En tant qu’exploitant de forage, vous savez que la turbidité de l’eau peut sérieusement affecter vos ouvrages. Elle indique en effet la présence d’organismes en suspension constitués de particules minérales, de débris organiques et de micro-organismes. Et, ces éléments peuvent non seulement altérer la qualité de l’eau extraite, mais aussi endommager vos équipements de pompage.
Cet article propose une exploration détaillée de la turbidité de l’eau, son influence sur les forages professionnels et les solutions à votre disposition.
Qu'est-ce que la turbidité de l'eau ?
La turbidité de l’eau mesure sa clarté, affectée par des particules en suspension comme le limon, l’argile, les micro-organismes et autres matières organiques. Ces particules diffusent et absorbent la lumière, rendant l’eau trouble. Les unités couramment utilisées pour quantifier la turbidité sont les NTU (Nephelometric Turbidity Units) et les FNU (Formazin Nephelometric Units).
La turbidité est un indicateur visuel et quantitatif de la présence de matières non dissoutes dans l’eau. Une eau parfaitement claire aura une turbidité proche de zéro, tandis qu’une eau trouble affichera des valeurs élevées. Il est important de noter que la turbidité n’est pas directement liée à la couleur de l’eau, bien qu’une eau très turbide puisse souvent paraître colorée. Elle est plutôt le résultat de la diffusion et de l’absorption de la lumière par les particules en suspension.
Ces particules peuvent varier en taille, de quelques nanomètres (colloïdes) à plusieurs micromètres (sédiments).
Pourquoi la turbidité est-elle préoccupante pour les forages ?
Il faut savoir qu’une turbidité de l’eau élevée dans vos forages peut indiquer des problèmes tels que :
- L’infiltration de contaminants pathogènes,
- La détérioration des structures
- Des conditions géologiques défavorables.
Ces particules en suspension peuvent obstruer les pompes, réduire l’efficacité des systèmes de filtration et augmenter l’usure des équipements. De plus, une turbidité excessive peut signaler la présence de pathogènes, compromettant la qualité de l’eau distribuée.
La présence de ces particules peut entraîner une abrasion mécanique des composants du forage, notamment les roues des pompes, les garnitures et les paliers, réduisant considérablement leur durée de vie. L’accumulation de sédiments dans les crépines et le tubage peut également provoquer un colmatage progressif, diminuant le débit et l’efficacité hydraulique du forage. Au-delà des aspects techniques et économiques, la turbidité est un indicateur crucial de la qualité sanitaire de l’eau. Des niveaux élevés peuvent masquer la présence de bactéries, virus et autres micro-organismes pathogènes, rendant l’eau impropre à la consommation et présentant des risques pour la santé publique.
Comment mesurer la turbidité de l’eau dans les forages ?
La mesure de la turbidité dans les forages s’effectue principalement à l’aide de turbidimètres. En effet, ces appareils évaluent la quantité de lumière diffusée par les particules en suspension. Ils fournissent, pour cela, des lectures en NTU ou FNU, permettant une évaluation précise de la clarté de l’eau. Il est donc essentiel d’étalonner régulièrement ces instruments pour garantir des mesures fiables.
Les turbidimètres fonctionnent sur le principe de la néphélométrie, où un faisceau lumineux est projeté à travers l’échantillon d’eau et la lumière diffusée par les particules est mesurée à un angle de 90 degrés par rapport au faisceau incident. Plus la lumière diffusée est intense, plus la turbidité est élevée.
Il existe différents types de turbidimètres, des appareils portables pour des mesures sur le terrain aux systèmes en ligne pour une surveillance continue. L’échantillonnage doit être effectué avec soin pour éviter toute contamination ou altération de l’échantillon qui pourrait fausser les résultats. Des protocoles stricts doivent être suivis pour assurer la représentativité des échantillons et la précision des mesures.
Quelles sont les causes courantes de la turbidité de l’eau dans les forages ?
La turbidité de l’eau provient de diverses sources, notamment des facteurs géologiques naturels et des activités humaines.
Voici les principaux facteurs pouvant augmenter la turbidité de l’eau dans vos forages :
- Infiltration de sédiments : Des fissures dans les parois du forage peuvent permettre l’entrée de particules du sol environnant.
