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L'évapotranspiration, sur le fleuve Oyapok, près du village de Camopi, en Guyane. En région tropicale en moyenne près des 2/3 des eaux précipitées sont évapotranspirées par la végétation (Camopi, Guyane, 1995). © BRGM - Patrick Lachassagne

Recherche de nouvelles ressources en eau dans le socle pour trois communes de Guyane (Roura, Papaïchton et St-Georges-de-l’Oyapock)

02.10.2018
Alors que les eaux souterraines représentent aujourd’hui plus de 25% de l’eau potable produite en Guyane française (contre 5 % il y a 20 ans), certaines communes, comme Papaïchton, Saint-Georges-de-l’Oyapock ou encore la Communauté d’Agglomération Centre Littoral, ont fait le choix de renforcer cette orientation en finançant des études hydrogéologiques en vue d’améliorer leur production d’eau potable.

C’est dans un contexte d’aquifères de socle, représentant la majeure partie du territoire guyanais, que s’organise principalement la recherche de nouvelles ressources en eau pour ces collectivités. Bien que le contexte géologique de ces trois sites soit sensiblement différent (amphibolites et quartzites sur Roura, métavolcanites sur Papaïchton, granites sur Saint-Georges), les méthodes à utiliser, en zone de socle, pour localiser les meilleures cibles hydrogéologiques sont similaires.

Après une étude géologique, des mesures de l’émanation naturelle du radon, puis une prospection par tomographie de résistivité électrique, des sondages de reconnaissance de petit diamètre sont réalisés sur les principales cibles mises en évidence. Enfin, un ou plusieurs forages dimensionnés pour l’exploitation sont réalisés à proximité des sondages les plus pertinents.

Développement du forage ROU1 (BSS003TKFY) destiné à l’alimentation du bourg de Roura. © BRGM - B. Joseph

Développement du forage ROU1 (BSS003TKFY) destiné à l’alimentation du bourg de Roura. © BRGM - B. Joseph

Contexte

Le département de la Guyane compte aujourd’hui environ 15% de sa population sans accès à l’eau potable. Compte-tenu de la forte croissance démographique (3% à l’échelle du territoire et jusqu’à 8% dans l’ouest de la région), la question de l’accès à l’eau de potable est au cœur du développement du territoire.

Alors que des coupures d’eau quotidiennes sont constatées sur le bourg de Papaïchton en saison sèche, les villes de St-Georges-de-l’Oyapock et de Roura produisent une quantité d’eau potable tout juste en équilibre avec la demande. Cette situation a amené ces trois communes à financer des études pour la recherche de nouvelles ressources en eau afin de sécuriser leur production pour les années à venir.

Le fleuve Maroni, ressource difficilement exploitable, vue depuis le degrad de Papaïchton. © BRGM - N. Brisset

Le fleuve Maroni, ressource difficilement exploitable, vue depuis le degrad de Papaïchton. © BRGM - N. Brisset

Bien que d’importants cours d’eau sillonnent le territoire guyanais, leur potabilisation est difficile et coûteuse en raison de leur turbidité souvent très élevée, ce qui nécessite des traitements lourds et gourmands en énergie. Les eaux souterraines peuvent en revanche permettre de répondre aux besoins des communes éloignées des grandes infrastructures des agglomérations du littoral.

Objectifs

Pour les trois communes, l’objectifs final est de permettre la réalisation de forages productifs permettant de sécuriser l’accès en eau potable. Pour y parvenir, de nouvelles cibles hydrogéologiques doivent être mises en évidence.

Concernant le bourg de Roura, qui appartient à la Communauté d’Agglomération Centre Littoral, un seul forage d’une production espérée d’environ 5 m3/h est nécessaire. Pour le bourg de Papaïchton, l’objectif consiste en un complément de 200 m3/jour, soit plus de 8 m3/h. Deux ouvrages de reconnaissance dimensionnés en conséquence pour l’exploitation sont ainsi prévus à la fin du projet. La commune de Saint-Georges souhaite quant à elle réduire le plus possible la part de production d’eau potable provenant de l’eau de surface. Cela revient à prélever environ 220 m3/jour dans les aquifères afin d’assurer la moitié de la production en eau potable grâce aux eaux souterraines.

