CONGRÈS AESEQ 2014 Les 36 heures des pros de l’eau! Les bonnes pratiques d’un puisatier pour éviter de contaminer la nappe phréatique Mon but est de discuter des dangers possible de contamination lors de la construction ou modification d’un puits Par Simon Huard géo. hydrogéologue (Envir’eau Puits Inc.)

Les bonnes pratiques d’un puisatier pour éviter de contaminer la nappe phréatique Notions de base Les composantes d’un puits Les dangers de contamination Les méthodes de forage L’installation d’une collerette de bentonite Règlementation au Québec Règlementation dans d’autres provinces/pays Discussion sur son utilité L’hydrofracturation dans les puits d’eau potable Méthode Efficacité-Résultat Dangers de contamination Questions/commentaires Divisé la presentation en trois parties Les méthodes de forage parce que chaque méthode à c’est faiblesse de construction

Notions de base Les composantes d’un ouvrage de captage tubulaire

Notions de base (les dangers de contamination) Les dangers de contamination de la nappe phréatique lors de la construction d’un ouvrage de captage sont: Infiltration d’huile hydraulique provenant de la machinerie dans le puits lors du forage: De moins en moins fréquents, les appareils de forage sont habituellement en bon état S’il y a une légère fuite, l’utilisation d’absorbant est utilisée Cependant il existe toujours quelques cas isolés Une goutte d’huile peut contaminer jusqu’à 25 litres d’eau potable. 1. ou utilisation d’huile biodégradable cas isolé: exemple du foreur (propection minière) dans le nord camp minier 10’ huile hydraulique dans le puits. Source: Simon Huard et www.duodistribution.com

Notions de base (les dangers de contamination) Les dangers de contamination de la nappe phréatique par la construction d’un ouvrage de captage sont: Une mauvaise confection (scellement) facilitant l’infiltration de contaminant dans l’aquifère (coliformes, nitrates, pesticides.... ) -Montrer les possibilités de contamination si le puits est mal scellé et/ou ouverture dans le tubage déterioré par le temps. Ancrage et espace annulaire Esapace annulaire facilite l’eau de surface a atteindre l’aquifère au lieu de percoler dans le sable permettant une certaine filtration Source: Annie-Pier Elliott UQAC et www.timiskaminghu.com 

Notions de base (Les méthodes de forage) Les types de foreuse: à percussion Je trouve important de montrer les différentes méthodes de forage parce que chaque méthode faiblesse de construction Ancrage plus difficile Source: www.ferrersl.com

Notions de base (Les méthodes de forage) Les types de foreuse: à rotation Forage de plus gros diamètre pour permettre l’installation du Mon avis… Avec la foreuse rotative, le forage de plus gros diamètre favorise l’infiltration d’eau de surface Mentionner l’exemple du Massif du Sud puits artésien l’eau remontait entre le tubage et les parois du forage à la surface tubage (bloc, cailloux) Source: Simon Huard, Envir’eau Puits inc.

Notions de base (Les méthodes de forage) Les types de foreuse: à double rotation Descente du tubage et du trépan en simultané: absence d’espace annulaire et excellent ancrage du tubage Source: www.foremost.ca

Les bonnes pratiques d’un puisatier pour éviter de contaminer la nappe phréatique Notions de base Les composantes d’un puits Les méthodes de forage Les dangers de contamination L’installation d’une collerette de bentonite Règlementation au Québec Règlementation dans d’autres provinces/pays Discussion de la méthode L’hydrofracturation dans les puits d’eau potable Méthode Dangers de contamination Efficacité Questions/commentaires

Installation d’une collerette de bentonite Les règlements au Québec (Règlement sur le captage des eaux souterraines (RCES, Q-2, r.6) On peut voir des vieux puits recouverts avec des chaudières ou aucun recouvrement sur le dessus Rarement aménagé mais les débris de forage laissés en place forment souvent ce monticule L’installation d’une collerette permet de réduire certaines distances à respecter ( système non étanche de traitement d’eaux usées) Source: MDDEFP Guide technique – Captage d’eau souterraine pour résidences isolées 

Installation d’une collerette de bentonite Au Nouveau-Brunswick: Règlement sur les puits d’eau – Loi sur l’assainissement de l’eau s’il est impossible d’installer au moins 6 mètres de tubage, ce dernier doit être entouré d’un coulis de ciment d’une épaisseur minimale de 60 cm. (art. 16(2) b)) Toute partie de l’espace annulaire entre le tubage et les parois de l’excavation sur une profondeur d’au moins 2,5 mètres doit être remplie (sable, gravier, ciment, bentonite) (art. 19(1 et2)) Lors du raccordement au puits (installation adaptateur sans fosse), le raccord doit être rendu étanche au moyen d’un matériau d’obturation (bentonite) sur une largeur de 300 mm autour du tubage, à partir du fond de l’excavation jusqu’à 600 mm de la surface (art. 20) Source: Règlement du Nouveau-Brunswick 90-79, Loi sur l’assainissement de l’eau (D.C. 90-531) 

