 3 Sable fin Jaune/brun 4 Sable fin Jaune/brun 5 Sable fin Jaune/brun 6 Sable fin Jaune/brun 7 Argile sableuse Brun 8 Argile sableuse Brun 8.5 Argile sableuse Brun 9 Argile compact Gris

10 Argile compact Gris 11 Argile compact Gris 12 Argile compact Gris 13 Argile compact Gris 14 Argile compact Gris 15 Sable grossier Jaune 16 Sable grossier Jaune 17 Sable grossier Jaune 18 Sable grossier Jaune 19 Sable grossier Jaune 20 Sable grossier Jaune 21 Sable grossier Jaune 21.5 Sable grossier Jaune 22 Argile sableuse Jaune/brun 23 Argile sableuse Jaune/brun .

Coupe de forage Dessin Profondeur Description dur / tendre Couleur(s) (mtres) du sol fin / grossier de lchanti llon Tuyau Remblai Type PVC de sol



Grce aux hachures, on distingue maintenant les couches permables, peu permables et impermables. On peut par exemple utiliser les styles de hachure suivants :

Permable

Peu permable

Impermable






Tout venant / remblai

Joint dtanchit

Massif fi ltrant



10 Argile compact Gris 11 Argile compact Gris 12 Argile compact Gris 13 Argile compact Gris 14 Argile compact Gris 15 Sable grossier Jaune 16 Sable grossier Jaune 17 Sable grossier Jaune 18 Sable grossier Jaune 19 Sable grossier Jaune 20 Sable grossier Jaune 21 Sable grossier Jaune 21.5 Sable grossier Jaune 22 Argile sableuse Jaune/brun 23 Argile sableuse Jaune/brun

.

Tubage en PVC et dcanteur

Crpine

Supposons que le niveau de la nappe* est 5 mtres en-dessous du niveau du sol. Dans lexemple ci-contre, nous pouvons voir un second aquifre entre 14 et 21,5 mtres.

Etape 3 : Maintenant, on peut dterminer la longueur de la crpine et sa profondeur, en suivant les explications de la page suivante, dans le paragraphe 4.5.

Dans cet exemple, une crpine de 6 mtres a t installe entre 15 et 21 mtres en-dessous du niveau du sol. Un dcanteur de 1,5 mtre de long a t ajout au bout de la crpine.

Remarque : Ce profi l de forage a t conu pour pouvoir tre rempli par des gens ne sachant pas forcment lire et crire. Les dessins ont pour but de faciliter la visualisation des couches gologiques et les dtails dinstallation du forage.

Etape 4Une fois la crpine et le tubage en PVC dessins dans la premire colonne, les profondeurs exactes du remblai annulaire (cest--dire le massif fi ltrant, le joint dtanchit sanitaire et le tout-venant) peuvent galement tre dessines sur le profi l de forage.



! En utilisant le profi l de forage et les dessins des diffrents types de sols (cest--dire permables, peu permables et impermables), il devient plus facile de dterminer lemplacement exact de la crpine et du remblai annulaire.

Pour rsumer : la coupe de forage se remplit en 4 tapes : 1. Dcrire les chantillons de sol et leur profondeur 2. Indiquer les couches permables et impermables 3. Dessiner le tubage, la crpine et le dcanteur dans la colonne Tuyau PVC 4. Dessiner les remblais et le(s) joint(s) dtanchit sanitaire dans la colonne Remblai

* Niveau de la nappeQuand un forage est perc sec, cest--dire sans utiliser de fl uide de forage, la profondeur de la nappe deau peut facilement tre dtermine pendant le fonage. Quand la nappe deau est atteinte ; le sol qui sort du trou de fonage est humide.

Quand on utilise un fl uide de forage (voir chapitre 5), le trou de forage est en permanence rempli deau pour maintenir la pression sur les parois du trou. Dans ce cas, il ne sera pas facile de connatre le niveau de la nappe dans le trou de forage. Il peut tre utile de se faire indiquer par les gens des environs quel niveau il est probable de trouver la nappe, ou de lestimer en se servant du niveau statique dun puits creus la main, dun forage ou dune rivire proximit du chantier.

