SECRETARIAT D'ETAT AUPRÈS DU MINISTRE DE L'INTÉRIEUR DÉPARTEMENTS ET TERRITOIRES D'OUTRE - MER PRÉÉTUDE ÉCONOMIQUE ET INDUSTRIELLE SUR LES PERSPECTIVES DE DÉVELOPPEMENT DE LA GÉOTHERMIE HAUTE ÉNERGIE EN MARTINIQUE BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL Département géothermie Rapport du B.R.G.M. 82 SGIM 1033 GTH
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SECRETARIAT D'ETAT AUPRÈS DU MINISTRE DE L'INTÉRIEUR
DÉPARTEMENTS ET TERRITOIRES D'OUTRE - MER
PRÉÉTUDE ÉCONOMIQUE ET INDUSTRIELLESUR LES PERSPECTIVES DE DÉVELOPPEMENT
DE LA GÉOTHERMIE HAUTE ÉNERGIEEN MARTINIQUE
BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
Département géothermie
Rapport du B . R . G . M .
82 SGIM 1033 GTH
SECRÉTARIAT D'ÉTAT AUPRÈS DU MINISTRE DE L'INTÉRIEUR
1.1. Evolution de La consommation en produits pétroliers 21.2. Répartition de la consommation des produits pétroliers 21.3. Electricité 31.4. Industrie et artisanat 4
2. CAPACITE DU MARCHE 5
2.1. Situation actuelle 5
2.1.1. .Parc de production d'électricité 52.1.2. Production d 'électricité 5
2.1. 3. Consommation d 'électricité 62.1.4. Distribution d' électricité 6
2.2. Evolution '. 7
2.2.1. Centrale EDF de Bellefontaine 72.2.2. Géothermie " 72.2.3. Hydroélectricité 82.2.4. Vent 82.2.5. Solaire 82.2.6. Biomasse 8
1.1. Evolution de La consommation en produits pétroliers 21.2. Répartition de la consommation des produits pétroliers 21.3. Electricité 31.4. Industrie et artisanat 4
2. CAPACITE DU MARCHE 5
2.1. Situation actuelle 5
2.1.1. .Parc de production d'électricité 52.1.2. Production d 'électricité 5
2.1. 3. Consommation d 'électricité 62.1.4. Distribution d' électricité 6
2.2. Evolution '. 7
2.2.1. Centrale EDF de Bellefontaine 72.2.2. Géothermie " 72.2.3. Hydroélectricité 82.2.4. Vent 82.2.5. Solaire 82.2.6. Biomasse 8
5.1. Déclaration d'utilité publique ..' ' 31,^5.2. Plan d'occupation des sols. Déclassement de zone 31^5.3. ' Installations' classées ..i......i,.k.i,kih.i.i%k*M..h... .'l'-.mVà.. ^'^C ."325.4. Certificat d'Urbanisme - Permis de construire 335.5. Prélèvements et rejets en mer 33
5.5.1. Prélèvement d'eau de mer 335.5.2. Rejets d 'eau à partir de la côte 33
5.6. Prélèvements d'eau douce 34
5.6.1. Dans un cours d 'eau non domanial 345.6.2. Dans un cours d 'eau domanial 345.6.3. Remarque 34
5.7. Permis d'exploitation 34
6. ANALYSE MULTI CRITERES DE L'INTERET PRESENTE PAR CHACUNE DES
ZONES 35
6.1. Introduction 356.2. Méthodologie du classement par ordre d'intérêt 356.3. Conclusions 35
Paqes
4.- PRINCrPAttS--P+tA5¤S'1>&-RALI-SATI0N D'UN PROJET DE .GEOTHERfCEE /' TA ;a/Eí .
5.1. Déclaration d'utilité publique ..' ' 31,^5.2. Plan d'occupation des sols. Déclassement de zone 31^5.3. ' Installations' classées ..i......i,.k.i,kih.i.i%k*M..h... .'l'-.mVà.. ^'^C ."325.4. Certificat d'Urbanisme - Permis de construire 335.5. Prélèvements et rejets en mer 33
5.5.1. Prélèvement d'eau de mer 335.5.2. Rejets d 'eau à partir de la côte 33
5.6. Prélèvements d'eau douce 34
5.6.1. Dans un cours d 'eau non domanial 345.6.2. Dans un cours d 'eau domanial 345.6.3. Remarque 34
5.7. Permis d'exploitation 34
6. ANALYSE MULTI CRITERES DE L'INTERET PRESENTE PAR CHACUNE DES
ZONES 35
6.1. Introduction 356.2. Méthodologie du classement par ordre d'intérêt 356.3. Conclusions 35
Pages
7. EVALUATION DESi?C»UTS^ -7^ .c
7.1. TnYrb'ductYon '."."...7.2. Exemptes .«...
7 .2.1. Bouil lante.7.2..2. Ahuachapan
,.7.3. 'Décómpositiorí en coûts standards
.7..3.1.. Coûts d'investissement .-
.7... 3..2. Coûts du kUh .geptheTrni-que,9f9r
V»6'
"7.4. Comparaison coût du kWh qéothermique/coût du kWh Fuel^'7.5. Planning de réalisation - Echéancier des investissements
j,,,,38
,38
3838
39
3941
4243
8. GENERALITES SUR LE MONTAGE JURIDIQUE D'UN PROJET DE GEOTHERMIEEN MARTINIQUE
8.1. Introduction 8.2. Prospection et développement du champ
.8.3. Exploitation du champ '8.4. Construction de la centrale
^44
44444545
9. EVALUATION DU POTENTIEL HUMAIN
9.1.9.2.
Situation générale de l'emploiDétermination des compétences,,
Installation à vapeur directe et décharge atmos-phérioue (Cycle 1) 55
Système géothermique Haute Energie de type vapeursèche 56
Système géothermique Haute Energie de type vapeurhumide 57
Centrale géothermique de Bouillante 58
Production d'électricité avec centrale à fluidebinaire 59
Schéma d'implantation d'une centrale géothermique 60
Figure
Figure
Figure
Figure
Figure
Figure
Figure
Figure
Figure
Figure
Figure
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
LISTE DES FIGURES
Pages
Situation géographique des zones Nord et Sud 11
Zone Nord (A) 12
Zone Sud (B) 15
Carte du réseau aérien de la Martinioue 52
Carte des débits d'étiage 53
Installation à vapeur directe et décharge atmos-phérioue (Cycle 1) 55
Système géothermique Haute Energie de type vapeursèche 56
Système géothermique Haute Energie de type vapeurhumide 57
Centrale géothermique de Bouillante 58
Production d'électricité avec centrale à fluidebinaire 59
Schéma d'implantation d'une centrale géothermique 60
- 1 -
RESUME
Les principaux points qui seront abordés dans cetteétude sont les suivants :
. Situation énergétique de la Martinique et étudede la capacité du marché de l'électricité.