- Massif filtrant mal réparti à l’extrados des crépines : les particules en suspension ne sont plus retenues par le massif filtrant.
- Croissance biologique : La prolifération d’algues ou de bactéries peut augmenter la turbidité.
- Détérioration des équipements : La corrosion ou l’usure des composants internes peut libérer des particules dans l’eau.
- Activités humaines : Les travaux de construction ou l’agriculture à proximité peuvent introduire des éléments polluants.
- Pluviométrie en milieu kastique : l’eau chargée de particules s’infiltre plus rapidement dans les forages.
- Colmatage des crépines : la surface des crépines ouvertes est réduite et augmente les vitesses de circulation de l’eau
En bref, les activités telles que l’agriculture, la construction et l’exploitation minière peuvent perturber le sol et introduire des sédiments dans les eaux souterraines. De plus, les changements climatiques (sécheresses prolongées suivies de fortes pluies) peuvent augmenter le ruissellement et introduire davantage de particules en suspension dans les sources d’eau.
Les causes naturelles peuvent inclure l’érosion des sols due aux intempéries, les mouvements de terrain, la présence de nappes phréatiques chargées en minéraux fins ou la dissolution de roches solubles. Les activités anthropiques, quant à elles, englobent les forages mal conçus ou mal entretenus, l’utilisation de produits chimiques agricoles qui peuvent lessiver les sols, les travaux de terrassement à proximité qui augmentent la sédimentation, ou encore les rejets d’eaux usées non traitées.
La nature du sol environnant joue également un rôle crucial : les sols argileux ou limoneux sont plus susceptibles de libérer des particules fines que les sols sableux ou rocheux.
Quels sont les impacts de la turbidité de l’eau sur vos forages ?
La turbidité affecte plusieurs aspects de vos forages d’eau, notamment la qualité de l’eau extraite et la santé des équipements de pompage :
Impact sur la qualité de l'eau extraite
Une turbidité élevée peut indiquer la présence de contaminants microbiologiques. Dans ce cas, les particules en suspension peuvent abriter des bactéries, des virus et des parasites. Cela compromet la potabilité de l’eau et peut entraîner des risques sanitaires. De plus, une eau trouble peut ne pas respecter les normes en vigueur et nécessiter des traitements supplémentaires.
- Diminution de la qualité de l’eau : La turbidité correspond à la présence de particules en suspension (sables fins, argiles, oxydes de fer, matières organiques). Et ces particules altèrent la potabilité et compliquent la filtration en station de traitement. Elle augmente donc le risque de dépassement des seuils de turbidité fixés par la réglementation pour l’eau potable (<1 NTU en général).
- Risque sanitaire : L’eau turbide favorise la prolifération bactérienne (biofilms, coliformes). Les matières organiques en suspension constituent un substrat nutritif pour certains micro-organismes. Les risques sanitaires sont accrus en cas d’utilisation en eau potable (infection, contamination microbienne).
Impact sur les équipements de pompage et d'infrastructure
La turbidité de l’eau peut entraîner une augmentation des temps d’arrêt de vos forages. Cela réduit, par conséquent, leur efficacité opérationnelle et augmente vos coûts de maintenance :
- Usure accélérée des équipements : Les particules présentes dans une eau turbide entraînent une abrasion mécanique des pièces de la pompe immergée (roues, garnitures, paliers) du forage. La turbidité de l’eau peut aussi révéler un tubage perforé, fissuré ou corrodé. Cette situation fragilise la structure et peut conduire à l’effondrement partiel du forage. Dans certains cas extrême, elle peut même signaler une fin de vie du forage nécessitant une réhabilitation complète. Pour finir, la présence de boues peut, pour sa part, entraîner des déséquilibres hydrauliques dans les colonnes de pompage.
- Encrassement des infrastructures : Les dépôts de particules dans le tubage, les crépines et l’espace annulaire peuvent provoquer l’encrassement des pompes, des colonnes et autres équipements du forage. Cette situation provoque une réduction de sa perméabilité et, par conséquent, du débit disponible. Des nettoyages et remplacements fréquents des composants du forage deviennent donc nécessaires.