Dans une zone nouvelle pour lquipe de forage, il est conseill de foncer le premier forage aussi profond que possible (dans un bon aquifre), et de mesurer et enregistrer le niveau de leau aprs la construction du forage.

4.5 DTERMINER LA PROFONDEUR DE LA CRPINE ET DES REMBLAISUne fois la description des sols hachure sur la coupe de forage, cette information peut tre utilise pour dterminer la profondeur exacte de la crpine et du remblai annulaire. Lexplication qui suit est base sur la coupe de forage montre ci-dessus.

La profondeur et la longueur de la crpinePour les forages manuels, la longueur de la crpine nexcde en gnral pas 6 mtres. Les extrmits suprieures et infrieures dun aquifre contiennent souvent des matriaux fi ns. Un aquifre peut galement contenir de fi nes couches dargile. Pour empcher ces particules fi nes (qui pourraient causer des problmes de turbidit ou endommager la pompe) dentrer dans la crpine, il est important de ne PAS installer celle-ci au mme niveau quelles. En dautres termes, assurez-vous que la crpine est entirement installe dans une couche permable de sable ou de gravier ! Pour se faire, il est parfois ncessaire dinstaller une crpine de moins de 6 mtres de long (mais elle ne doit en gnral pas faire moins de 3 mtres de long, voir paragraphe 6.2).

! Mme si elles sont mesures avec soin, les profondeurs des chantillons de sols peuvent ne pas toujours tre exactes. Pour viter que des particules fi nes ne rentrent dans le forage, il est recommand dinstaller la crpine et le remblai avec une marge de scurit dau moins 1 mtre. Dans la coupe de forage prcdente, la crpine a t place au milieu de laquifre, laissant ainsi une marge d1 mtre de sable chaque extrmit.

Le dcanteur (ou tube de dcantation, ou encore sabot de lavage)Aprs linstallation et pendant lutilisation du forage, des particules de sol peuvent entrer accidentellement dans la crpine. Les particules les plus grosses (qui peuvent endommager la pompe) se dcantent au fond du forage par gravit. Pour empcher une diminution de la surface crpine, un dcanteur de 1 2 mtres de longueur, avec un bouchon de fond, est attach la crpine (pour plus de dtails sur le tuyau en PVC et la crpine, voir le paragraphe 6.2).



Lpaisseur du massif fi ltrantUne fois la position de la crpine enregistre (hachure) sur la coupe de forage, on peut dterminer la position et lpaisseur du massif fi ltrant. Lespace annulaire autour de la crpine est rempli avec du sable grossier ou du gravier fi n calibr (massif fi ltrant), jusqu environ 1 2 mtres au-dessus de la crpine. Ces mtres supplmentaires sont ncessaires car pendant le dveloppement du forage, le massif fi ltrant se compacte (se tasse). Il est donc recommand dajouter une marge de scurit dau moins 1 2 mtres au-dessus de la crpine lors de linstallation du massif fi ltrant (pour plus de dtails, voir le paragraphe 6.3).

Lpaisseur du joint dtanchit sanitaireQuand on fore travers une couche impermable, il est recommand de la sceller (refermer) avec de largile (bentonite) ou du ciment (paragraphe 3.3). Pour tre sr que cette couche est scelle correctement, lpaisseur de ce joint dtanchit doit tre dau moins 3 5 mtres.

Si aucune couche impermable na t traverse, et que le forage est par consquent install dans le premier aquifre, le joint dtanchit sanitaire devrait tre install directement au-dessus du massif fi ltrant (1 2 mtres au-dessus de la crpine) et devrait tre pais dau moins 5 mtres (pour les dtails voir le paragraphe 6.4).

Les dblais (ou lments dexcavation, ou encore cuttings)Au-dessus du joint dtanchit sanitaire, on peut remblayer le trou de fonage avec les dblais (le sol qui a t remont la surface au cours du forage).

Le joint dtanchit sanitaire de surface (ou cimentation de tte de forage)Un autre joint dtanchit sanitaire de 3 5 m dpaisseur doit tre install partir de 3-5m en dessous du niveau du sol jusqu la surface (pour plus de dtails voir le paragraphe 6.5).