. Intérêt présenté par chacune des zones potentiellesen fonction des contraintes de surface qui leur sont propres, en vuede l'exploitation d'un champ de géothermie haute énergie et de l'im¬plantation d'une centrale électrique.
. Montant et échéancier des investissements qu'il y auralieu de mettre en place en fonction des options choisies.
, Le but de cette étude est également d'informer le lecteurdes principales phases d'un projet de géothermie haute énergie et desorientations actuelles quant au montage d'iui tel projet, de décrire lesprincip'aux équipements à mettre en place et de mettre en évidence lesaspects administratifs et légaux, ainsi que les contraintes qui s'y rat¬tachent. Elle dépasse en ce sens le strict cadre d'une étude de pré¬faisabilité, mais devrait permettre de mieux cerner l'ensemble des pro¬blèmes qu'il y aura lieu d'appréhender et de résoudre avant l'enclenche¬ment de chacune des phases constitutives du projet.
- 1 -
RESUME
Les principaux points qui seront abordés dans cetteétude sont les suivants :
. Situation énergétique de la Martinique et étudede la capacité du marché de l'électricité.
. Intérêt présenté par chacune des zones potentiellesen fonction des contraintes de surface qui leur sont propres, en vuede l'exploitation d'un champ de géothermie haute énergie et de l'im¬plantation d'une centrale électrique.
. Montant et échéancier des investissements qu'il y auralieu de mettre en place en fonction des options choisies.
, Le but de cette étude est également d'informer le lecteurdes principales phases d'un projet de géothermie haute énergie et desorientations actuelles quant au montage d'iui tel projet, de décrire lesprincip'aux équipements à mettre en place et de mettre en évidence lesaspects administratifs et légaux, ainsi que les contraintes qui s'y rat¬tachent. Elle dépasse en ce sens le strict cadre d'une étude de pré¬faisabilité, mais devrait permettre de mieux cerner l'ensemble des pro¬blèmes qu'il y aura lieu d'appréhender et de résoudre avant l'enclenche¬ment de chacune des phases constitutives du projet.
- 2
1. SITUATION ENERGETIQUE DE LA MARTINIQUE
A l'exception de quelques applications ponctuelles faisantappel aux énergies renouvelables, la Martinique reste sur le plan énergé¬tique totalement dépendéinte de l'importation de produits pétroliers.
La consommation de produits pétroliers en 1981 a été de295 800 tonnes, soit environ 0,95 TEP/habitant , chiffre relativementfaible par rapport à la moyenne française (de l'ordre de 2 TEP/habitant) .
Comme on le verra par la suite, l'écart entre ces deux valeurss'explique par une répartition différente des consommations. En effet, enMartinique, les transports ont une part prépondérente , alors gue celle du secteurindustriel est faible. Par ailleiirs, il faut noter que ces deux ratios ne sont pasdirectement comparables, dans la mesure où la majorité des produits finis sontimportés, ce qui localement diminue d'autant la quëmtité d'énergie nécessaire àleur fabrication.
L'évolution de la consommation en produits pétroliers pourles cinq dernières années est reportée dans le tableau ci-après :
ANNEE
Consommation(tonnes)
Taux d ' aug¬mentation (%)
1977
256 930
1,8
1978
272 086
5,9
1979
284 100
4,4
1980
290 400
2,2
1981
295 800
1,9
Moyenne81/77
2,86 %
On remarque que l'augmentation annuelle est assez importante, cequi provient, là encore, de l'importance relative des transports, secteur pourlequel les économies d'énergie sont assez limitées.
L'écart de certains taux par rapport à la moyenne s'explique par1 ' importance de 1 ' incidence que peuvent avoir sur la consommation des événementsà caractère aléatoire (cyclones, séismes, grèces de transports, etc...), phéno¬mène d'autant plus sensible que l'île est de faible étendue.
1.2. RêBartUion_de_T_a_çonsommatign_des_Broduits^
Le tableau sxiivant donne, pour les principaux secteursde consommation, la répartition approximative de la consommation suivantces secteurs.
- 2
1. SITUATION ENERGETIQUE DE LA MARTINIQUE
A l'exception de quelques applications ponctuelles faisantappel aux énergies renouvelables, la Martinique reste sur le plan énergé¬tique totalement dépendéinte de l'importation de produits pétroliers.
La consommation de produits pétroliers en 1981 a été de295 800 tonnes, soit environ 0,95 TEP/habitant , chiffre relativementfaible par rapport à la moyenne française (de l'ordre de 2 TEP/habitant) .
Comme on le verra par la suite, l'écart entre ces deux valeurss'explique par une répartition différente des consommations. En effet, enMartinique, les transports ont une part prépondérente , alors gue celle du secteurindustriel est faible. Par ailleiirs, il faut noter que ces deux ratios ne sont pasdirectement comparables, dans la mesure où la majorité des produits finis sontimportés, ce qui localement diminue d'autant la quëmtité d'énergie nécessaire àleur fabrication.
L'évolution de la consommation en produits pétroliers pourles cinq dernières années est reportée dans le tableau ci-après :
ANNEE
Consommation(tonnes)
Taux d ' aug¬mentation (%)
1977
256 930
1,8
1978
272 086
5,9
1979
284 100
4,4
1980
290 400
2,2
1981
295 800
1,9
Moyenne81/77
2,86 %
On remarque que l'augmentation annuelle est assez importante, cequi provient, là encore, de l'importance relative des transports, secteur pourlequel les économies d'énergie sont assez limitées.
L'écart de certains taux par rapport à la moyenne s'explique par1 ' importance de 1 ' incidence que peuvent avoir sur la consommation des événementsà caractère aléatoire (cyclones, séismes, grèces de transports, etc...), phéno¬mène d'autant plus sensible que l'île est de faible étendue.