- Augmentation des coûts : Du fait de la turbidité de l’eau, le forage perd progressivement en efficacité hydraulique, nécessitant des pompages plus longs et plus coûteux. Elle entraîne également un besoin accru de nettoyage (purges, décolmatisation, pompage de régénération) et une diminution du rendement énergétique pour les systèmes couplés (ex. : pompes à chaleur géothermiques). De plus, la nécessité de traitement de l’eau (filtration, désinfection) participe également à l’augmentation des coûts.
En bref, la turbidité de l’eau n’est pas seulement un problème esthétique (eau trouble) mais un indicateur technique critique. Elle signale des anomalies hydrauliques ou mécaniques et entraîne la réduction de la durée de vie des équipements du forage et l’augmentation des risques de panne prématurée.
Les impacts économiques sont par ailleurs considérables, incluant non seulement les coûts directs de réparation et de remplacement des équipements, mais aussi les pertes de production dues aux arrêts de forage et les coûts indirects liés à la non-conformité aux normes de qualité de l’eau.
Comment vérifier la qualité de l’eau ?
Pour s’assurer de la potabilité de l’eau, il est essentiel de réaliser des analyses couvrant plusieurs catégories de paramètres. (microbiologiques, physico-chimiques, organoleptiques, etc.)
Ces analyses périodiques permettent de détecter la présence de contaminants pathogènes ou de variations de turbidité. Elles vous garantissent que l’eau répond aux normes sanitaires en vigueur. Le suivi du niveau d’eau dans votre forage permet quant à lui d’anticiper d’éventuelles baisses de rendement.
Pour finir, des mesures régulières, effectuées à l’aide de sondes piézométriques, permettent de détecter des anomalies potentielles. Il est recommandé d’effectuer ce contrôle tous les 3 à 5 ans pour assurer le bon état du forage et la qualité de l’eau.
Au-delà des analyses en laboratoire, une surveillance visuelle régulière et des tests rapides sur le terrain peuvent fournir des indications précieuses. La tenue de registres détaillés des mesures de turbidité et des observations permet de suivre l’évolution de la qualité de l’eau et d’identifier des tendances ou des événements anormaux. La mise en place d’un plan de surveillance complet, adapté aux spécificités de chaque forage, est fondamentale pour une gestion proactive de la turbidité.
Comment traiter la turbidité de l’eau dans votre forage ?
Pour assurer une exploitation optimale de votre forage, il est essentiel de mettre en place des mesures de contrôle et d’entretien rigoureuses. Cela inclut plusieurs opérations dont notamment l’inspection vidéo et le nettoyage de vos forages :
1. Inspection visuelle du forage
Une inspection visuelle périodique permet d’évaluer l’état général du forage. Cette démarche aide ainsi à identifier des signes de corrosion, des fissures ou des infiltrations indésirables. Une inspection caméra tous les 6 à 10 ans est recommandée pour détecter des altérations telles qu’une baisse de rendement ou des dépôts calcaires sur les tubages.
L’inspection vidéo permet de visualiser l’intérieur du forage et d’identifier précisément l’origine des problèmes de turbidité, qu’il s’agisse de perforations, de fissures, de dégradation du tubage ou de colmatage des crépines.
2. Relevé de mesure du fond
Une mesure de la remontée du fond permettra de vérifier l’accumulation de particules en suspension ayant décanté. La vitesse à laquelle ces dépôts s’accumulent sera un bon indicateur d’alerte.
Cette mesure permet de quantifier l’ampleur du colmatage et d’évaluer la nécessité d’une intervention de nettoyage.
3. Vérification de la pression
Contrôler la pression au sein du système de pompage peut être également recommandé pour détecter des dysfonctionnements. Une pression anormale peut indiquer des obstructions ou des fuites, nécessitant une intervention rapide pour éviter des dommages plus importants.
Des variations de pression peuvent être le signe de problèmes hydrauliques liés à la turbidité, tels que des crépines obstruées ou une pompe encrassée.
4. Nettoyage des forages
Diverses méthodes sont employées pour éliminer les dépôts et les obstructions de vos forages, notamment les techniques mécaniques et chimiques :
Méthodes mécaniques :
- Traitement air-lift : L’air-lift consiste à injecter de l’air comprimé dans le forage, créant ainsi des bulles qui remontent en surface en entraînant avec elles les sédiments et débris accumulés. Cette méthode permet de dégager efficacement le fond du forage et de nettoyer les crépines obstruées. C’est une technique efficace pour le décolmatage des forages, en particulier pour les sédiments fins.