Equipe de forage remplissant la coupe de forage



5 LA PRESSION DE LEAU ET LES FLUIDES DE FORAGE

5.1 FORER AVEC LA PRESSION DE LEAUDans le paragraphe 1.2, nous avons vu diverses techniques de forage manuel. Une fois que le niveau de la nappe deau est atteint, certaines techniques comme la tarire et le forage par percussion utilisent un pr-tubage temporaire, pour viter que le trou de forage ne seff ondre pendant le fonage. Les autres techniques, comme le forage la boue ou au rotary manuel, utilisent la pression de leau.

Le prtubageIl est facile de comprendre la fonction du prtubage qui empche les parois du trou de s eff ondrer. Le prtubage (tuyau) est rsistant et agit comme un mur. Les matriaux des parois du forage ne peuvent pas passer travers le prtubage. Cependant, le seul inconvnient est quil doit tre ensuite enlev (quand le tuyau dquipement dfi nitif est install). Ceci peut tre trs diffi cile ou mme devenir impossible quand un forage traverse une couche dargile (le prtubage peut rester coinc dans largile collante).

La pression de leauTandis que le prtubage est rsistant et dur, leau est quant elle juste fl asque et liquide. Alors, comment est ce possible que leau puisse maintenir les parois dun forage dans une couche de sable humide ?!Pour rpondre cette question, regardons de plus prs un exemple que nous connaissons tous ; un sachet deau.

1. Remplissez un (long) sachet transparent avec de leau, par exemple lun de ces sachets deau qui sont souvent vendus dans la rue (voir la photo). Serrer maintenant le bas du sachet entre votre pouce et vos doigts. Cela demande peu deff ort de presser le sachet vers lintrieur. Puis, relcher la pression sur le sachet. Comme vous pouvez le constater, le sachet reprend immdiatement sa forme initiale. Que sest il pass ?

Le poids de leau dans le haut du sachet a pouss le plastique retrouver sa forme initiale. Ce que vous venez de sentir est la pression de leau.

2. Placez maintenant le sachet au milieu dun seau rempli de sable trs humide jusquau tiers de la hauteur du sachet (de manire ce que les deux tiers du sachet mergent au dessus du sable). Versez de leau dans le seau jusquau niveau du sable. Le sable humide dans le seau reprsente laquifre. Le trou et le sachet en plastique simulent le trou du forage. Que se passe t il ?

Le poids de leau de la partie haute du sachet pousse les cts du plastique. A cause de cette pression, le sachet conserve sa forme et retient le sable dans le seau grce la pression de leau.

3. Coupez ensuite le sachet en plastique avec une paire de ciseaux, au mme niveau que celui de leau dans le sable. Vous constaterez que le forage seff ondre. Que sest-il pass ?

En coupant le sachet, le poids de leau de sa partie suprieure, et donc la pression de leau sur le sachet en plastique, a t supprim. Le niveau de leau dans le sachet est maintenant le mme que celui dans le seau. Il ny a plus de pression de leau.

Un sachet rempli deau

Simulation de la pression de leau dans le trou de forage (seau)

Eff ondrement du trou de forage (seau)



Le trou de forageNous avons vu comment garder un trou de forage ouvert dans du sable humide, quand le sable tait dans un seau. Mais comment cela marche-t-il dans un vrai forage ?

Coupe transversale du seau Coupe transversale du trou de forage

Le dessin de gauche reprsente une coupe transversale du seau contenant le sable mouill et le sachet en plastique. A droite, on voit une coupe transversale dun vrai forage. Comparons notre mini forage avec le vrai forage :

1. Le niveau de leau dans le seau correspond au niveau de la nappe dans notre forage. 2. La partie suprieure du sachet plastique, au dessus du niveau de leau, correspond la partie du forage remplie deau,

au dessus du niveau de la nappe (niveau statique de leau). 3. Le sable mouill dans le seau reprsente la couche de sable de laquifre qui contient de leau.

En ralit, le sachet en plastique est absent dans notre vrai forage. Dans le seau nous avons vu que quand on coupe le sachet (la consquence tant que les niveaux de leau dans le forage et le seau sgalisent), le trou de forage seff ondre. En dautres termes,

! Lorsque le niveau de leau dans notre forage sabaisse et devient gal au niveau statique de la nappe, le trou du forage peut seffondrer. Ceci est particulirement vrai lorsquon fore dans des couches de sable ou de gravier (matriaux non cohsifs). Pour viter leffondrement, il est ncessaire de garder le trou de forage rempli deau tout au long du fonage et de la construction du forage.

