Lors d'une dépollution in situ d'eaux souterraines contaminées par solvants chlorés (COHV), la zone de battement de nappe complique l'injection de réactifs : alternance saturation/non-saturation, courts-circuits hydrauliques et hétérogénéité de contact. COLAS Environnement répond à ce contexte par une stratégie d'injection ciblée multi-niveaux, déployée par direct-push, avec injections séquencées par horizon pour maintenir l'efficacité malgré les variations piézométriques.
Contexte et problématique (cas d'application)
Type de site concerné
Ce cas d'application concerne des exploitants et gestionnaires de sites (industries, plateformes logistiques, friches en reconversion, anciennes zones de dégraissage/nettoyage, etc.) confrontés à une contamination d'eaux souterraines par solvants chlorés (COHV) dans un aquifère présentant une zone de battement de nappe (fluctuations saisonnières ou liées aux pompages/à l'hydraulique locale).
Problème technique rencontré : la zone de battement dégrade l'efficacité des injections
Dans les projets de traitement in situ des eaux souterraines contaminées par solvants chlorés, la zone de battement (interface variable entre zone saturée et non saturée) complique fortement l'apport efficace de réactifs :
Alternance saturation / non-saturation selon le niveau piézométrique : le réactif n'est pas durablement au contact de la fraction de contaminant visée.
Répartition hétérogène : le réactif peut suivre préférentiellement les horizons les plus perméables, laissant des zones moins perméables insuffisamment traitées.
Risque de "courts-circuits" hydrauliques : dérivation des solutions injectées, pertes d'efficacité et consommation de réactif accrue.
Recontamination possible lors des remontées de nappe (mobilisation depuis la zone source, relargage depuis la zone non saturée, etc.).
Pour le maître d'ouvrage, ces mécanismes se traduisent typiquement par :
une cinétique de traitement irrégulière et des résultats plus difficiles à stabiliser ;
des reprises d'injection plus fréquentes que prévu ;
un allongement des délais de retour à des concentrations compatibles avec les objectifs du site (usages, conformité, gestion du risque) ;
des incertitudes sur la maîtrise hydraulique et chimique du panache.
Solution mise en oeuvre : injection multi-niveaux de réactifs par direct-push
Principe de la réponse COLAS Environnement
COLAS Environnement met en oeuvre un déploiement direct-push multi-niveaux afin d'installer des points d'injection et d'apport de réactifs à plusieurs profondeurs, spécifiquement positionnées dans la plage de fluctuation de la nappe. L'objectif est de sécuriser le contact réactif/contaminant malgré les variations piézométriques et d'améliorer l'homogénéité de distribution.
Etapes clés de la méthode
Définition de la zone de battement : exploitation du suivi piézométrique et du modèle conceptuel (stratigraphie, perméabilités relatives, extension verticale du panache).
Ciblage multi-horizons : choix de plusieurs niveaux d'injection (intervalles perméables et horizons à enjeux) au sein de la plage de fluctuation.
Installation par direct-push : mise en place rapide de points d'injection sans chantier lourd de forage, adaptée aux zones contraintes.
Injection séquencée par niveau : pilotage niveau par niveau pour maîtriser la diffusion dans l'aquifère et limiter les courts-circuits vers les horizons les plus perméables.
Ajustement des volumes par horizon : adaptation des quantités injectées selon la perméabilité, l'épaisseur d'intervalle et les objectifs de traitement.
Contrôle opérationnel : suivi des pressions, validation de la prise en compte des niveaux, et traçabilité des injections (conditions, volumes, séquences).
Pourquoi cette solution est adaptée à la zone de battement
Robustesse face aux fluctuations : le multi-niveaux augmente la probabilité de maintenir un apport utile, que la nappe soit haute ou basse.
Meilleur recouvrement vertical : l'injection à différentes profondeurs réduit les zones "non atteintes" et améliore l'homogénéité de traitement.
Maîtrise de la distribution : le séquencement et le pilotage réduisent le risque de dérivation du réactif vers les seuls horizons très perméables.
Sécurisation de la zone source et du panache : la stratégie vise à maximiser le contact au droit des zones à enjeux (source secondaire, frange capillaire, zones de transfert).
Livrables et résultats attendus (à préciser selon le projet)
Selon le contexte, le dispositif est généralement associé à :
un plan d'injection multi-niveaux (implantation, profondeurs, volumes, séquences) ;
une traçabilité des opérations (paramètres d'injection, pressions, volumes) ;
un suivi permettant d'évaluer la réponse du milieu (évolution des concentrations, indicateurs de performance adaptés au procédé et au site).
Intervenant
Réalisation portée par COLAS Environnement (dépollution des sols et nappes, injections in situ, direct-push, traitement des COHV).