Installation d’une collerette de bentonite En Ontario: Règlement 903 Puits– Loi sur les ressources en eau de l’Ontario Le constructeur d’un nouveau puits veille à ce que l’espace annulaire soit obturé afin d’empêcher tout mouvement d’eau, de gaz naturel, de contaminants entre l’aquifère et la surface du sol (art. 14) La partie restante (de la surface à 2,5m de profondeur)de l’espace annulaire est remplie d’un matériau d’étanchéité (bentonite) (art.14.3) Au Vermont: Vermont ANR-DEC Environmental protection rules L’espace annulaire doit être cimenté à moins que les résidus de forage ; soient aussi imperméables, compétents et compacts que le matériel environnant; comblent complètement l’espace annulaire; empêchent l’accumulation d’eau autour du puits; supportent le tubage en place. (art. 12.3.3.1) Si ces conditions et/ou si certaines distances (fosse septique, champ agricole)ne peuvent être respectées, l’espace annulaire doit être cimenté sur toute la longueur du tubage ou au moins sous la ligne de gel. (art. 12.3.3.2) Source: Règlement 903 Puits– Loi sur les ressources en eau de l’Ontario (R.R.O. 1990) et Vermont ANR-DEC environmental protection rules, water supply rule: chapter 21, appendix A, part 12, april 12, 2005 

Installation d’une collerette de bentonite Discussion de la méthode L’installation d’une collerette lorsque le socle rocheux est à moins de 5 m est totalement justifiée. Sur une longueur de moins de 5 m l’eau de surface circule plus facilement entre la surface et le bas du tubage. Dans certains cas, l’installation d’une collerette est discutable, par exemple pour permettre de construire un puits à proximité d’un système non étanche d’eau usée alors que par exemple on retrouve 20 m de sable. L’eau de surface va tous simplement contourner la collerette pour atteindre la nappe phréatique. Permet de bien isoler l’aquifère contenue dans le socle rocheux avec l’eau de surface. Faible longueur du tubage

Installation d’une collerette de bentonite Discussion Le règlement québécois ne tient pas compte des travaux de raccordement qui ont pour effet de démanteler une bonne partie de la collerette de bentonite. La règlementation du Nouveau-Brunswick me semble une solution idéale pour empêcher toute infiltration près de l’adaptateur qui représente tout de même une zone de faiblesse. Quelques compagnies de forage installent systématiquement (quand le socle rocheux le permet) un minimum de 12 m de tubage. Ce qui permet d’isoler les fractures de surface qui fournissent habituellement une eau de mauvaise qualité. Résultat: beaucoup moins de plaintes concernant la qualité de l’eau. Bentonite

Installation d’une collerette de bentonite Discussion – Étude au Nebraska L’université du Nebraska a effectué une recherche sur l’efficacité de la collerette de bentonite. La région est aux prises avec des fortes concentrations en nitrites-nitrates dans les puits privés. Les concentrations sont toujours en augmentation. Suite à cette étude, l’état propose maintenant des nouvelles normes de construction soit l’installation d’une collerette sur toute la longueur du tubage. Source: http://watercenter.unl.edu/Archives/2013/Bentonite.asp 

Les bonnes pratiques d’un puisatier pour éviter de contaminer la nappe phréatique Notions de base Les composantes d’un puits Les méthodes de forage Les dangers de contamination L’installation d’une collerette de bentonite Règlementation au Québec Règlementation dans d’autres provinces/pays Discussion de la méthode L’hydrofracturation dans les puits d’eau potable Méthode Efficacité Dangers de contamination Questions/commentaires

L’hydrofracturation d’un puits d’eau potable Méthode Obturateur est gonflé à environ 10 000psi Injection d’eau à 50-60 guspm à environ 2000psi Source: www.brewsterwelldrilling.com  

L’hydrofracturation d’un puits d’eau potable Méthode Source: www.baski.com et Sébastien Defacq  

L’hydrofracturation d’un puits d’eau potable Les résultats Les résultats sont très variables et dépendants principalement du type de roc et du débit initial; En général, dans des conditions idéales, on remarque une augmentation du débit passant de 1-2 guspm à 5-6 guspm; Surestimation du débit suite à l’hydrofracturation provoqué par l’apport en eau utilisé par l’hydrofracturation (environ 2000 Litres); Type de roc: Roche compétente sont plus facilement fracturable (granite, grès) tandis que les roches moins compétente sont moins biens fracturable (schist) (exemple vitre et feuille de papier) Si le debit initial est de 100 guspm, hydrofracturation inutile car on injecte 60 guspm, impossible de créer de pression. Source: www.foglepump.com  

L’hydrofracturation d’un puits d’eau potable Efficacité de l’hydrofracturation: Très peu d’études se sont concentrées sur l’efficacité de l’hydrofracturation Roche ignée (granite) Roche sédimentaire (schiste) Un entrepreneur du Colorado a localisé quelques sites ou de l’hydrofracturation a été réalisée. La carte géologique montre que l’hydrofracturation a seulement été réalisée dans les roches ignées Les resultats montrent des augmentations allant de 0,2 à 1 guspm et de 10 à 15 guspm. Source: www.well-improvement.com 

L’hydrofracturation d’un puits d’eau potable Les dangers de contamination de la nappe phréatique par l’hydrofracturation sont: Utiliser une eau contaminée; Installer l’obturateur près de la surface et ainsi provoquer un lien avec la surface; Affecter la qualité des puits voisins; Détériorer la qualité de l’eau (turbidité). Eau contaminé: utiliser au moins du chlore Au moins 10 m dans le roc Rayon d’influence peut –être très élevé Image Mise en suspension de particules fine et/ou déblocage de fracture remplis d’argile Source: www.foglepump.com  

Questions/commentaires ??? Par Simon Huard géo. hydrogéologue (shuard@envireaupuits.com)