Pour empcher notre eau de travail (leau dans la partie suprieure du forage) de sinfi ltrer dans une couche de sable ou de gravier, il faut trouver un quivalent du sachet en plastique pour ne pas perdre notre pression de leau ! Pour cela, on utilise des fl uides de forage.



5.2 LES FLUIDES ADDITIFS DE FORAGEQuand on mlange un additif avec notre eau de travail (fl uide de forage) et que lon fait circuler ce fl uide dans le trou de forage, ses parois sont pltres, comme avec de la peinture sur un mur. Ce pltre temporaire joue le mme rle que le sachet en plastique dans lexemple du seau. Les additifs rendent galement le fl uide de forage plus visqueux (pais), et facilitent ainsi le transport des dbris de sol vers la surface du forage. Il existe plusieurs types dadditifs :

- La bentonite- Les argiles naturelles- Les polymres- La bouse de vache frache- Les fi bres vgtale (et autres solides)

La bentoniteLa bentonite est une argile naturelle traite, qui, quand on la mlange avec de leau, augmente sa viscosit. Dans la plupart des pays, la bentonite cote cher.

Avantage : La bentonite fonctionne extrmement bien.

Inconvnient : Une fois que la bentonite a pltr sur les parois du trou de forage, il est trs diffi cile de lenlever, il faut utiliser des produits chimiques ou des pompes puissantes pendant le dveloppement du forage. Si la bentonite nest pas enleve correctement, cela peut gravement aff ecter le dbit du forage ! Il nest donc PAS recommand dutiliser de la bentonite pour les forages manuels ( faible cot). Dans certains pays, son utilisation en tant quadditif de fl uide de forage nest pas autorise.

Les autres argiles naturellesLargile naturelle, trouve pendant le fonage, dans des termitires ou ailleurs, fonctionne comme la bentonite (en moins collant). Largile naturelle est bon march, mais a le mme inconvnient que la bentonite : elle bouche laquifre.

Les polymresLes meilleurs additifs pour leau de forage sont les polymres. Quand on les mlange avec leau, ils la rendent plus paisse et la transforme en un fl uide trs visqueux. Les polymres naturels sont aussi utiliss comme stabilisateurs et paississants dans lindustrie alimentaire.

Avantage : les polymres fonctionnent extrmement bien et les polymres naturels sont biodgradables. En dautres termes, ils disparaissent naturellement aprs un certain temps.

Inconvnients : Dans la plupart des pays, ils sont diffi ciles trouver et assez chers. Bien que chers, les polymres sont recommands pour le forage manuel. Des recherches complmentaires sur les polymres faible cot vont tre menes prochainement par lditeur de ce manuel.

Exemple de polymre biodgradable



La bouse de vache fracheCela peut paratre sale, mais la bouse de vache frache prsente de nombreux avantages similaires aux polymres naturels. Elle fonctionne trs bien et est biodgradable. De plus, la bouse de vache frache est facilement disponible dans la plupart des pays et est trs bon march.

Il y a cependant une certaine rticence utiliser de la bouse vache pour creuser des forages. La bouse de vache contient les bactries dE-coli (paragraphe 7.3). Les E-colis sont utilises comme indicateur de contamination de leau par les matires fcales (bactries provenant des excrtas) et peuvent provoquer des maladies chez les humains.

Jusqu prsent, des tudes ont montr que la bouse de vache (indique par les nitrates) et les bactries E-coli disparaissent dansles premires semaines suivant la construction dun forage. Cependant, des recherches complmentaires sont ncessaires pour mieux connatre les consquences sanitaires de lutilisation de la bouse de vache. Il est en gnral recommand de ne pas boire leau dun forage venant dtre for avec de la bouse de vache au cours de son

premier mois dutilisation.

Avantage : La bouse de vache fonctionne extrmement bien, elle est biodgradable, bon march et facilement disponible.Inconvnients : Elle contient des pathognes dorigine animale. Il est recommand de chlorer le forage aprs son dveloppement et lessai de dbit. Des recherches complmentaires sur les consquences sanitaires de lutilisation de la bouse vache seront ralises prochainement par lditeur de ce manuel.

