Surveillance du puits

Surveillance du niveau de l'eau

L'enregistrement régulier des mesures du niveau de l'eau est l'un des principaux éléments de la surveillance du puits. Le niveau naturel et le niveau de pompage devraient être mesurés au moins une fois par mois. Des changements dans le niveau naturel peuvent révéler un appauvrissement possible de l'aquifère, tandis que des changements dans le niveau de pompage peuvent indiquer une diminution du rendement du puits en raison d'une obturation du filtre.

En règle générale, on choisira une méthode de mesure appropriée en fonction de l'accessibilité du puits, de la profondeur entre le haut du puits et l'eau ainsi que la fréquence de mesure. Pour assurer l'uniformité et la comparabilité des mesures du niveau d'eau, un point de mesure, tel que le haut du tubage du puits, doit être établi et marqué sur le puits, et toutes les mesures qui suivront devront être prises à partir de ce point.

L'accès à la plupart des puits n'est pas simple, ce qui complique la surveillance du niveau de l'eau; ainsi, il est recommandé d'inclure dans les conceptions « conviviales » des puits un tube d'accès pour pouvoir surveiller le niveau de l'eau.

Les renseignements suivants liés à l'enregistrement des mesures du niveau de l'eau devraient être inclus :

1. la date et l'heure de la mesure;
2. l'heure du jour (la mesure devrait être réalisée approximativement à la même heure chaque jour);
3. le relevé de la profondeur de l'eau en dessous d'un point de mesure cohérent;
4. le point de mesure et son élévation (distance à partir du niveau du sol);
5. toute influence à proximité, telle que les puits de pompage environnants ou l'eau qui tombe en cascade dans le puits.

Mesure du niveau de l'eau

Les procédures et les dispositifs suivants peuvent être utilisés pour mesurer le niveau naturel et le niveau de pompage d'un puits.

Niveau naturel (sans pompage)

Le meilleur moment pour mesurer le niveau naturel (sans pompage) est lorsque la pompe est restée inactive pendant un certain temps; par exemple, tôt le matin, avant toute utilisation de l'eau.

1. S'assurer que la pompe est fermée jusqu'à ce que la mesure soit terminée.
2. Si la pompe a fonctionné, attendre 15 minutes à 30 minutes, au moins, pour permettre au niveau de l'eau de se rétablir avant de prendre une mesure. Toutefois, s'il s'agit d'un aquifère peu perméable, le temps de rétablissement peut prendre plusieurs heures.
3. Après avoir pris une mesure initiale, attendre encore 15 minutes à 30 minutes pour refaire une mesure afin de s'assurer que le niveau de l'eau est stable et qu'il s'agit bien du niveau naturel.

Niveau de pompage

Le niveau de pompage est enregistré pendant que le puits fonctionne. Aux fins de comparaison, les mesures du niveau de pompage devraient être prises pendant des périodes de pompage de même durée. Par exemple, le niveau de pompage et le taux de débit peuvent être mesurés si la pompe a fonctionné pendant 30 minutes.

Toute mesure effectuée par la suite devrait être prise après un pompage de 30 minutes. Si les taux de débit sont les mêmes, mais que le niveau de pompage a diminué, une obturation de l'alimentation du puits peut alors s'être produite.

Sondeur électrique

Le sondeur électrique est l'une des méthodes les plus simples pour mesurer les niveaux d'eau dans un puits. Un sondeur électrique est composé de deux fils recouverts parallèles avec un poids attaché à l'extrémité. Lorsque les fils entrent en contact avec l'eau, le courant traverse l'eau en suivant le circuit. Ce contact est signalé par un ampèremètre, un avertisseur ou une lumière et indique que le circuit est accompli.

Le courant est fourni par des batteries habituellement placées dans le dispositif de la bobine du sondeur. Les puits commerciaux sont généralement marqués à intervalles réguliers afin qu'on puisse facilement déterminer la profondeur de l'eau à partir du haut du tubage.

Le sondeur électrique peut parfois être altéré par des fuites dans la colonne de la pompe. Lorsque l'on descend le sondeur dans le puits, l'eau suintant de la colonne de la pompe peut déclencher un signal prématuré. Une conception conviviale du puits peut inclure l'installation d'un tube d'accès qui permettra d'éviter que la fuite d'eau n'entre en contact avec la bande du sondeur et qui aidera à s'assurer que la bande ne s'enchevêtre pas au fond du trou.