1.2. RêBartUion_de_T_a_çonsommatign_des_Broduits^
Le tableau sxiivant donne, pour les principaux secteursde consommation, la répartition approximative de la consommation suivantces secteurs.
- 3 -
Secteur
Transport routier
E.D.F.
Industrie
Aviation
Soutes
Autres
Produits
SupercarburantEssenceGazole
Diesel CilFuel Cil
Diesel CilFuel Cil
CarburéacteurEssence
GazoleDiesel CilFuel Cil
Divers
%
35
25
3
20
13
4
La dernière ligne du tableau concerne des produits telsque le lampant, le butane et le fuel oil domestique, utilisés dans plu¬sieurs secteurs d'activité.
On peut remarquer la part très importante des transports (soutesroute, aviation) dans cette répartition, qui représente un total del'ordre de 68 % de la consonmation totale.
1.3. Electricité
Avec environ 25 % de la consommation totale en énergie en1981, Electricité de France est en Martinique un des principatix consomma¬teurs de produits pétroliers.
Mojjenne_Tension
Les consommations d'énergie électrique et le nombred'abonnements par secteurs d'activité se répartissent suivant le tableaude 1 ' annexe Al .
On note que le secteur tertiaire appelle la moitié del'énergie électrique moyenne tension produite, qui est en 1981 de120 802 MWh.
Dans ce secteur, l'activité touristique et les établisse¬ments collectifs représentent les principaux consommateurs d'électricitémoyenne tension.
Parmi les principaux utilisateurs d'électricité ontrouve notamment :
- 3 -
Secteur
Transport routier
E.D.F.
Industrie
Aviation
Soutes
Autres
Produits
SupercarburantEssenceGazole
Diesel CilFuel Cil
Diesel CilFuel Cil
CarburéacteurEssence
GazoleDiesel CilFuel Cil
Divers
%
35
25
3
20
13
4
La dernière ligne du tableau concerne des produits telsque le lampant, le butane et le fuel oil domestique, utilisés dans plu¬sieurs secteurs d'activité.
On peut remarquer la part très importante des transports (soutesroute, aviation) dans cette répartition, qui représente un total del'ordre de 68 % de la consonmation totale.
1.3. Electricité
Avec environ 25 % de la consommation totale en énergie en1981, Electricité de France est en Martinique un des principatix consomma¬teurs de produits pétroliers.
Mojjenne_Tension
Les consommations d'énergie électrique et le nombred'abonnements par secteurs d'activité se répartissent suivant le tableaude 1 ' annexe Al .
On note que le secteur tertiaire appelle la moitié del'énergie électrique moyenne tension produite, qui est en 1981 de120 802 MWh.
Dans ce secteur, l'activité touristique et les établisse¬ments collectifs représentent les principaux consommateurs d'électricitémoyenne tension.
Parmi les principaux utilisateurs d'électricité ontrouve notamment :
- 4 -
- quelques établissements industriels
- les grands hôtels
- les installations frigorifiques de conservation deproduits congelés
- les grandes surfaces commerciales.
iS§§ê_lÊ!35l2D
L'électricité basse tension est essentiellement consomméepar le secteur résidentiel et tertiaire. La consommation en 1980 s'élève à133 780 MWh, soit environ 10 % de plus que la consommation en moyennetension.
1.4. Industrie_et_artisanat
La part de consommation que représente ce secteur par rap¬port à la consommation totale en produits pétroliers et en électricité(moyenne tension + basse tension) est respectivement de 3 % et de 15 %,chiffres qui montrent le caractère relativement limité du secteur indus¬triel et artisanal.
- 4 -
- quelques établissements industriels
- les grands hôtels
- les installations frigorifiques de conservation deproduits congelés
- les grandes surfaces commerciales.
iS§§ê_lÊ!35l2D
L'électricité basse tension est essentiellement consomméepar le secteur résidentiel et tertiaire. La consommation en 1980 s'élève à133 780 MWh, soit environ 10 % de plus que la consommation en moyennetension.
1.4. Industrie_et_artisanat
La part de consommation que représente ce secteur par rap¬port à la consommation totale en produits pétroliers et en électricité(moyenne tension + basse tension) est respectivement de 3 % et de 15 %,chiffres qui montrent le caractère relativement limité du secteur indus¬triel et artisanal.
- 5 -
CAPACITE DU MARCHE
2.1. Situation actuelle
2,1.1. Parç_de_Brgduçtion_d]^§leçtri ci té
La production d'électricité en Martinique est dans saquasi-totalité assurée par la centrale thermique EDF de la Pointe desCARRIERES dont les principales caractéristiques pour l'année 1981 sontreportées dans le tableau ci-dessous.
TYPE DE HACHINE
Turbine à gaz ipiston libre
Groupes
Diesels
PKl
PK2
TOTAL
NOHBRE
2
' 6
6
PUISSANCEINSTALLEE
PAR HACHINE (HU)
5
5 X 5,5 HW
+
1 X 3,3 MW
10,8
PUISSANCEINSTALLEE
TOTALE (nU)
10
30,8
64,8
105,6
PUISSANCEOPERATIONELLE
TOTALE (WU)
105,6
PUISSANCEGARANTIE
TOTALE (HU)
105,6
2.1.2. P!:oduçtign_d]_éleçtriçUé
Les données relatives à l'évolution de la productiond'électricité au cours des cinq dernières années sont reportées dansle tableau de l'annexe A2.
Ce tableau montre que l'évolution de la productionentre 1977 et 1981 a été en moyenne de 9,52 % par an, valeur qui estâ rapprocher de l'évolution envisagée pour les années à venir, et quiest estimée à 12 % par an jusqu'à l'horizon 1986. A cette date, l'éner¬gie produite axix bornes des alternateurs et d'origine exclusivementthermique devrait être de l'ordre de 512 GWh pour une puissance depointe de 100 MW avec iine utilisation correspondante estimée à 5120heures .
- 5 -
CAPACITE DU MARCHE
2.1. Situation actuelle
2,1.1. Parç_de_Brgduçtion_d]^§leçtri ci té
La production d'électricité en Martinique est dans saquasi-totalité assurée par la centrale thermique EDF de la Pointe desCARRIERES dont les principales caractéristiques pour l'année 1981 sontreportées dans le tableau ci-dessous.