Les fi bres vgtales et les autres solidesPour augmenter leffi cacit des additifs dans les aquifres de sables grossiers ou de graviers, des fi bres ou dautres solides peuvent tre mlangs avec le fl uide de forage. Ces matriaux bloquent les pores des couches grossires et empchent, de mme que les additifs, la perte de leau par infi ltration. Les fi bres sont toutefois diffi ciles enlever. Lutilisation de fi bres nest donc pas recommande dans la zone de la crpine du forage. La sciure de bois et les enveloppes de crales sont des exemples typiques de fi bres.

5.3 RETIRER LES ADDITIFS DU FORAGEUne fois le fonage et linstallation du tuyau dquipement dfi nitif du forage termins, les fl uides additifs doivent tre enlevs afi n de garantir un bon dbit du forage. Ceci peut tre fait par rinage, en utilisant un piston ou par pompage ou dans le cadre dune opration appele dveloppement du forage (chapitre 7).

Mlanger de la bouse de vache avec leau



6.1 LA CONCEPTION DU FORAGELa premire et la plus importante tape pour la conception dun bon forage est de remplir la coupe de forage (chapitre 4), pendant le chantier (Remarque : assurez-vous de dcrire les chantillons de forage au moins chaque pause, car les chantillons peuvent tre facilement perdus ou transforms en de jolies petites poupes dargiles par des enfants qui jouent). A partir de la coupe de forage, on peut dterminer prcisment la profondeur et la longueur de la crpine ainsi que la profondeur et lpaisseur du massif fi ltrant et du joint dtanchit sanitaire (paragraphe 4.5).

Le diamtre du trou de forageLe diamtre interne du tuyau dquipement en PVC est choisi de manire pouvoir contenir le diamtre externe de la pompe que lon va installer lintrieur. Le diamtre du trou de forage est son tour choisi en fonction du diamtre externe du tubage en PVC (paragraphe 6.2).

Pour le diamtre du trou de forage, il est important de considrer laspect suivant :

Le diamtre du trou de forage doit tre au moins 2 pouces (50 mm) plus grand que le diamtre extrieur du tubage en PVC, de manire pouvoir installer le massif fi ltrant et le joint dtanchit sanitaire.

Si cette rgle nest pas applique, et que lespace annulaire entre le tuyau en PVC et les parois du trou est trop troit, il sera presque impossible de placer le massif fi ltrant et le joint dtanchit sanitaire la bonne profondeur. De plus, le remblai peut rester coinc une certaine hauteur (on appelle cela un pontage) et fi nir au mauvais endroit.

La profondeur du forageQuand la profondeur fi nale du bas de la crpine du forage dans laquifre est atteinte, il faut encore forer deux mtres supplmentaires (paragraphe 4.3). Cela permettra aux fi nes particules de sol en suspension dans le forage (mlanges dans leau) de dcanter avant et pendant linstallation de la crpine et du tuyau dquipement (en faisant cela, on peut tre sre que la crpine sera installe la profondeur dtermine grce la coupe de forage), et dinstaller un dcanteur (paragraphe 4.5).

La fi nalisation du forageEnfi n, avant de remonter les outils de fonage la surface, un forage ralis avec un fl uide doit tre rinc avec de leau propre afi n denlever toutes les particules fi nes qui sont en suspension dans le trou. Si cela nest pas fait, ces particules vont se dcanter au fond du trou de forage (et donc infl uencer la profondeur dinstallation fi nale) ou entrer dans la crpine pendant lquipement du

forage, commenant ainsi dj remplir le dcanteur (paragraphe 4.5 et 6.2).

Les instruments de mesureAvant de commencer la construction du forage proprement parler (paragraphe 6.5), il est important de revrifi er la profondeur fi nale du trou de forage avec un instrument de mesure. Parfois, les trains de tiges utiliss pour le fonage (qui sont utiliss pour valuer la profondeur pendant le fonage) sont de longueurs diff rentes, ou il peut y avoir confusion entre les membres de lquipe sur le nombre de tiges dj dans le sol. Pour ce dernier aspect, il est important de compter toutes vos tiges au dbut du chantier. Mais les mesures de profondeur doivent toujours tre faites avec un mtre (dcamtre) ou un instrument de mesure conu spcialement cet eff et.