Indicateurs de niveau d'eau de type sonar

Un indicateur de niveau d'eau de type sonar utilise les ondes pour mesurer les niveaux d'eau et ne nécessite pas l'installation d'une sonde de fond de trou. En général, la seule exigence impose d'avoir un orifice d'accès d'au moins 15 millimètres (mm) de diamètre dans le couvercle du puits.

Ce type d'indicateur est facile à utiliser et fournit un affichage direct sur l'unité d'affichage du dispositif. Insérez simplement le conduit de mesure à travers le couvercle du puits et appuyez sur l'interrupteur de mise sous tension pour effectuer la mesure en quelques secondes.

Capteurs de pression électronique

Les capteurs de pression électronique dotés de capacités d'enregistrement de données peuvent être installés dans un puits pour enregistrer et stocker les données sur le niveau d'eau. Ces données peuvent ensuite être téléchargées et affichées périodiquement sur un écran d'ordinateur pour étudier les données ainsi que les tendances potentielles du niveau d'eau.

Ces dispositifs mesurent les niveaux d'eau sous forme d'affichage de la pression, comme la hauteur de l'eau au-dessus du dispositif. Ainsi, au moment de l'installation, la profondeur du dispositif relative au niveau du sol ou à la partie supérieure du tubage du puits devrait être mesurée. Toutefois, ces dispositifs peuvent ne pas compenser les changements barométriques et, par conséquent, les niveaux d'eau enregistrés doivent être corrigés en se procurant les données barométriques locales provenant d'une station météorologique locale ou en installant un capteur de pression qui mesure et enregistre les changements de pression atmosphérique.

Surveillance du rendement du puits

La surveillance du rendement du puits est effectuée pour évaluer l'efficacité du puits et pour aider à déterminer tout problème potentiel. Les systèmes du puits, de la pompe et de l'aquifère sont reliés entre eux; par conséquent, il est souvent difficile de déterminer la source du problème lorsque le rendement du puits commence à diminuer.

La diminution du rendement du puits pourrait être le résultat d'une pompe inefficace, d'une obturation de l'aire d'alimentation du puits ou d'une réduction de la production provenant de l'aquifère. Pour aider à déterminer l'apparition ou la cause des problèmes de rendement, des essais connexes peuvent être menés périodiquement pour déterminer s'il y a eu des changements dans le rendement du puits, dans le rabattement (qui correspond à la différence entre le niveau naturel initial et le niveau de pompage à un intervalle de temps précis) ou dans la production globale du puits à long terme. Les résultats de ces essais sont ensuite comparés aux données de référence enregistrées lorsque le puits a été installé pour la première fois. Si ces données de référence ne sont pas disponibles, des essais périodiques devraient commencer immédiatement pour rassembler des données aux fins de comparaison future.

Essais relatifs au rendement du puits

Les essais de pompe fourniront des données fiables uniquement s'ils sont effectués de manière systématique et s'ils enregistrent précisément les mesures liées au temps, au taux de débit et au rabattement. La durée d'un essai de pompe dépendra généralement du type d'essai effectué, du type d'aquifère, des ressources disponibles et de toute limitation liée au site.

Avant de mener un essai de pompage, les éléments suivants devraient être surveillés :

• le rabattement maximum disponible
• le ou les taux de débit et la meilleure façon de procéder aux mesures
• la meilleure méthode permettant de mesurer avec précision les niveaux d'eau et les intervalles de temps
• la durée appropriée de l'essai de pompage
• déconnecter la pompe du réservoir de stockage sous pression et les systèmes de traitement
• s'assurer que l'eau est déversée à une distance sécuritaire pour éviter la remise en circulation
• les effets potentiels d'interférence, tels que les plans d'eau de surface à proximité, les limites de l'aquifère et d'autres puits de pompage

Les principaux essais de rendement du puits sont l'essai de pompage par paliers enchaînés et un essai de débit spécifique.