TYPE DE HACHINE
Turbine à gaz ipiston libre
Groupes
Diesels
PKl
PK2
TOTAL
NOHBRE
2
' 6
6
PUISSANCEINSTALLEE
PAR HACHINE (HU)
5
5 X 5,5 HW
+
1 X 3,3 MW
10,8
PUISSANCEINSTALLEE
TOTALE (nU)
10
30,8
64,8
105,6
PUISSANCEOPERATIONELLE
TOTALE (WU)
105,6
PUISSANCEGARANTIE
TOTALE (HU)
105,6
2.1.2. P!:oduçtign_d]_éleçtriçUé
Les données relatives à l'évolution de la productiond'électricité au cours des cinq dernières années sont reportées dansle tableau de l'annexe A2.
Ce tableau montre que l'évolution de la productionentre 1977 et 1981 a été en moyenne de 9,52 % par an, valeur qui estâ rapprocher de l'évolution envisagée pour les années à venir, et quiest estimée à 12 % par an jusqu'à l'horizon 1986. A cette date, l'éner¬gie produite axix bornes des alternateurs et d'origine exclusivementthermique devrait être de l'ordre de 512 GWh pour une puissance depointe de 100 MW avec iine utilisation correspondante estimée à 5120heures .
- 6 -
2.1.3. Consommation _d^éleçtri ci té
Les données relatives à la consommation d'électricité aucours des cinq dernières années sont reportées dans le tableau de l'an¬nexe A3 .
Ce tableau montre que la consommation globale d'énergiea augmenté en moyenne de 9,2 % par an entre 1977 et 1981 puisqu'elle estpassée de 195 Gt-îh à 277 GWh. Cette valeur est à rapprocher de la valeurde 512 GWh , consommation totale estimée pour 1986, soit une augmentationannuelle de l'ordre de 12 %. Parallèlement, on constate une tendance à lastabilisation, voire à la chute, de la démographie, liée â de multiplesraisons (émigration, limitation des naissances, etc...). L'évolution dela consommation dépend donc d'une part d'un accroissement du confort in¬dividuel et d'un développement de certaines activités des secteurs se¬condaire et tertiaire et, d'autre part, du raccordement des 30 000abonnés potentiels non encore reliés au réseau, principalement du faitdes difficultés d'accès qu'ils présentent ou de leur éloignement par rap¬port au réseau existant. Il n'est d'ailleurs pas impossible que l'on pré¬fère recourir pour ces derniers à des unités de production d'électricitédécentralisée (solaire, micro-centrale) plutôt que de les raccorder auréseau, ce qui nécessiterait des investissements représentant un coûtmarginal très élevé.
Ce tableau montre par ailleurs une évolution de la répar¬tition des consommations entre Basse Tension et Moyenne Tension. En effet,la basse tension, qui représentait 48,6 % de la consommation totale en1979 avec 117GV]h, en représente 52,5 % en 1980 avec 134 GWh , et les pré¬visions sont de 54,8 % en 1986.
2.1.4. Distri butign_d^§]_eçtriçité
Les données relatives à la distribution d'électricité aucours des cinq dernières années sont reportées dans le tableau ci-après :
Longueur des lignes B.T. (km)
Longueur des lignes M.T. (km)
Nombre de postes de transfor¬mation
1977
716,4
808,1
1114
1978
822,9
857,6
1190
1979
886,6
908,4
1245
1980
960,5
1019,7
1324
1981
1090,0
1052,0
1400
Ce tableau est à rapprocher de la carte du réseau aériende l'Ile, située en zmnexe A4, qui montre un déséqxiilibre entre la moitiésud, qui est la plus peuplée et qui regroupe la majeure partie de l'acti¬vité économique et la moitié nord, zone de savane et de plantations, moinspeuplée et d'accès plus difficile.
- 6 -
2.1.3. Consommation _d^éleçtri ci té
Les données relatives à la consommation d'électricité aucours des cinq dernières années sont reportées dans le tableau de l'an¬nexe A3 .
Ce tableau montre que la consommation globale d'énergiea augmenté en moyenne de 9,2 % par an entre 1977 et 1981 puisqu'elle estpassée de 195 Gt-îh à 277 GWh. Cette valeur est à rapprocher de la valeurde 512 GWh , consommation totale estimée pour 1986, soit une augmentationannuelle de l'ordre de 12 %. Parallèlement, on constate une tendance à lastabilisation, voire à la chute, de la démographie, liée â de multiplesraisons (émigration, limitation des naissances, etc...). L'évolution dela consommation dépend donc d'une part d'un accroissement du confort in¬dividuel et d'un développement de certaines activités des secteurs se¬condaire et tertiaire et, d'autre part, du raccordement des 30 000abonnés potentiels non encore reliés au réseau, principalement du faitdes difficultés d'accès qu'ils présentent ou de leur éloignement par rap¬port au réseau existant. Il n'est d'ailleurs pas impossible que l'on pré¬fère recourir pour ces derniers à des unités de production d'électricitédécentralisée (solaire, micro-centrale) plutôt que de les raccorder auréseau, ce qui nécessiterait des investissements représentant un coûtmarginal très élevé.
Ce tableau montre par ailleurs une évolution de la répar¬tition des consommations entre Basse Tension et Moyenne Tension. En effet,la basse tension, qui représentait 48,6 % de la consommation totale en1979 avec 117GV]h, en représente 52,5 % en 1980 avec 134 GWh , et les pré¬visions sont de 54,8 % en 1986.
2.1.4. Distri butign_d^§]_eçtriçité
Les données relatives à la distribution d'électricité aucours des cinq dernières années sont reportées dans le tableau ci-après :
Longueur des lignes B.T. (km)
Longueur des lignes M.T. (km)
Nombre de postes de transfor¬mation
1977
716,4
808,1
1114
1978
822,9
857,6
1190
1979
886,6
908,4
1245
1980
960,5
1019,7
1324
1981
1090,0
1052,0
1400
Ce tableau est à rapprocher de la carte du réseau aériende l'Ile, située en zmnexe A4, qui montre un déséqxiilibre entre la moitiésud, qui est la plus peuplée et qui regroupe la majeure partie de l'acti¬vité économique et la moitié nord, zone de savane et de plantations, moinspeuplée et d'accès plus difficile.