Un instrument de mesure bon march et prcis est facile fabriquer. On attache un morceau de 1 mtre de barre bton, pli en boucle, un long morceau de corde de 4 mm de diamtre. Des nuds sont faits sur la corde intervalles rguliers de 1 mtre. La profondeur fi nale du forage ou celle du remblai peut tre mesure en comptant les nuds.

6 LA CONSTRUCTION DU FORAGE

Une corde avec des nuds intervalles rguliers de 1 mtre



6.2 MATRIAUX: TUYAU DQUIPEMENT ET CRPINES EN PVCDans la plupart des pays, il existe diff rents types de tuyaux en PVC, allant des tuyaux dassainissement (vacuation) bons march des tuyaux pression et des crpines fendues de grande qualit mais chers. Selon lusage qui sera fait du forage, vous pouvez choisir diff rents types de tuyaux. Trois exemples :

1. Pour un forage peu profond pour lirrigation, quip dune pompe pdales, un tuyau vacuation bon march de 50 mm, dans lequel on scie les fentes soi-mme, sera suffi sant. Dans ce cas le diamtre du forage peut tre faible (mais suffi sant pour contenir le tuyau daspiration de la pompe pdales), et la qualit de leau dirrigation nest pas trs importante (forage peu profond, premier aquifre). Ce forage sera bon march pour lagriculteur.

2. Pour un forage deau potable, quip avec une pompe corde ou une autre pompe manuelle faible cot, et qui sera utilis par une seule ou quelques familles seulement, un trou plus profond sera prfrable (pour protger la qualit, il serait donc mieux de forer jusquau deuxime aquifre). Dans ce cas, on peut utiliser un tuyau en PVC de 90 110 mm, dans lequel on scie les fentes soi-mme (pas de dbit de pointe requis). En faisant cela, le forage sera plus abordable pour les usagers.

3. Dans de gros projets (pour le Gouvernement ou pour des ONG) de forages communautaires pour leau potable, quips avec des pompes India Mark ou Afridev, il est galement ncessaire de forer plus profond. Il est aussi souvent demand dutiliser des tuyaux standards en PVC, de 110 ou 125 mm de diamtre, et des tuyaux crpins en usine (pour avoir un dbit maximum, assurer une trs bonne qualit de construction du forage, et pour pouvoir installer la pompe correctement). Ces forages seront nettement plus chers, mais de meilleure qualit.

Comme ces exemples le montrent, le choix des tuyaux dpend : - Du diamtre externe de la pompe (la pompe doit pouvoir rentrer dans le diamtre interne du tuyau dquipement)- Du type de forage (irrigation ou eau potable)- Du nombre dutilisateurs (famille ou village)- Du budget des usagers (bon march ou cher)

Le diamtre et lpaisseur des tuyauxIl existe deux principaux standards reconnus internationalement pour la taille des tuyaux : les systmes mtrique (en mtres) et anglais (en pouces). Cependant, dans chaque pays la taille relle en millimtres est diff rente de la taille donne en pouces par lusine. A titre indicatif, vous pouvez utiliser le tableau ci-contre.

! Important : lpaisseur des parois des tuyaux de tubage doit toujours tre suprieure 3 mm. Si on utilise une paroi plus fi ne dans des forages profonds, les tuyaux pourraient se casser facilement.

Les fentes de la crpineLes fentes sont les ouvertures dans la crpine qui permettent leau de pntrer dans le forage. En thorie, la taille des fentes (leur largeur) doit tre plus petite que la taille moyenne des particules du sol. Toutefois, dans certains pays il nexiste quune seule taille standard de fente (1 mm). Pour des forages faible cot, il est possible de faire les fentes soi-mme en utilisant une scie (voir ci-dessous).

Systme mtrique Systme anglais Dimension nominale en inch.