Essai de pompage par paliers

Ce type d'essai est souvent utilisé pour évaluer le rendement d'un puits. Dans ce cas, le puits est pompé à des débits de pompage de plus en plus élevés, et le rabattement total à chaque taux est enregistré. Habituellement, trois à cinq paliers de pompage sont effectués. L'intervalle de temps pour chaque palier est le même, et le taux de débit à chaque palier doit rester constant. L'installation d'une valve est nécessaire pour faire varier le taux de débit, et une méthode appropriée permettant de mesurer le débit serait nécessaire, telle qu'un débitmètre ou un seau étalonné.

À partir des résultats de ces essais, l'efficacité du puits, le rabattement et le débit spécifique peuvent être déterminés à un débit de pompage donné.

Puisque cet essai implique le pompage du puits à divers taux de débit, il se peut que cela ne soit pas toujours possible pour un propriétaire de puits individuel; ainsi, l'essai sur le débit spécifique serait plus pratique d'une manière générale.

Essai de débit spécifique

Le débit spécifique est une évaluation du rendement du puits et est défini comme le rendement du puits par rabattement unitaire (gallons impériaux par minute/pied [gipm/pi.] de rabattement). Cela se traduit par le volume lié à la diminution du niveau d'eau dans un puits à un débit de pompage déterminé, pendant un intervalle de temps précis.

Une mesure générale du débit spécifique peut être calculée à l'aide des niveaux d'eau maximums et minimums (naturel et de pompage) recueillis pendant un intervalle de temps désigné. Aux fins de comparaisons futures, ces niveaux d'eau devraient être recueillis pendant des intervalles de temps semblables avec le même débit de pompage.

On peut mesurer plus précisément le débit spécifique en réalisant un essai de pompe pour déterminer tout changement dans la capacité du puits. Ces essais devraient être menés au moins deux fois par année. Lorsqu'ils sont menés à des saisons différentes, ils peuvent également révéler si des fluctuations saisonnières ont eu lieu dans le débit spécifique du puits.

Les essais de pompe visant à mesurer le débit spécifique et le rendement global du puits devraient également être menés avant toute activité prévue de développement ou d'exploration de l'eau souterraine dans votre zone. Cela inclut de nouveaux développements commerciaux, le développement de puits d'irrigation et une activité de forage par l'industrie pétrolière.

Pour calculer le débit spécifique de votre puits d'eau, suivez ces étapes :

1. Laisser le niveau d'eau de votre puits retrouver son point le plus haut. La meilleure façon d'y parvenir est de fermer la pompe le soir et d'effectuer l'analyse tôt le matin.
2. Le matin, mesurer le niveau d'eau dans le puits pour vous assurer qu'il s'est stabilisé et qu'il ne s'élève pas dans le tubage.
3. Démarrer la pompe.
4. Noter le niveau d'eau à des intervalles de cinq minutes.
5. Mesurer le débit de pompage (taux de débit) au début et vers la fin de l'essai.
6. Effectuer l'essai pendant une durée déterminée (30 minutes ou une heure).

Calcul du débit spécifique

Compte rendu :

1. Débit de pompage.
2. Niveau naturel (sans pompage) au début de l'essai.
3. Niveau de pompage à la fin de l'essai.
4. Durée de l'essai.

Calcul :

Débit de pompage en (gallons impériaux par minute) ÷ Niveau de pompage - Niveau naturel (en pied)

Voir l'exemple ci-dessous :

Description de l'image ci-dessus.

Figure portant sur le calcul de la capacité spécifique. Cette dernière équivaut au rendement du puits divisé par le soutirage. On établit à 15 pi la différence entre le point de mesure, au-dessus de la surface du puits, et le niveau de l'eau en état d'équilibre. Le soutirage équivaut à la différence entre le niveau de pompage de l'eau et le niveau de l'eau en état d'équilibre, dont la mesure est établie à 25 pieds. Le débit de pompage mesuré est de 50 gallons impériaux par minute, de sorte que la capacité spécifique se chiffre à 50÷(25-15)=5 gallons impériaux par minute par pied.

Surveillance de la qualité de l'eau

Une surveillance régulière devrait être menée pour veiller à ce que la réserve du puits d'eau soit sécuritaire et saine. L'eau souterraine contient des constituants chimiques naturels qui sont dérivés des matières du sol et des roches à travers lesquelles l'eau passe. Bien qu'ils ne soient généralement pas dangereux pour la santé humaine, ces constituants chimiques peuvent parfois être composés de paramètres potentiellement nocifs comme l'arsenic, le sélénium, le bore ou le radon, qui peuvent causer des problèmes pour la santé selon la concentration présente.