- 7 -
2.2. Evolution
Comme on l'a vu dans le chapitre précédent, les perspec¬tives d'évolution de la production d'électricité en Martinique devronttenir compte de deux faits essentiels :
5î L'existence d'un potentiel de 30 000 abonnés ne béné¬ficiant pas encore de cette source d'énergie contre 69 000 abonnésraccordés, ce qui représente une consommation à venir importante ;
ÎC Des hypothèses d'augmentation de la production et dela consommation d^i électricité relativement ambitieuses pour la décennie àvenir, puisque de l'ordre de 12 % par an.
Il est clair que de telles perspectives ne peuvent êtreenvisagées sans un développement du potentiel de production d'électricitéexistant.
2.2.1. Central_e_E^O¿r _de_Bel l_efontaine
Les installations de la centrale de la Pointe des Carrièresnécessitant à court terme un renouvellement progressif, E.D.F. a décidé deconstruire une nouvelle centrale thermique à Bellefontaine, qui devraitprogressivement prendre le relais de la centrale actuelle.
Le planning de réalisation est le suivant :
- 1 tranche de 23 MW mise en service en Octobre 1983,
- 4 tranches en service avant fin 1985, soit 92 MW,
- 8 tranches en service fin 1990, soit 184 MW.
Le coût estimé de cette opération est de 580 millionsde Francs, fin de travaux (données A.E.E.).
2.2.2. Géothermie
Seuls les forages d'exploration permettront d'une part,de prouver l'existence de la ressource et, d'autre part, d'en évaluer lepotentiel. Mais il n'est pas aberrant dans ce domaine d'envisager desgisements capables de fournir une puissance de 50 à 100 MW.
La puissance installée de la centrale de Bellefontainepourra être ajustée en fonction du potentiel géothermique qui sera misen évidence entre temps, le principe étant d'assurer par géothermie unefourniture de base, la centrale thermique E.D.F. assurant les appels depointe .
- 7 -
2.2. Evolution
Comme on l'a vu dans le chapitre précédent, les perspec¬tives d'évolution de la production d'électricité en Martinique devronttenir compte de deux faits essentiels :
5î L'existence d'un potentiel de 30 000 abonnés ne béné¬ficiant pas encore de cette source d'énergie contre 69 000 abonnésraccordés, ce qui représente une consommation à venir importante ;
ÎC Des hypothèses d'augmentation de la production et dela consommation d^i électricité relativement ambitieuses pour la décennie àvenir, puisque de l'ordre de 12 % par an.
Il est clair que de telles perspectives ne peuvent êtreenvisagées sans un développement du potentiel de production d'électricitéexistant.
2.2.1. Central_e_E^O¿r _de_Bel l_efontaine
Les installations de la centrale de la Pointe des Carrièresnécessitant à court terme un renouvellement progressif, E.D.F. a décidé deconstruire une nouvelle centrale thermique à Bellefontaine, qui devraitprogressivement prendre le relais de la centrale actuelle.
Le planning de réalisation est le suivant :
- 1 tranche de 23 MW mise en service en Octobre 1983,
- 4 tranches en service avant fin 1985, soit 92 MW,
- 8 tranches en service fin 1990, soit 184 MW.
Le coût estimé de cette opération est de 580 millionsde Francs, fin de travaux (données A.E.E.).
2.2.2. Géothermie
Seuls les forages d'exploration permettront d'une part,de prouver l'existence de la ressource et, d'autre part, d'en évaluer lepotentiel. Mais il n'est pas aberrant dans ce domaine d'envisager desgisements capables de fournir une puissance de 50 à 100 MW.
La puissance installée de la centrale de Bellefontainepourra être ajustée en fonction du potentiel géothermique qui sera misen évidence entre temps, le principe étant d'assurer par géothermie unefourniture de base, la centrale thermique E.D.F. assurant les appels depointe .
- 8 -
2.2.3. H^droél^ectricité
Une étude réalisée par E.D.F. a permis de mettre en évi¬dence en première approche, 9 sites représentant un potentiel de 50 (3Jh/an(puisscinces allant de 0,6 à 5,5 MW) . Une étude plus approfondie a amené àne retenir en définitive, compte tenu des investissements à engager, qu'unseul site sur la rivière du Lorrain, dont le potentiel est évalué à10 GWh/an.
Actuellement, une étude est réalisée par le B.R.G.M. pourle compte de la région, dont le but est de compléter l'étude E.D.F. parl'inventaire des sites permettant l'installation de microcentrales hydro¬électriques en milieu rural, de puissances inférieures à 0,6 MW.
2.2.4. Vent
Des aérogénérateurs de type tripale verticale sont enservice actuellement sur quelques sites favorablement exposés. De faiblepuissance (inférieure à 1 KW) , ils assurent au niveau de l'habitat indi¬viduel une partie des besoins ménagers.
Un programme d'établissement de la cartographie du gise¬ment éolien a été proposé à l'ANVAR en vue de l'implantation d' aérogé¬nérateurs de puissance. Parallèlement, la société SUNWIND Energies a deman¬dé à ce même organisme une aide pour la mise au point d' êoliennes de puis¬sances supérieures à celles installées actuellement en Martinique, puisquela proposition prévoit des puissances installées allant de 1 à 2 KW.
2.2.5. Solaire
Une opération de démonstration en milieu rural doit êtreréalisée prochainement. Financée par la Région, le Conseil Général, leCOMES et l'utilisateur, elle doit pennettre une production en crête de400 W par piles photovoltaïques.
Par ailleurs, il existe un projet d' electrification desparkings et communs d'vin groupe d'inraieubles.
Les aides sollicitées auprès de l'ANVAR intéressentsurtout la mise au point de prototypes de climatiseurs solaires.
2.2.6. Bi ornasse
La bagasse est très utilisée dans la distillerie, sec¬teur de 1 ' agroalimentaire fonctionnant en circuit fermé. Toutefois, lesinstallations ont souvent des rendements déplorables, et la possibilitéde valorisation de ce type de ressource énergétique est évident.
- 8 -
2.2.3. H^droél^ectricité
Une étude réalisée par E.D.F. a permis de mettre en évi¬dence en première approche, 9 sites représentant un potentiel de 50 (3Jh/an(puisscinces allant de 0,6 à 5,5 MW) . Une étude plus approfondie a amené àne retenir en définitive, compte tenu des investissements à engager, qu'unseul site sur la rivière du Lorrain, dont le potentiel est évalué à10 GWh/an.
