HYDROGÉOLOGIE

L’exhaure minière et son arrêt

Une mine crée des vides : les galeries constituent des drains pour la nappe et les zones exploitées par tranches foudroyées génèrent une fracturation au toit, là où la roche était peu perméable, qui facilite l’infiltration depuis la surface. Les mineurs drainent gravitairement les sorties débouchant à flanc de vallée, alors que l’exhaure se fait par pompage quand la mine se développe sous une topographie de fond de vallée. À l’abandon des exploitations, les deux types de drainage joueront un rôle différent : les galeries à flanc de colline continueront de rabattre la nappe de flanc de vallée, et la qualité de l’eau se maintiendra, alors que l’arrêt d’un pompage minier s’accompagnera d’une remontée des eaux dans le gisement qui a une conséquence qualitative négative. En effet, dans ce dernier cas, le lessivage par l’eau des parois de mine très minéralisées (fer, sulfates, éléments-traces métalliques…) entraîne une dégradation de la qualité aux résurgences. La qualité mettra plusieurs années à redevenir acceptable.

Travaux d’infrastructure et de construction

De nombreux travaux d’infrastructure s’effectuent en relation avec les eaux souterraines. Dans la zone non saturée, des venues d’eau isolées peuvent être captées et pompées (tunnels, parkings…). Des travaux plus profonds (fondations, tunnels routiers ou ferroviaires, stations de métro…) peuvent se faire sous le niveau des nappes. Dans le cas d’atteinte temporaire (fondation), la pose de palplanches avec rabattement de la nappe se fait pendant la durée des travaux, alors que les ouvrages nécessitant un accès permanent sous le niveau de la nappe demandent des structures étanches permanentes (parois moulées). Les travaux sous le niveau de nappe recourent parfois à la congélation des terrains imbibés d’eau, ce qui évite un pompage de rabattement trop important. Les grandes structures étanches construites sous le niveau de la nappe peuvent dévier son écoulement naturel.

Énergies fossiles non conventionnelles (gaz de houille, gaz de schiste)

L’ouverture de la fracturation naturelle des couches est, en profondeur, généralement insuffisante pour permettre le passage du gaz entre les deux forages d’un doublet. C’est pourquoi les exploitants de ces gaz ont recours à la fracturation hydraulique, procédé peu respectueux de l’étanchéité des nappes et de l’environnement en général. La fracturation hydraulique accroît la perméabilité, mais pas seulement celle de la couche à exploiter. De plus, les procédés utilisent des adjuvants chimiques pour éviter le colmatage par précipitation. Ce procédé est donc déconseillé en présence d’aquifères exploités pour l’eau destinée à la consommation humaine, mais l’expérience nord-américaine montre que les adjuvants chimiques présentent un risque limité au court terme, alors que le risque de mise en communication de nappes de qualités chimiques différentes (par exemple douce et salée) engendre un impact permanent.

Des alternatives à la fracturation hydraulique sont à l’étude. L’injection d’anhydride carbonique pour mobiliser le méthane dans les fissures aurait l’avantage de produire du gaz combustible en éliminant du CO₂ industriel.

Énergies renouvelables

Les dispositifs de production d’énergie géothermique peuvent constituer des aléas pour les nappes et ne sauraient être développés dans les périmètres de protection immédiate ou même rapprochée des captages d’eau destinée à la consommation humaine. En effet, les dispositifs géothermiques en circuit ouvert réinjectent dans les nappes des eaux aux caractéristiques physico-chimiques et microbiologiques modifiées : température plus basse, ou plus élevée (climatisation). Les systèmes fermés (sondes géothermiques) peuvent laisser fuir des fluides contenant des antigels.