Programme des travaux

Pour les trois secteurs, une méthodologie similaire a été employée. La première phase a consisté en l’étude bibliographique des précédents travaux réalisés sur la commune et l’analyse des photos aériennes anciennes et récentes ainsi que des données radars afin de définir des grandes zones d’intérêt. Par la suite, des investigations de terrain ont permis de préciser la géologie des secteurs étudiés, la tectonique associée ainsi que les processus d’altération.

La recherche de fractures profondes dans la roche, propices à contenir de l’eau mobilisable, a été poursuivie par émanométrie radon, excepté dans le cas de Roura. Cette technique a permis de compléter les indices mis en évidence dans les étapes précédentes et de préciser les zones d’intérêt pour la mise en place de la prospection géophysique.

Suite aux précédentes investigations, des tomographies de résistivité électrique ont ensuite été réalisées. Elles ont permis d’apprécier le développement du profil d’altération et la structure du sous-sol, et ainsi de mettre en évidence plusieurs cibles hydrogéologiques. Parmi ces cibles présentant un intérêt en termes de ressource en eau, quatre ont été priorisées pour la dernière phase des travaux.

Localisation des profils électriques sur Papaïchton et résultats sur le ERT11.

Localisation des profils électriques sur Papaïchton et résultats sur le ERT11.

Sur les secteurs ainsi priorisés, pour Papaïchton et Saint-Georges, la réalisation de quatre sondages de reconnaissance en petit diamètre et deux forages de reconnaissance en plus gros diamètre, dimensionnés pour l’exploitation, à proximité des sondages ayant eu les meilleurs résultats en termes de potentiel hydrogéologique, a été préconisée. Des tests hydrauliques dans les ouvrages de plus gros diamètre, permettant d’évaluer le débit exploitable, clôtureront l’étude.

Concernant Roura, trois sondages carottés ont été réalisés afin de mieux caractériser le profil d’altération de la roche et préciser le contexte géologique constitutif de l’aquifère. Un forage dimensionné de plus gros diamètre a ensuite été réalisé à quelques mètres du sondage le plus prometteur. Des essais de pompage par paliers et un pompage de 72 h ont finalement été effectués afin de déterminer le fonctionnement optimal en vue d’une future exploitation.

Carotte issue du sondage SR2bis de Roura, entre 76 m et 78 m.  © BRGM - Y. Ouerghi

Carotte issue du sondage SR2bis de Roura, entre 76 m et 78 m.  © BRGM - Y. Ouerghi

Résultats obtenus

Les prospections hydrogéologiques sur Papaïchton et Saint-Georges ont révélé des structures géologiques d’un grand intérêt pour la réalisation de futurs forages d’eau. En effet, des accidents tectoniques, à l’origine de couloirs de fracturations et favorisant localement le développement du profil d’altération, ont pu être mis en lumière. Ces objets constituent d’excellentes cibles hydrogéologiques, dont le potentiel sera évalué par des forages de reconnaissance.

À Roura, le forage dimensionné pour l’exploitation présente un débit critique supérieur à 9 m3/h. Mais suite à l’essai de longue durée, et en tenant compte du comportement de la nappe durant et après le pompage, le débit d’exploitation a été réduit à 3,5 m3/h. Cette diminution du débit d’exploitation garantit une production la plus durable possible à partir de cet ouvrage.

L’intérêt de l’hydrogéologie pour le développement des villes avec un accès restreint aux grandes infrastructures du littoral guyanais est ici mis en lumière par ces trois exemples qui prouvent que cette discipline peut être au cœur de la croissance d’un territoire dans son ensemble.

Partenaires

Communauté d’Agglomération du Centre littoral

Mairie de Papaïchton

Mairie de Saint-Georges de l’Oyapock

Union Européenne

Agence Française pour la Biodiversité 

Office de l’eau Guyane

RAPPORTS PUBLICS

Etude hydrogéologique pour le renforcement de l’alimentation en eau potable du bourg de Papaïchton : Prospection par émanométrie radon et géophysique électrique - RP-66809-FR

Prospection hydrogéologique du socle fracturé du Bourg de Roura. Resultats de la campagne de sondages. Rapport de fin de travaux. Rapport final. - RP-67440-FR

Etude hydrogéologique pour le renforcement de l’alimentation en eau potable du bourg de Saint-Georges-de-l’Oyapock : Prospection par émanométrie radon et géophysique électrique - RP-67631-FR

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34