Actuellement, une étude est réalisée par le B.R.G.M. pourle compte de la région, dont le but est de compléter l'étude E.D.F. parl'inventaire des sites permettant l'installation de microcentrales hydro¬électriques en milieu rural, de puissances inférieures à 0,6 MW.
2.2.4. Vent
Des aérogénérateurs de type tripale verticale sont enservice actuellement sur quelques sites favorablement exposés. De faiblepuissance (inférieure à 1 KW) , ils assurent au niveau de l'habitat indi¬viduel une partie des besoins ménagers.
Un programme d'établissement de la cartographie du gise¬ment éolien a été proposé à l'ANVAR en vue de l'implantation d' aérogé¬nérateurs de puissance. Parallèlement, la société SUNWIND Energies a deman¬dé à ce même organisme une aide pour la mise au point d' êoliennes de puis¬sances supérieures à celles installées actuellement en Martinique, puisquela proposition prévoit des puissances installées allant de 1 à 2 KW.
2.2.5. Solaire
Une opération de démonstration en milieu rural doit êtreréalisée prochainement. Financée par la Région, le Conseil Général, leCOMES et l'utilisateur, elle doit pennettre une production en crête de400 W par piles photovoltaïques.
Par ailleurs, il existe un projet d' electrification desparkings et communs d'vin groupe d'inraieubles.
Les aides sollicitées auprès de l'ANVAR intéressentsurtout la mise au point de prototypes de climatiseurs solaires.
2.2.6. Bi ornasse
La bagasse est très utilisée dans la distillerie, sec¬teur de 1 ' agroalimentaire fonctionnant en circuit fermé. Toutefois, lesinstallations ont souvent des rendements déplorables, et la possibilitéde valorisation de ce type de ressource énergétique est évident.
- 9 -
Des propositions ont été formulées à l'occasion ducolloque national "Recherche et Technologie", qui concernent notammentl'étude de la reforestation en plants énergétiques, l'étude de la gazéi¬fication de la bagasse et la méthanisation des déchets.
2.3. Conclusion
Un effort iiiç)ortant est poursuivi dans le domaine desénergies renouvelables, qui vise à améliorer la situation énergétiqueactuelle de la Martinique, qui est celle d'une dépendance quasi-totalevis-à-vis des produits pétroliers importés.
Des ordres de grandeur de puissances installées quepermet d'envisager le recours à chacune de ces formes d'énergie ont étédonnés. S'il est certain que de les négliger serait ccmimettre une erreur,cela montre toutefois clairement que, dans ce domaine, seule la géother¬mie est potentiellement capable d'induire la substitution d'un nombrede TEP significatif à l'échelle de la consommation actuelle de laMartinique .
- 9 -
Des propositions ont été formulées à l'occasion ducolloque national "Recherche et Technologie", qui concernent notammentl'étude de la reforestation en plants énergétiques, l'étude de la gazéi¬fication de la bagasse et la méthanisation des déchets.
2.3. Conclusion
Un effort iiiç)ortant est poursuivi dans le domaine desénergies renouvelables, qui vise à améliorer la situation énergétiqueactuelle de la Martinique, qui est celle d'une dépendance quasi-totalevis-à-vis des produits pétroliers importés.
Des ordres de grandeur de puissances installées quepermet d'envisager le recours à chacune de ces formes d'énergie ont étédonnés. S'il est certain que de les négliger serait ccmimettre une erreur,cela montre toutefois clairement que, dans ce domaine, seule la géother¬mie est potentiellement capable d'induire la substitution d'un nombrede TEP significatif à l'échelle de la consommation actuelle de laMartinique .
- 10 -
GEOGRAPHIE DES ZONES NORD ET SUD
Au stade actuel de l'étude, deux zones ont pu êtredéfinies, qui regroupent suffisanment d'indices pour permettre d'envisager apriori vine corrélation avec un gisement géothermique haute énergie.
Pour plus de commodité àans la suite de l'étude, ondéfinira ces de\ix zones de la façon suivante : (voir figure 1)
- Zone Nord = zone située à l'Est dé la Montagne Pelée,et qui concerne globalement les permis de recherchen" 5,7, 8, 9 et 10.
- Zone Sud = zone située au Sud-Est de Fort de France;et qui concerne globalement les permis de recherchen" 12, 14, 15, 16, 17, 18 et 19.
3.1. Etude la zone Nord (fiqure 2)
3.1.1. îogograghie
Située sur les contreforts de la .Montagne Pelée, la régioncomprise entre Ajoupa - Bouillon et le Morne Rouge (permis n" 5) estrelativement accidentée.
A 1 ' inverse , la région comprise entre le Morne Rouge auNord, le Morne Vert au Sud et St Pierre à l'Est (permis n® 7, 8, 9 et10) intéresse un plateau enclavé entre la Montagne Pelée, le Morne Jacobet les pitons du Carbet, de relief beaucoup plus calme que celle corres¬pondant au permis n" 5.
3.1.2. Qadre_naturel
véritable réservoir d'eau de la Martinique, la zonedite de la Montagne Pelée, limitée au Sud par les thalwegs de la rivièreCapot et de la rivière Balisier, est particulièrement sensible et contri¬bue de façon importemte à l'équilibre hydrique de l'île.
La couvert\ire végétale de la zone est essentiellementconditionnée par l'altitude et 1 ' eacpos ition axix vents dominants, facteursdéterminauits de la pluviométrie. C'est ainsi que, en dessous de 300 m,les grandes plemtations (essentiellement bananes et euiêmas ainsi que dela canne à sucre près de St Pierre) ont relayé la végétation originelle.
Au-dessus de 500 m, on trouve la forêt hygrophile, dense,humide. En altitude, cette forêt se dégrade sous l'influence de l'excèsd'humidité, de la nébulosité et du vent, et prend un aspect rabougri.En descendant vers le littoral atlantique, la forêt hygrophile cède laplace à la savane boisée et humide.
- 10 -
GEOGRAPHIE DES ZONES NORD ET SUD
Au stade actuel de l'étude, deux zones ont pu êtredéfinies, qui regroupent suffisanment d'indices pour permettre d'envisager apriori vine corrélation avec un gisement géothermique haute énergie.
Pour plus de commodité àans la suite de l'étude, ondéfinira ces de\ix zones de la façon suivante : (voir figure 1)
- Zone Nord = zone située à l'Est dé la Montagne Pelée,et qui concerne globalement les permis de recherchen" 5,7, 8, 9 et 10.
