la réalimentation de nappe

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Il ne s'agit pas à proprement parler d'une filière spéciale de traitement mais d'une étape qui peut se situer : soit à l'amont d'un traitement conventionnel (ex. : alimentation de la nappe des dunes en Hollande à partir de l'eau du Rhin), soit entre le traitement de clarification et celui d’affinage (ex. : Croissy).

Elle aura tendance à se généraliser dans le cas de réutilisation d'eaux résiduaires urbaines en production d'eau potable car le passage à travers le sol constitue une barrière supplémentaire aux MO biodégradables et à toute contamination bactérienne : on parle alors souvent de «réutilisation indirecte». Cette technique est donc intéressante pour réalimenter une nappe surexploitée sans changement significatif de la qualité de l’eau, pourvu que le traitement des ERU soit suffisamment poussé (voir la section condensats) ; elle peut être aussi appliquée, en zone côtière, pour protéger une nappe de bonne qualité contre les pénétrations d’eau salée au cours de son exploitation : on parle alors de «barrière anti-intrusion».

Cette technique exige une nappe souterraine, géologiquement individualisée, dont l'alimentation naturelle est bien connue. La nappe de Croissy en est un bon exemple (figure 17). La zone de drainage est constituée de craie blanche sénonienne, fissurée sur quelques dizaines de mètres d'épaisseur et recouverte d'alluvions récents (sable et graviers). Elle est alimentée naturellement par :

  • des infiltrations d'eau de pluie de la zone géographique et de ses abords, infiltrations de plus en plus réduites en raison de l'urbanisation,
  • des infiltrations à partir de la Seine.

La qualité de l'eau de la nappe s'est dégradée par suite de la pollution de l'eau de la Seine. En outre, l'urbanisation a créé une augmentation des besoins en eau : l'infiltration naturelle représente environ 30.106 m3 par an alors que la quantité pompée est de 50.106 m3 par an. Il a donc été nécessaire de mettre en œuvre une réalimentation artificielle dont le but est à la fois de maintenir la qualité de l'eau souterraine en ralentissant l'apport direct dû au fleuve, et de pouvoir disposer d'une quantité d'eau suffisante (effet de stockage) pour répondre aux besoins instantanés.

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Figure 17. Schéma de la nappe de Croissy : voir bassins de réalimentation et forages de « repompage »

conséquences de la réalimentation de nappe

Cette technique permet :

  • l'élimination naturelle de tous les germes et bactéries pathogènes et la diminution de la teneur en MO assimilable du fait de la membrane biologique qui se développe dans le fond des bassins et de la percolation à travers le sol,
  • la disponibilité d'une grande réserve d'eau de bonne qualité ; la nappe joue le rôle de réservoir et la réalimentation n'est utilisée que lorsque la qualité de l'eau brute est acceptable. En cas de pollution anormale, elle est arrêtée,

En revanche, l’eau dans son transit souterrain se charge en Fe, Mn et NH4 (aquifère en condition réductrice) qui doivent être éliminés avant l’affinage de l’eau et sa distribution.

La figure 18 donne un schéma de la ligne complète (clarification avant réinfiltration et affinage après repompage).

réalimentation nappe Croissy affinage eaux nappeImage sécurisée
Figure 18. Schémas de l’installation de réalimentation de Croissy (débit : 136 800 m3 · j–1) et de l’affinage des eaux de la nappe (usine du Pecq – Débit : 146 400 m3 · j–1)

entretien des bassins de réalimentation

Lorsque la perte de charge dans un des bassins d'infiltration est trop grande (membrane biologique trop développée), le niveau s'élève. Il est nécessaire d'interrompre l'alimentation de ce bassin, qui s'assèche. Après déshydratation naturelle, la membrane superficielle est éliminée et transportée hors du bassin. Cette opération perturbe peu la masse de sable qui protège la zone d'infiltration et la recharge en sable neuf n'intervient qu'après plusieurs années de fonctionnement.