Traçage et recherche de fuite
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Traçage ou multi-traçage ? Un multi-traçage consiste à injecter simultanément différents traceurs, en plusieurs points d’injection. Il permet de répondre à plusieurs questions à la fois, de réduire le coût et de gagner un temps considérable. Par contre, il impose un choix judicieux des traceurs utilisés, suffisamment conservatifs dans le contexte, et sans présenter d’interférences analytiques entre eux.
Dans la pratique, la quantité est estimée à dire d’expert, au regard du contexte hydrogéologique. Entre l’empirisme, l’intuition et l’expérience, pour trancher la question, il faut tenir compte de deux éléments déterminants : la dilution que le traceur devrait subir, souvent approchée au moyen de la distance et la performance analytique du traceur, et les modes de surveillance.
A NOTER
Le traçage ne peut pas renseigner sur la totalité du système hydrologique ou hydrogéologique. Les résultats se rapportent uniquement à la partie testée. Pour extrapoler à une autre partie de l’aquifère il faut être certain de l’homogénéité du milieu.
Les bonnes pratiques impliquent la transmission d’une information préalable à l’opération de traçage auprès des autorités (DDT, gendarmerie, etc.) et des riverains (mairie). Cela permet notamment d’éviter les craintes et alertes liées à la coloration de l’eau, dans le cas de traceurs fluorescents ou colorants. Avant toute injection, il est nécessaire de réaliser des prélèvements d’eau d’échantillons témoins, et si le protocole inclut l’emploi de détecteurs au charbon actif, il s’agit de prévoir également l’immersion de fluocapteurs « témoins » à une fréquence adaptée. Pour les traçages de reconnaissance, la réalisation en période de hautes eaux permet généralement de bénéficier de conditions plus favorables, du fait d’écoulements plus rapides en ciblant préférentiellement une période de décrue. Il est recommandé d’effectuer les traçages de simulation dans des conditions hydrologiques contrastées (basses et hautes eaux), car les résultats obtenus peuvent fluctuer dans de larges proportions.
• Type de point(s) d’eau suivi(s) : source, captage, forage, rivière,…• Possibilités d’installation de matériel : place disponible, sécurité, alimentation électrique, accès…)• Budget disponible.
La méthode la plus fiable de suivi et d’analyse est le prélèvement d’eau avec analyse au laboratoire. Les appareils du laboratoire permettent aujourd’hui la détection des substances en très faible concentration. Pour les traceurs fluorescents, les spectrofluorimètres de laboratoire (mesure directe de fluorescence) permettent d’atteindre des limites de détection très basses, de l’ordre de 0.001 µg/L pour l’uranine. L’analyse spectrale réalisée par un spectrofluorimètre constitue un diagnostic indispensable de détection et d’interprétation d’un traçage, d’autant plus que les quantités d’injection sont de plus en plus réduites, afin de rester sous le seuil de visibilité aux points de restitution.
Les résultats d’un traçage sont illustrés par la courbe de restitution du traceur, donnant ainsi l’évolution des concentrations en fonction du temps, au point de restitution. La maitrise des débits au point de restitution permet de calculer un bilan de restitution (masse restituée et pourcentage de restitution), et la Distribution des Temps de Séjour (DTS) qui permet de décrire le transit du traceur dans le système traçage. La DTS correspond à la fonction de densité de probabilité qui donne la probabilité qu’a une molécule de traceur de séjourner dans le système. C’est en effet la courbe de distribution du nuage de traceur. Lorsque l’injection peut être assimilée à une impulsion « Dirac » (soit une injection brève), la DTS donne la réponse impulsionnelle du système-traçage pour les conditions hydrologiques dans lesquelles il se trouve au moment du traçage, (Lepiller M. & Mondain P-H, 1986). A partir de la DTS, on peut calculer un certain nombre de paramètres décrivant le transit du traceur, tels que le temps moyen de séjour et la vitesse apparente. L’interprétation des résultats est différente selon l’objectif. Pour les traçages de reconnaissance, l’objectif principal est d’affirmer avec exactitude l’appartenance d’un point d’injection à l’impluvium du système karstique. Pour les traçages quantitatifs (de simulation), il est important de décrire avec précision les modalités de transit du traceur, ainsi que les paramètres hydrodispersifs pour les traçages en milieu poreux. Des outils analytiques d’aide pour l’estimation des paramètres existent. Le logiciel TRAC, en mode « Interprétation » des traçages, permet d’interpréter un traçage à l’aide de différentes solutions analytiques par ajustement des paramètres de la solution et comparaison avec les données d’observation.
Il ne faut pas confondre les seuils de détection instrumentaux et les limites de détection réelles qui sont fortement dépendantes du niveau du bruit de fond dans les eaux naturelles et varient en fonction du traceur.
Enfin, à l’issue de l’opération de traçage et de l’interprétation des résultats, l’opérateur est invité à saisir les informations dans l’application de saisie de la BD Traçages. Il s’agit de la base de données, à vocation nationale, dédiée à la bancarisation des données. (cf. article dédié à la déclaration et à la bancarisation)