L’ÉVALUATION DU POMPAGE DES FLUIDES SOUTERRAINS
Le pompage déforme les sols
lors d’une comparaison de routine d’images radar par la technique d’interférométrie, destinée à détecter d’éventuels changements dans les cultures, plusieurs images séparées par des intervalles de temps courts, trois jours, ont été acquises. L’objectif étant d’évaluer l’effet des irrigations, éventuellement responsables de légers gonflements du sol. L’image d’amplitude (page ci-contre,figure de gauche) montre le site, situé à cheval sur la frontière entre les Etats-Unis et le Mexique, à proximité de la ville de Mexicali. On distingue d’ailleurs la frontière en raison des pratiques culturales très différentes de part et d’autre de la frontière. La taille des champs aux Etats-Unis est beaucoup plus grande. La comparaison par interférométrie d’images séparées par des multiples de trois jours donne un résultat comme la figure du milieu, où les variations de phase sur les champs, objets de notre étude, sont bien visibles. Le satellite étant revenu dans la même configuration orbitale deux ans plus tard, une autre série d’images «trois jours» a été acquise. Malgré l’écart de deux ans séparant les deux séries d’images, qui ne laissait aucun espoir d’avoir une mesure inter- férométrique sur un paysage agricole, la comparaison a été tentée entre images séparées par deux ans (figure de droite). Comme prévu, la comparaison n’a rien donné sur la partie «agricole» du paysage. En revanche, plusieurs franges emboîtées sont visibles sur la droite de l’image. Ces franges dessinent une zone elliptique dont la longueur atteint 18 kilomètres et la largeur 10 kilomètres. Il s’agit d’un trou dont la profondeur est très faible, au plus trois franges, c’est-à-dire neuf centimètres au maximum. Malgré cette faible profondeur, le trou atteint un volume de quatre millions de mètres cubes, en raison de sa très grande surface.
Après enquête, il s’avère que le centre du trou est occupé par une usine géothermique dont l’activité a été reconstituée : pendant les deux ans écoulés entre les prises d’images radar,l’usine a pompé 100 millions de mètres cubes d’eau chaude depuis une nappe située à 2 200 mètres de profondeur. Après avoir produit de l’électricité à partir de cette eau chaude, l’usine l’a réinjectée en profondeur, mais une partie de l’eau est perdue dans ce processus. L’usine n’a réinjecté que 95 millions de mètres cubes. Nous pouvons donc «voir» l’eau qui manque par radar, sans avoir besoin d’en demander la permission. Les déformations du sol, qu’elles soient dues aux activités minières, de pompage d’eau ou de pétrole, de stockage de gaz ou qu’elles soient d’origine naturelle, ont un impact sur notre environnement ; elles peuvent perturber l’écoulement des eaux de surface ou créer des fissures dans les bâtiments.
Ces déformations peuvent également être temporaires. Ainsi, lors des travaux d’extension du réseau du RER et du métro à Paris, les ingénieurs ont dû abaisser le niveau des nappes phréatiques par pompage afin de permettre aux travaux de se dérouler dans de bonnes conditions. L’interférométrie par radar a permis de mesurer précisément l’étendue et la profondeur du «trou» ainsi créé par affaissement du sol (la profondeur n’a pas dépassé quelques millimètres). À l’issue des travaux, l’arrêt du pompage et le retour de l’eau se sont traduits par une remontée du sol au niveau initial.
D’une manière générale,la déformation du sol sous l’effet de cavités naturelles ou artificielles,récentes ou anciennes, ou bien sous l’effet du flux ou reflux d’eau souterraine, ou encore sous l’effet d’un assèchement de sols argileux, est beaucoup plus fréquente qu’on ne le pense généralement. L’interférométrie peut être utilisée dans ces cas, avec une perspective moins scientifique que dans les autres cas cités dans ce livre, mais dans une perspective de sécurité civile, voire comme preuve en justice.
Après enquête, il s’avère que le centre du trou est occupé par une usine géothermique dont l’activité a été reconstituée : pendant les deux ans écoulés entre les prises d’images radar,l’usine a pompé 100 millions de mètres cubes d’eau chaude depuis une nappe située à 2 200 mètres de profondeur. Après avoir produit de l’électricité à partir de cette eau chaude, l’usine l’a réinjectée en profondeur, mais une partie de l’eau est perdue dans ce processus. L’usine n’a réinjecté que 95 millions de mètres cubes. Nous pouvons donc «voir» l’eau qui manque par radar, sans avoir besoin d’en demander la permission. Les déformations du sol, qu’elles soient dues aux activités minières, de pompage d’eau ou de pétrole, de stockage de gaz ou qu’elles soient d’origine naturelle, ont un impact sur notre environnement ; elles peuvent perturber l’écoulement des eaux de surface ou créer des fissures dans les bâtiments.
Ces déformations peuvent également être temporaires. Ainsi, lors des travaux d’extension du réseau du RER et du métro à Paris, les ingénieurs ont dû abaisser le niveau des nappes phréatiques par pompage afin de permettre aux travaux de se dérouler dans de bonnes conditions. L’interférométrie par radar a permis de mesurer précisément l’étendue et la profondeur du «trou» ainsi créé par affaissement du sol (la profondeur n’a pas dépassé quelques millimètres). À l’issue des travaux, l’arrêt du pompage et le retour de l’eau se sont traduits par une remontée du sol au niveau initial.
D’une manière générale,la déformation du sol sous l’effet de cavités naturelles ou artificielles,récentes ou anciennes, ou bien sous l’effet du flux ou reflux d’eau souterraine, ou encore sous l’effet d’un assèchement de sols argileux, est beaucoup plus fréquente qu’on ne le pense généralement. L’interférométrie peut être utilisée dans ces cas, avec une perspective moins scientifique que dans les autres cas cités dans ce livre, mais dans une perspective de sécurité civile, voire comme preuve en justice.
l’interférométrie permet de connaître la variation de distance sur la ligne de visée du radar. Dans le cas d’un affaissement du sol de grande étendue, nous savons que le mouvement est vertical (flèche rouge sur le schéma). Il suffit alors d’ajouter un terme correctif pour tenir compte du fait que l’interférogramme n’a vu qu’une projection du mouvement réel. Compte tenu de l’angle de visée du satellite, 28 millimètres d’éloignement du satellite (une frange) correspondent à 31 millimètres de mouvement vertical vu en aller-retour (flèche bleue).