- Procédé Hydropuls® : Cette méthode utilise des impulsions de pression générées par l’injection d’azote ou d’eau sous haute pression pour créer des ondes de choc hydrauliques. Ces ondes délogent les dépôts et les biofilms bactériens présents sur les crépines et dans l’aquifère adjacent. C’est une solution écologique et très performante pour restaurer la productivité des forages.
Méthodes chimiques :
Le nettoyage chimique implique l’utilisation de réactifs spécifiques pour dissoudre les dépôts minéraux ou organiques. Cette approche est souvent combinée avec des techniques mécaniques pour une efficacité accrue.
Mais c’est une méthode que nous ne recommandons pas. Elle est particulièrement dangereuse pour le personnel et pour l’environnement. Les produits chimiques utilisés peuvent être corrosifs ou toxiques et nécessitent des précautions extrêmes lors de leur manipulation et de leur élimination. De plus, il existe un risque de contamination des eaux souterraines si les produits ne sont pas correctement neutralisés ou récupérés.
5. Maintenance préventive
Une surveillance continue de la turbidité de l’eau, associée à une maintenance régulière des équipements, permet de détecter et de corriger rapidement les problèmes. Cette approche préventive assure une exploitation durable et efficace des forages. Elle comprend le nettoyage périodique des forages et l’inspection des équipements de pompage.
Ainsi, la mise en place d’un programme de maintenance préventive incluant des inspections régulières, des mesures de turbidité et des nettoyages planifiés est la clé pour éviter les problèmes majeurs et prolonger la durée de vie des forages.
Mieux vaut prévenir que guérir
SmartWaterWell® par Forapulse : adoptez la maintenance intelligente !
- Surveillez vos forages en temps réel
- Prévenez les colmatages et les pannes coûteuses
- Optimisez la durée de vie de vos installations
Un nettoyage tous les 6 à 10 ans, par des techniques adaptées comme notre procédé Hydropuls®, est conseillé pour maintenir une performance optimale.
Exemples concrets de gestion de la turbidité de l’eau dans les forages
Rien de mieux que des études de cas pour démontrer l’importance de la gestion de la turbidité de l’eau pour la bonne santé de vos forages.
Voici des exemples de chantiers que nous avons menés sur plusieurs sites :
1. Réhabilitation d’un forage suite à l’apparition de turbidité et de perforations du tubage
Un forage d’alimentation en eau potable montre de la turbidité après de fortes pluies. Une inspection caméra révèle des infiltrations de racines et des perforations dans les crépines. Pour remédier à ces problèmes, le syndicat d’exploitation décide une réhabilitation par rechemisage. Cette intervention en 10 jours permet de sécuriser le forage, prêt à être rééquipé et remis en service.
Cette étude de cas illustre l’importance d’une inspection rapide et d’une intervention ciblée pour résoudre les problèmes de turbidité liés à la dégradation structurelle du forage.
2. Turbidité et perte de performance : réhabilitation réussie d’un forage endommagé
Lors d’une inspection caméra, une perforation du tubage et un comblement de 30 m ont été détectés sur un forage. Ces défauts entraînaient une turbidité de l’eau et une perte de performance, confirmant une dégradation avancée. Après un diagnostic précis, nous avons effectué un rechemisage et une cimentation annulaire pour sécuriser l’ouvrage. Résultat : un forage réhabilité, une eau stabilisée et une exploitation pérennisée.
Cet exemple met en évidence l’efficacité d’une approche diagnostique approfondie et de solutions de réhabilitation complètes pour restaurer la fonctionnalité d’un forage fortement dégradé.
3. Traitement de la turbidité par Hydropuls®
Un forage fortement impacté par la turbidité de l’eau a nécessité une intervention urgente. Après diagnostic et un traitement à l’Hydropuls®, la qualité de l’eau a été restaurée et la productivité augmentée de 150 %. Malgré les contraintes techniques liées au faible diamètre, Nous avons pu réaliser l’opération en plusieurs étapes, combinant impulsions d’azote pulsé et nettoyage air-lift.