En dehors des constituants chimiques naturels, l'eau souterraine peut être contaminée par les activités agricoles et humaines effectuées à proximité, telles que le stockage inapproprié des déchets ou des produits chimiques agricoles, l'entreposage du fumier animal, les systèmes septiques mal entretenus, les réservoirs de stockage souterrains qui fuient et les déversements accidentels.

Il est essentiel de comprendre et de déterminer le plus tôt possible les problèmes potentiels pour préserver une réserve d'eau souterraine. Un propriétaire de puits devrait analyser la qualité de l'eau lorsque le puits est construit, puis au moins une fois par année afin de déceler toute contamination microbiologique et tout paramètre préoccupant concernant la qualité de l'eau déterminé dans l'analyse originale.

Une surveillance supplémentaire de la qualité de l'eau devrait être envisagée si un changement dans l'activité d'utilisation des terres à proximité s'est produit et en cas d'inondation du puits ou d'un déversement accidentel dans les environs du puits. De même, un changement dans la couleur, le goût ou l'odeur de l'eau peut également indiquer une modification dans les propriétés chimiques ou la qualité bactériologique de l'eau.

Liste de vérification de la surveillance

Pour faciliter une approche systématique relative à la surveillance, une liste de vérification concernant la surveillance et l'entretien du puits peut être élaborée. De nombreux points peuvent figurer sur une liste de vérification comme cela est indiqué ci-dessous, et un propriétaire de puits peut les adapter à son cas particulier et ajuster les intervalles de surveillance en conséquence. Voici quelques exemples de points pouvant figurer sur une liste de vérification concernant la surveillance et l'entretien :

1. Inspection physique générale
   • S'assurer que le couvercle du puits est sécurisé et que les évents ne sont pas obturés et qu'ils sont dotés d'un filtre pour empêcher les organismes nuisibles et les insectes d'entrer dans le puits.
   • S'assurer que le dispositif d'étanchéité du puits autour du tubage est en place et étanche à l'eau.
   • Noter tout changement dans la turbidité, le goût, l'odeur et la couleur de l'eau.
   • Veiller à ce que le sol ne s'affaisse pas autour du tubage pour éviter que l'eau de surface ne s'accumule.
   • Inspecter la condition extérieure et intérieure du tubage du puits.
   • Vérifier si d'autres puits de pompage pouvant causer des effets d'interférence sont présents dans la zone.
   • Vérifier le fonctionnement du réservoir sous pression et du système de traitement de l'eau.
   • Consigner la date et l'heure de l'inspection et toute observation.
2. Surveillance
   • Noter la date et l'heure, tout changement dans le niveau naturel, le niveau et le débit de pompage.
   • Recueillir et enregistrer des données opérationnelles (heures de pompage, taux de débit).
   • Noter tout changement dans la tension de la pompe d'alimentation et dans les lectures de l'intensité.
   • Effectuer un essai de pompage du puits pour en mesurer le débit spécifique.
   • Tester l'eau pour déceler des bactéries au moins deux à quatre fois par année.
   • Analyser tout paramètre préoccupant concernant la qualité de l'eau, comme le nitrate, le chlorure, le sodium, le fer et le manganèse.
   • Réaliser un essai pour déceler d'autres produits chimiques si vous avez des inquiétudes au sujet de déversements de carburant, etc.
   • Veiller à ce que les dispositifs de prévention du refoulement soient en place et qu'ils fonctionnent.
3. Protection contre la contamination
   • Maintenir une zone tampon gazonnée de trois m autour du puits.
   • S'assurer que les sources potentielles de contamination sont situées en contrebas du puits.
   • Éviter d'appliquer des produits chimiques (pesticides, engrais) autour du puits.
   • Localiser et obturer tout puits abandonné ou forage d'essai situés à proximité.

Lorsqu'un programme de surveillance prévue est en place depuis un certain temps, des données suffisantes devraient être disponibles pour établir un intervalle de réparation ou de remplacement convenable pour les composants dans le puits et le système de distribution, et pour élaborer un calendrier de traitement d'entretien préventif.