La filtration des berges est une méthode de prélèvement d'eau dans laquelle l'eau est pompée du sol via les berges d'une rivière (ou d'un autre plan d'eau de surface). L'eau captée est donc une eau de surface qui a subi un traitement préalable en traversant sur une courte distance les sédiments et le sol jusqu'à son captage. La filtration des berges peut être très utile à la fois dans la phase de réponse aiguë où certains types de puits (par exemple, les puits par injection d’eau) peuvent être installés rapidement, ainsi que dans les phases de relèvement et de stabilisation.

La filtration des berges décrit un processus dans lequel une prise d'eau est située à une courte distance d'une source d'eau de surface (généralement à moins de 50 mètres). La courte distance et le temps que les eaux de surface passent en tant qu'eaux souterraines signifient qu'il n'y aura probablement pas beaucoup de filtration, de sorte que l'eau peut avoir une qualité inférieure à celle d'autres sources d'eaux souterraines. La filtration des berges peut donc être considérée davantage comme un processus de clarification préalable au traitement final. La prise d'eau peut être un puits creusé protégé I.7 ou un forage protégé I.8 , ou peut nécessiter de moyens plus complexes pour améliorer l'écoulement de l'eau à travers les berges (par exemple, galerie d'infiltration).

Considérations sur la conception

Les principales considérations de conception lors de l'utilisation de filtration des berges sont la quantité et la qualité de l'eau, et tout système nécessitera un équilibre entre les deux. La prise doit produire une quantité suffisante pour l'usage prévu à une qualité acceptable. Les deux seront déterminés par le type de sédiments entre la source d'eau de surface et la prise d'eau ainsi que la distance entre la source d'eau et le point de captage.

Dans la plupart des installations à long terme, le taux de prélèvement diminue en raison du colmatage de l'interface entre les eaux de surface et les eaux souterraines. Lorsque les sédiments des berges ne sont pas suffisamment perméables pour permettre de prélever le volume requis de la prise d'eau, diverses améliorations peuvent être réalisées. Il s'agit notamment de créer un canal artificiel de sédiments perméables entre la source d'eau et la prise d'eau, qui est ensuite remblayé au-dessus du canal, ou à l'aide d'une galerie d'infiltration, qui consiste en un tuyau joint ou fendu horizontal de 75 à 300 mm posé sous le lit de la rivière ou dans les berges. Les galeries d'infiltration doivent avoir un filtre à gravier gradué installé autour du tuyau, qui doit être à au moins 1 mètre sous la zone saturée de saison sèche et suffisamment profond pour ne pas être affecté par l'affouillement de la rivière (au moins 1,5 mètre). Pour les galeries d'infiltration, le colmatage peut encore se produire avec le temps, elles sont donc mieux adaptées aux sections de rivière où il n'y a pas de dépôt (c'est-à-dire en choisissant des lits de rivière avec du sable moyen à grossier et en évitant l'intérieur des coudes de rivière où le dépôt se produit). Il est également préférable d'éviter d'avoir un lit de gravier en contact direct avec l'eau de la rivière, car le colmatage peut augmenter par rapport à une surface de sable (car les particules fines ont tendance à pénétrer plus profondément dans le lit, empêchant leur remise en suspension ultérieure par affouillement).

Généralement, la construction de ces deux systèmes est plus difficile que pour les autres prises d'eau et nécessite une quantité importante d'excavation et d'assèchement. Diverses autres prises d'eau peuvent être utilisées en conjonction avec la filtration des berges, telles que les forages protégés ou les puits par injection d’eau (voir I.8 ), et les puits creusés protégés ou les puits creusés sur un lit de rivière I.7 . Ceux-ci peuvent être construits dans/sous le lit de la rivière même (par exemple, puits d’injection ou puits de lit de rivière avec pompe à vide déportée) ou dans les berges. La quantité d'eau pour tous les types de prises de filtration des berges peut également être augmentée grâce à des méthodes de gestion de la recharge des aquifères, telles que les bouchons de ravine, les barrages de retenue, les digues percées et les barrages d'eaux souterraines dans les rivières saisonnières I.5 . La qualité microbiologique, chimique et physique de l'eau de surface sera considérablement améliorée grâce à la filtration des berges en raison de la combinaison de processus de traitement naturels, bien qu'un traitement final puisse encore être nécessaire. Les alternatives à la filtration des berges comprennent le traitement des eaux de surface par filtration brute T.1 , filtration à sable rapide T.2 et filtration à sable lent T.9 sur les berges ou dans les foyers.

Matériaux

La filtration des berges peut être une bonne option pour utiliser des matériaux et des compétences locaux, selon le type de prise (par exemple, tuyaux en PVC, gravier disponible localement, béton).

Applicabilité

La filtration des berges est une bonne option pour la phase de réponse aiguë, à condition que la prise puisse être créée rapidement (par exemple, puits d’injection). D'autres prises d'eau seront probablement plus adaptées aux phases de relèvement et de stabilisation en raison des délais d'excavation et de construction (par exemple, galerie d'infiltration ou puits creusé protégé, I.7 ). Son utilisation principale est d'améliorer la qualité de l'eau afin de réduire les besoins de traitement ultérieurs (par exemple, pour permettre uniquement la chloration).

Fonctionnement et entretien

Le volume d'eau entrant dans la prise d'eau doit être surveillé pour déceler des signes d'obstruction de la zone perméable, ce qui est un problème courant avec les systèmes de filtration des berges. Ceci est mieux atténué par une bonne conception et un bon emplacement, mais il est possible que des travaux de réhabilitation majeurs soient nécessaires si la prise d'eau devient trop obstruée. En dehors de cela, la filtration des berges réduit en réalité le fonctionnement et l'entretien requis pour la clarification de l'eau (par exemple, la demande de produits chimiques dans le processus de coagulation) et peut complètement remplacer la clarification dans certains cas.

Santé et sécurité

L'eau peut encore nécessiter un traitement ou peut présenter un risque pour la santé, notamment en raison de la contamination microbiologique qui est plus susceptible d'être un problème dans les zones peuplées ou là où il y a beaucoup d'animaux. D'autres risques pour la santé sont associés à l'excavation et varient selon le type de prise. Pour les galeries d'infiltration ou lorsque des canaux de matériaux perméables sont installés entre la source et la prise d'eau, un risque d'effondrement en zone saturée, combiné à l'excavation de tranchée profonde requise, pose un risque sanitaire lorsque les procédures de construction/coffrage ne sont pas adéquates.

Coûts

Le coût variera selon le type de prise construite. Les puits par injection d’eau peuvent être bon marché, car ils sont réalisés rapidement et avec peu de matériel (environ 150 USD le mètre) par rapport aux galeries d'infiltration, qui peuvent être plus chères, plus longues à installer et nécessitent des travaux d'excavation importants (environ 11 000 USD ou plus pour un galerie de 20 mètres de long x 3 mètres de large x 5 mètres de profondeur).

Considérations sociales et environnementales

La filtration des berges a tendance à être bien acceptée par les gens, car le processus de filtration de l'eau à travers les sédiments des berges est facilement compris. Cependant, une surexploitation de l'eau peut entraîner l'assèchement d'une masse d'eau de surface ou la réduction du débit des rivières, ce qui peut causer des problèmes importants aux autres utilisateurs.