- Zone Sud = zone située au Sud-Est de Fort de France;et qui concerne globalement les permis de recherchen" 12, 14, 15, 16, 17, 18 et 19.
3.1. Etude la zone Nord (fiqure 2)
3.1.1. îogograghie
Située sur les contreforts de la .Montagne Pelée, la régioncomprise entre Ajoupa - Bouillon et le Morne Rouge (permis n" 5) estrelativement accidentée.
A 1 ' inverse , la région comprise entre le Morne Rouge auNord, le Morne Vert au Sud et St Pierre à l'Est (permis n® 7, 8, 9 et10) intéresse un plateau enclavé entre la Montagne Pelée, le Morne Jacobet les pitons du Carbet, de relief beaucoup plus calme que celle corres¬pondant au permis n" 5.
3.1.2. Qadre_naturel
véritable réservoir d'eau de la Martinique, la zonedite de la Montagne Pelée, limitée au Sud par les thalwegs de la rivièreCapot et de la rivière Balisier, est particulièrement sensible et contri¬bue de façon importemte à l'équilibre hydrique de l'île.
La couvert\ire végétale de la zone est essentiellementconditionnée par l'altitude et 1 ' eacpos ition axix vents dominants, facteursdéterminauits de la pluviométrie. C'est ainsi que, en dessous de 300 m,les grandes plemtations (essentiellement bananes et euiêmas ainsi que dela canne à sucre près de St Pierre) ont relayé la végétation originelle.
Au-dessus de 500 m, on trouve la forêt hygrophile, dense,humide. En altitude, cette forêt se dégrade sous l'influence de l'excèsd'humidité, de la nébulosité et du vent, et prend un aspect rabougri.En descendant vers le littoral atlantique, la forêt hygrophile cède laplace à la savane boisée et humide.
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Figure 1 ¿.
ZONE NORD (A)Figure 2
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- 13 -
3.1.3. Climatologie
Les données climatologiques moyennes sont résuméesdans le tableau ci-dessous (INSEE) . ~
T" de l'air
Pluie
mini
maxi
hauteur (mm)
nb. de jours
Humidité relative (%)
Insolation (heures)
Vent (vit. moy. m/s)
Direction (%)
NE
ENE
E
1973
22,7
29,1
976
239
78
2970
5,5
14
39
41
1974
22,4
28,4
1553
264
81
3025
6,1
19
53
23
1975
22,2
28,5
1795
280
80
3050
6,0
25
50
19
1976
22,0
28,2
1691
291
2988
6,0
25
50
19
1979
20,7
27,9
1980
21,8
27,5
La vitesse moyenne des vents est de 12 noeuds (22 km/h).Toutefois, pour la Montagne Pelée, le Service Météorologique estime queles vents à 800 m et 1200 m dépassent les 50 noeuds (90 km/h) 3 à 5 foispar an. Au cours du cyclone Edith (septembre 1963) , les vents ont puatteindre une vitesse maximale estimée à plus de 130 noeuds. Il en a étéprobablement de même lors du cyclone David (29.8.79).
Le climat, de type tropical, se caractérise pair unetempérature élevée constante toute l'année, ainsi que par deux saisonsdistinctes :
. une saison des pluies, qui, de Juin à Décembre,reçoit environ 75 % du total des précipitations, et qui coincide avec unelégère hausse de la tençiérature .
. une saison sèche, ou <::arême, de fin décembre à fin Mai.
3.1.4. H^drglggie
De nombreux cours d'eau parcourent l'ensemble de la zone.Les principaux sont répertoriés dans le tableau ci-après, aves les débitsd'étiages mesurés en 1973 (année particulièrement sèche).
- 13 -
3.1.3. Climatologie
Les données climatologiques moyennes sont résuméesdans le tableau ci-dessous (INSEE) . ~
T" de l'air
Pluie
mini
maxi
hauteur (mm)
nb. de jours
Humidité relative (%)
Insolation (heures)
Vent (vit. moy. m/s)
Direction (%)
NE
ENE
E
1973
22,7
29,1
976
239
78
2970
5,5
14
39
41
1974
22,4
28,4
1553
264
81
3025
6,1
19
53
23
1975
22,2
28,5
1795
280
80
3050
6,0
25
50
19
1976
22,0
28,2
1691
291
2988
6,0
25
50
19
1979
20,7
27,9
1980
21,8
27,5
La vitesse moyenne des vents est de 12 noeuds (22 km/h).Toutefois, pour la Montagne Pelée, le Service Météorologique estime queles vents à 800 m et 1200 m dépassent les 50 noeuds (90 km/h) 3 à 5 foispar an. Au cours du cyclone Edith (septembre 1963) , les vents ont puatteindre une vitesse maximale estimée à plus de 130 noeuds. Il en a étéprobablement de même lors du cyclone David (29.8.79).
Le climat, de type tropical, se caractérise pair unetempérature élevée constante toute l'année, ainsi que par deux saisonsdistinctes :
. une saison des pluies, qui, de Juin à Décembre,reçoit environ 75 % du total des précipitations, et qui coincide avec unelégère hausse de la tençiérature .
. une saison sèche, ou <::arême, de fin décembre à fin Mai.
3.1.4. H^drglggie
De nombreux cours d'eau parcourent l'ensemble de la zone.Les principaux sont répertoriés dans le tableau ci-après, aves les débitsd'étiages mesurés en 1973 (année particulièrement sèche).
- 14 -
Cour d'eau
Rivière Capot
Rivière Roxelame
Rivière du Carbet
Rivière du Lorrain
Rivière blanche
Débitd'étiage
(l/s)
810
260194
335
316
25
84
Point de mesure
entre Ajoupa-Bouillonet Morne RougeMorne Rouge (Nord)Morne Rouge (Sud)
St Pierre
en auront du confluentavec la petite rivièredu Carbe
source
source
N»
permis
5
88
7
7
8 et 10
10
Ces données figurent également sur la carte desdébits d'étiage située en annexe, dociament publié par l'ORSTOM.Des documents beaucoup plus précis sont disponibles auprès de cetorganisme, qui a réalisé plusieurs études (notaumnent pour le comptede la DDA) sur les disponibilités en eau de surface de cette région.Pour une étude plus affinée, il serait indispensable de consulterces doctiments. En effet, des prélèvements importants peuvent êtreeffectués sur tel ou tel de ces coturs d'eau (eau potable, irriga¬tion, etc ), si bien que les débits d'eau effectivement encoredisponibles peuvent être notoirement inférieurs aux débits d'étiage.
