Sur des sites industriels ou des emprises avec hydrocarbures lourds, une zone source dans les sols et/ou la zone saturée peut relarguer durablement des polluants vers les horizons perméables et la nappe, avec risque de migration en aval. Ce cas d'utilisation décrit la réponse de COLAS Environnement : mise en place d'un voile mince étanche ancré dans le substratum (coupure hydraulique) et sécurisation hydraulique en aval par captage et contrôle.
Contexte et problématique (cas d'utilisation)
Ce contenu est un cas d'utilisation : il décrit un scénario technique représentatif rencontré par des exploitants (sites industriels, dépôts, zones de maintenance, anciennes emprises pétrolières, etc.) confrontés à une zone source étendue d'hydrocarbures lourds dans les sols et/ou la zone saturée, avec une contamination susceptible d'alimenter durablement un panache en nappe.
Situation typique rencontrée sur site
Une zone source (stockage ancien, fuite, infiltration chronique, zone impactée sous ouvrages) génère un relargage diffus et durable d'hydrocarbures lourds vers les horizons perméables. En présence d'un gradient hydraulique, un risque de migration en aval par écoulement souterrain apparaît, avec extension potentielle du panache.
Impacts possibles sans confinement
Propagation latérale et verticale de la contamination, rendant la gestion du site plus complexe (augmentation des zones investiguées, suivies et potentiellement traitées).
Augmentation des volumes potentiellement impactés (sols, zone non saturée, nappe), avec hausse corrélative des coûts de diagnostic, de surveillance et de travaux.
Contraintes de sécurité liées à la présence de produits lourds (gestion des expositions, interactions avec les terrassements, transfert vers des exutoires potentiels).
Risque de non-conformité environnementale si le flux de polluants vers l'aval n'est pas maîtrisé (pression réglementaire, restrictions d'usage, exigences de surveillance renforcées).
Besoin technique formulé
L'objectif est de mettre en place une coupure hydraulique continue et pérenne permettant :
d'intercepter les transferts dans les horizons perméables ;
de limiter les migrations en aval ;
de sécuriser hydrauliquement l'aval par la maîtrise des conditions d'écoulement afin d'éviter la propagation du panache.
Solution mise en oeuvre par COLAS Environnement
1) Confinement par voile mince ancré (paroi étanche)
Pour contenir la zone source, COLAS Environnement met en oeuvre un confinement par voile mince (paroi étanche) ancré dans le substratum, afin de couper les transferts au sein des horizons perméables.
Principes de conception et points clefs
Continuité hydraulique de l'écran : l'ancrage dans le substratum vise à assurer la fermeture hydraulique et à réduire le risque de transferts résiduels.
Réduction des contournements : l'ancrage limite les possibilités de contournement par sous-écoulement sous la barrière.
Adaptation au contexte géologique et hydrogéologique : le dimensionnement s'appuie sur les données disponibles (stratigraphie, niveaux d'eau, perméabilités, présence d'horizons préférentiels, contraintes d'emprise).
2) Mise en sécurité hydraulique en aval (captage et contrôle)
En complément de la barrière, une mise en sécurité hydraulique en aval est réalisée pour maîtriser le gradient et réduire le flux de polluants vers l'aval, via des dispositifs adaptés au site (captage et contrôle).
Objectifs opérationnels
Maîtriser les niveaux et les débits afin de limiter les entraînements en phase dissoute et/ou les migrations induites par les variations hydrauliques.
Adapter l'exploitation : suivi et réglages en fonction des niveaux piézométriques et des débits observés.
3) Contrôles, suivi et critères de performance
La solution intègre des actions de contrôle et de surveillance pour sécuriser la performance du confinement dans la durée :
Contrôle de la continuité de la barrière pendant la phase travaux.
Surveillance piézométrique en phase travaux et en exploitation pour vérifier la maîtrise des conditions d'écoulement.
Pourquoi cette solution est adaptée aux zones sources d'hydrocarbures lourds
Action directe sur le transfert : la paroi étanche vise à interrompre les chemins préférentiels de migration dans les horizons perméables.
Robustesse hydraulique : l'ancrage dans le substratum renforce la pérennité de la coupure et réduit les risques de contournement.
Gestion du risque en aval : la mise en sécurité hydraulique complète le confinement en agissant sur le gradient, paramètre clef des flux souterrains.
Approche dimensionnée au site : la solution est conçue à partir des contraintes d'emprise et des données géologiques et hydrogéologiques disponibles.
