Qu’est-ce que le colmatage des crépines d’un forage et comment le limiter ?

Vous souhaitez savoir ce qu’est le colmatage des crépines et comment le limiter. Dans cet article nous vous expliquons ce qu’est le colmatage, les causes et les solutions pour le limiter.

Qu’est-ce que le colmatage d’un forage d’eau potable ?

Le colmatage des forages est le processus par lequel des matériaux s’accumulent dans les forages, réduisant ainsi leur capacité. Cela peut être causé par des facteurs naturels tels que la précipitation de minéraux ou la croissance de bactéries, ou par des facteurs liés à l’exploitation des forages, tels que la mobilisation de particules fines lors du pompage de l’eau ou la corrosion des tubages.

Les causes du colmatage d’un forage d’eau potable

Le colmatage des forages peut être causé par différents types de facteurs, tels que :

La précipitation chimique du fer et/ou du manganèse, qui peut être activée par des processus bactériens (biochimique)

Le colmatage des forages peut être causé par différents types de phénomènes, notamment la précipitation chimique d’oxydes de fer et de manganèse, qui est le type de colmatage le plus courant observé dans les forages d’eau. Cela peut se produire lorsque les ions fer et manganèse présents naturellement dans l’eau souterraine sont mis en contact avec des matières oxydantes telles que l’oxygène ou les nitrates. De plus certaines bactéries peuvent contribuer à ces processus d’oxydation en produisant des enzymes qui oxydent le fer et le manganèse.

La formation de biofilm lié à l'activité des bactéries (biologique)

Le colmatage biologique des forages d’eau peut être causé par l’activité de la biomasse présente dans l’eau de production, comme la croissance d’algues et l’accumulation de flocs, ou par la production de polysaccharides par les bactéries. Dans les eaux souterraines, la formation de biofilm liée au métabolisme de certaines bactéries, comme les bactéries sulfurogènes et les bactéries filamenteuses oxydant l’H2S, peut être associée à la précipitation minérale (essentiellement oxydes et hydroxydes de fer et de manganèse) causée par des mécanismes réactionnels chimiques activés par ces bactéries. Le colmatage biologique résulte de l’interaction de ces communautés de bactéries et peut être favorisé par les milieux anoxiques et riches en sulfates, ainsi que par l’apport d’oxygène dû à l’exploitation de la nappe. Le développement de ces biofilms peut être influencé par la température du fluide, mais leur coexistence et leur interaction peuvent être observées sur une large gamme de températures.

La précipitation chimique de carbonate de calcium (chimique)

Le colmatage chimique est causé par la précipitation de carbonate de calcium en raison de la déstabilisation de l’équilibre calco-carbonique.

Le colmatage particulaire (physique)

Le colmatage particulaire dans l’exploitation des eaux souterraines peut être causé par la mise en suspension et la mobilisation de fines particules minérales dans l’eau, en raison de l’exploitation de l’aquifère composé de matériau non consolidé. La charge particulaire mobilisable dépend de la lithologie traversée par le forage et du débit de pompage, qui peuvent affecter les vitesses de circulation et les forces d’érosion.

Conséquences du colmatage des crépines

Le colmatage des crépines peut avoir de graves conséquences :

Une réduction du débit d’eau au niveau du forage, ce qui peut entraîner une baisse de la production et de l’efficacité.

Une augmentation de la corrosion et de l’abrasion des équipements, car le colmatage peut entraîner une augmentation de la turbulence et du frottement au niveau des crépines.

Limiter le colmatage des crépines des forages d’eau potable

Lors de la conception du forage et lors des travaux :

En désinfectant :

Il est recommandé d’utiliser un désinfectant pour tuer les bactéries et autres micro-organismes qui peuvent obstruer le forage. Il est important tout le matériel de forage, les équipements et le massif filtrant, lors de la construction et de toutes les opérations de maintenance pour éviter la contamination et le colmatage des forages.

Choisir les bons matériaux :

Privilégier l’utilisation de matériaux inertes à cause des risques de corrosion : acier inoxydable type 316L, 304L ou PVC pour les tubes pleins et crépinés et la colonne d’exhaure

Lors de l’exploitation du forage :

En réduisant la vitesse d’entrée de l’eau dans les crépines :

La vitesse d’entrée de l’eau dans les crépines d’un forage peut être un facteur de risque de colmatage. En effet, une vitesse d’entrée trop élevée peut entraîner l’agrégation de particules à l’entrée, ce qui peut obstruer la crépine et provoquer un colmatage. Il est donc recommandé de réduire la vitesse d’entrée de l’eau afin de minimiser le risque de colmatage et assurer une meilleure performance du forage.

En pompant en régime constant autant que possible :

Un débit variable peut entraîner des variations de pression et de vitesse dans le forage qui peuvent favoriser la mobilisation et la mise en suspension de particules minérales fines dans l’eau. Un débit variable peut également provoquer des fluctuations de niveau piézométrique dans le forage qui peuvent influencer l’équilibre calco-carbonique de l’eau et entraîner la précipitation de carbonate de calcium.

Avec un suivi des performances du forage (débit, rabattement…) :

Cela permet de détecter rapidement les problèmes de colmatage et de mettre en place des mesures pour les prévenir. Si le débit commence à diminuer ou si la qualité de l’eau se dégrade, cela peut indiquer un problème de colmatage et il est important de prendre des mesures pour le résoudre.

Avec une maintenance régulière et de qualité (inspection vidéo, pompage d’essai, nettoyage, traitement…)

Il est recommandé de faire entretenir régulièrement le forage par un professionnel, afin de s’assurer qu’il fonctionne correctement et de détecter tout problème éventuel avant qu’il ne devienne trop important.

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