Diamtre extrieur

(mm)

Diamtre intrieur

(mm)

Diamtre extrieur

(mm)

Diamtre intrieur

(mm) 11/2 40 33 48,1 40 2 63 55 60,2 52

21/2 75 65 75 65 3 90 80 88,7 78 4 110 98 114,1 102 5 125 116 140 130 6 160 148 168 154 8 225 210 219 204

Un tuyau crpin artisanalement

Un tuyau crpin en usine



Pour une crpine de 100 mm, on dessine sur toute la longueur du tuyau 6 lignes parallles, distantes entre elles denviron 4-5 et 6-7 cm (voir le dessin). On scie les fentes entre les lignes distantes de 6-7 cm (voir la photographie). La distance entre chaque fente devrait tre denviron 1 cm (la distance entre les fentes et les lignes parallles dpend de lpaisseur des parois du tuyau, pour viter quil ne se casse).

Le dcanteurPour augmenter la dure de vie du forage, il est recommand dattacher en bas de la crpine un dcanteur de 1 mtre de long, dans lequel les particules de laquifre rentrant dans le forage pourront dcanter, sans bloquer la crpine ni la pompe (paragraphe 4.5). Le dcanteur consiste simplement en un tuyau plein en PVC d1 mtre, ferm son extrmit infrieure. Pour fermer le bout du dcanteur, on peut utiliser un bouchon fait en usine, en bois ou en PVC. Sinon, on peut galement fermer le bout du dcanteur en le coupant et en le pliant. Faites 4 entailles dans la partie infrieure du dcanteur et chauff ez-les. Pliez les 4 parties vers lintrieur et laissez-les refroidir (voir la photographie). Vous pouvez galement couper 6 8 morceaux triangulaires, puis plier les parties restantes en forme de pointe. Le fait de raliser une pointe rduit le risque de frottement contre les parois du trou lorsque le tuyau dquipement dfi nitif est descendu dans le trou. Pour sceller compltement le bas du dcanteur, versez 10 cm de mortier lintrieur.

Lassemblage des tuyauxEn gnral, la plupart les tuyaux sont raccords et colls par un systme dembotement male-femelle. Les tuyaux haut de gamme avec une paisseur de paroi dau moins 5 mm sont gnralement fi lets. Quand les tuyaux sont assembls par collage, il est trs important de bien nettoyer et de poncer lextrmit male (extrieur) et lextrmit femelle (intrieur) avant dtaler la colle. Puis, talez une importante quantit de colle sur les 2 extrmits et embotez les tuyaux rapidement lun dans lautre.

! La longueur relle des tuyauxSoyez conscient que les embotements male-femelle et les fi letages infl uencent la longueur totale du tuyau. En dautres termes, un tuyau de 6 mtres se rduira 5,80 mtres, une fois coll un autre tuyau. Quand on installe des tuyaux dans un forage de 30 mtres de profondeur, on peut ainsi crer une diffrence de plus dun mtre, ce qui peut changer la position relle de la crpine.

6.3 MATRIAUX : LE MASSIF FILTRANTLe massif fi ltrant rempli lespace entre laquifre (les particules de sable) et la crpine (empchant ainsi les parois du forage de scraser contre la crpine) et sert fi ltrer les fi nes particules de sable pour les empcher de pntrer dans le forage (paragraphe 4.5). Le gravier doit avoir une certaine taille (en gnral entre 1,5 et 3 mm), lgrement plus grande que la taille des fentes de la crpine, mais pas plus que deux trois fois plus grande. Le gravier de la bonne taille ressemble plus du sable assez grossier qu du gravier. Les grains sont meilleurs quand ils sont arrondis. De tels matriaux se trouvent souvent dans le lit des rivires ou sur les rives dun lac. La meilleure manire de prparer un bon massif fi ltrant est de le tamiser aux tailles maximum et minimum (les grains trop petits ou trop grands sont ainsi limins).

Bouchon du tube de dcantation

Lassemblage des tuyaux

Le calibrage du massif fi ltrant



6.4 MATRIAUX : LE JOINT DTANCHIT SANITAIREComme nous lavons vu dans le chapitre 3 (paragraphe 3.3), il est essentiel dinstaller un joint dtanchit sanitaire si lon veut que le forage donne de leau de bonne qualit (paragraphe 4.5). Le joint dtanchit sanitaire est fait en ciment ou avec des boulettes de bentonite (le volume des boulettes de bentonite augmente beauc

Documents

Manual Foraj Franta