Cette étude de cas démontre la puissance du procédé Hydropuls® même dans des conditions difficiles, offrant une solution rapide et efficace pour les forages présentant une turbidité élevée.
4. Traitement efficace de la turbidité de l’eau avec le procédé Hydropuls®
Un forage neuf affichait une turbidité élevée de 180 NTU, avec des crépines obstruées par de la boue bentonitique. Les méthodes conventionnelles de nettoyage étant inefficaces, nous avons décidé de procéder à un traitement par azote pulsé Hydropuls® en une journée. Ce procédé a réduit la turbidité à 0,2 NTU, libéré les crépines et augmenté la productivité du forage de 30 %.
Cet exemple souligne l’efficacité de l’Hydropuls® même pour des problèmes de turbidité complexes et persistants, offrant une solution rapide et durable.
Et si vous voulez lire plus sur ces chantiers :
Conclusion
La gestion efficace de la turbidité de l’eau dans les forages professionnels est donc essentielle. Elle permet de garantir la qualité de l’eau, protéger les équipements et assurer la conformité aux normes sanitaires.
Pour y parvenir, faites appel aux professionnels du secteur. Ils pourront effectuer les analyses régulières requises, adopter les techniques appropriées et mettre en place des programmes de maintenance préventive. De cette façon, vous serez en mesure d’assurer une exploitation durable et sécurisée de vos forages.
La turbidité, bien plus qu’un simple désagrément visuel, est un indicateur critique de la santé de vos forages. Une gestion proactive et l’adoption de solutions innovantes sont recommandées pour garantir la pérennité de vos installations et la qualité de l’eau que vous distribuez.
FAQ sur la turbidité de l'eau
Qu’est-ce que la turbidité de l'eau d’un forage ?
La turbidité de l’eau d’un forage est un paramètre physique mesurable qui traduit la présence de particules en suspension. Elle constitue un indicateur clé de la santé du forage, révélant des problèmes hydrauliques, mécaniques ou chimiques et impactant directement la qualité et la durabilité de l’installation.
Pourquoi mon forage produit-il une eau trouble ?
La turbidité de l’eau de votre forage peut indiquer un problème lié à un colmatage, un tubage fissuré ou un dépôt de boues ou de végétaux. Un diagnostic et un entretien régulier du forage sont essentiels.
Quels risques présente la turbidité de l’eau dans un forage ?
La turbidité de l’eau d’un forage signale des anomalies hydrauliques ou mécaniques et entraîne perte de performance, usure prématurée des équipements, risques sanitaires et augmentation des coûts d’exploitation.
Comment diagnostiquer la turbidité d’un forage ?
Le diagnostic repose sur des tests de qualité de l’eau, une inspection caméra et un contrôle du débit. Ces étapes permettent d’identifier l’origine du problème.
Existe-t-il une solution écologique pour traiter la turbidité ?
Oui, le procédé Hydropuls® permet de réduire la turbidité eau forage grâce à un nettoyage écologique sans produit chimique, respectueux de l’environnement et durable.
Un tubage endommagé peut-il causer la turbidité ?
Oui, un tubage fissuré ou perforé entraîne souvent une turbidité de l’eau dans un forage, car il permet aux particules de pénétrer dans l’eau. Une réhabilitation est alors nécessaire.
La turbidité réduit-elle le débit d’un forage ?
Oui, la turbidité de l’eau s’accompagne souvent d’un colmatage qui entraîne une perte de débit. Un entretien préventif et des solutions comme Hydropuls® limitent ce problème.
Quelle est la différence entre eau claire et eau turbide ?
L’eau claire est exempte de particules visibles, tandis que la turbidité eau forage traduit une concentration élevée de matières en suspension. Cela se mesure en unités NTU
Un entretien régulier permet-il d’éviter la turbidité de l'eau ?
Oui, la maintenance préventive et le suivi technique du forage limitent la turbidité et garantissent une eau de qualité durable. C’est ce que propose notre plateforme SmartWaterWell®.
Quand faut-il intervenir face à une turbidité persistante ?
Dès qu’une turbidité eau forage apparaît, il est conseillé d’effectuer un diagnostic complet et d’utiliser un traitement écologique adapté pour éviter l’aggravation du problème.