3.1.5. Liaisgns_;_aççès
La région correspondant au permis n" 5 peut présen¬ter des difficultés d'accès, qui seront fonction notamment de l'éloi¬gnement des sites par rapport à la RN 3, route en bon état qui reliele Morne Rouge à Ajoupa Bouillon. Dans toute cette partie, l'implan¬tation de plateformes de forage (superficie de l'ordre de 1 ha) néces¬sitera a priori des terrassements importants.
La région correspondant aux permis n* 7, 8, 9 et10, bénéficie d'un réseau routier dense (RN 2, RN 3, Dl , Dll, D12,chemins vicinaux) et présente des conditions topographiques tellesqu'elle se prête relativement bien à l'implantation de plateformesde forage.
3.2. Etude de la zone Sud (Figure 3)
3.2.1. Iggograghie
On peut distinguer :
La région correspondemt aux permis n" 12, 14 et 15,partie intégrante de la vaste plaine alluviale du Lamentin.
- 14 -
Cour d'eau
Rivière Capot
Rivière Roxelame
Rivière du Carbet
Rivière du Lorrain
Rivière blanche
Débitd'étiage
(l/s)
810
260194
335
316
25
84
Point de mesure
entre Ajoupa-Bouillonet Morne RougeMorne Rouge (Nord)Morne Rouge (Sud)
St Pierre
en auront du confluentavec la petite rivièredu Carbe
source
source
N»
permis
5
88
7
7
8 et 10
10
Ces données figurent également sur la carte desdébits d'étiage située en annexe, dociament publié par l'ORSTOM.Des documents beaucoup plus précis sont disponibles auprès de cetorganisme, qui a réalisé plusieurs études (notaumnent pour le comptede la DDA) sur les disponibilités en eau de surface de cette région.Pour une étude plus affinée, il serait indispensable de consulterces doctiments. En effet, des prélèvements importants peuvent êtreeffectués sur tel ou tel de ces coturs d'eau (eau potable, irriga¬tion, etc ), si bien que les débits d'eau effectivement encoredisponibles peuvent être notoirement inférieurs aux débits d'étiage.
3.1.5. Liaisgns_;_aççès
La région correspondant au permis n" 5 peut présen¬ter des difficultés d'accès, qui seront fonction notamment de l'éloi¬gnement des sites par rapport à la RN 3, route en bon état qui reliele Morne Rouge à Ajoupa Bouillon. Dans toute cette partie, l'implan¬tation de plateformes de forage (superficie de l'ordre de 1 ha) néces¬sitera a priori des terrassements importants.
La région correspondant aux permis n* 7, 8, 9 et10, bénéficie d'un réseau routier dense (RN 2, RN 3, Dl , Dll, D12,chemins vicinaux) et présente des conditions topographiques tellesqu'elle se prête relativement bien à l'implantation de plateformesde forage.
3.2. Etude de la zone Sud (Figure 3)
3.2.1. Iggograghie
On peut distinguer :
La région correspondemt aux permis n" 12, 14 et 15,partie intégrante de la vaste plaine alluviale du Lamentin.
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ZONE SUD CB) - Fipure 3
- 16 -
La région correspondant au permis n" 16 et à lamoitié nord du permis n" 18, constituée de mangroves.
La région correspondant à la moitié sud du permisn° 18 et aux permis n** 17 et 19, caractéristique des mornes du Sudde l'île aux sommets plats ou arrondis et aux pentes assez fortes.
3.2.2. Çadre_Naturel
Une grande partie de la population et de l'activitémartiniquaises est concentrée dans la plaine du Lamentin, où vit plusdu tiers de la population de l'île et où l'on trouve les principalesactivités industrielles en bordure de la baie de Fort de France (port,rafinerie, centrale EDF, aéroport, etc ).
Toute la partie de la plaine du Lamentin qui n'est niurbanisée, ni industrialisée, est le siège de cultures intensives,constituées pour l'essentiel de la canne à sucre.
Les mangroves peuvent être apparentées à des marécagesd'eau douce ou salée, souvent desséchés en période sèche, mais inondésà la moindre pluie car constitués de couches d'argiles, et recouvertspour l'essentiel d'une végétation composée de palétuviers.
Il faut noter que les mangroves comprises entreRivière Salée et Ducos font l'objet d'une protection intégrale, etque des travaux de curage des canaux ont été entrepris pour un montantde 1.200.000 F deins le but de regénérer cet écosystème. En généralen zone domaniale, une partie de ces mangroves est concédée à dessociétés de chasse locales.
La zone des mornes est quant à elle, et pour l'es¬sentiel, soit recouverte d'un maquis léger, soit totalement dénudée.
3.2.3. Climatologie
Globalement, les caractéristiques climatologiques sontidentiques à celles de la zone A. Cependant, la majeure partie de lazone B coïncide avec la "Martinique sèche" (par opposition à la"Martinique humide" située au Nord d'une ligne Fort de France - LeLamentin - Le Gallion) , où il tombe en moyenne moins de 1 500 mm d'eaupar an.
3.2.4. Hydrologie
Cette zone, beaucoup moins arrosée que la zone A, béné¬ficie d'un réseau hydrographique beaucoup plus ténu, comme le montre letableau suivant :
- 16 -
La région correspondant au permis n" 16 et à lamoitié nord du permis n" 18, constituée de mangroves.
La région correspondant à la moitié sud du permisn° 18 et aux permis n** 17 et 19, caractéristique des mornes du Sudde l'île aux sommets plats ou arrondis et aux pentes assez fortes.
3.2.2. Çadre_Naturel
Une grande partie de la population et de l'activitémartiniquaises est concentrée dans la plaine du Lamentin, où vit plusdu tiers de la population de l'île et où l'on trouve les principalesactivités industrielles en bordure de la baie de Fort de France (port,rafinerie, centrale EDF, aéroport, etc ).
Toute la partie de la plaine du Lamentin qui n'est niurbanisée, ni industrialisée, est le siège de cultures intensives,constituées pour l'essentiel de la canne à sucre.
Les mangroves peuvent être apparentées à des marécagesd'eau douce ou salée, souvent desséchés en période sèche, mais inondésà la moindre pluie car constitués de couches d'argiles, et recouvertspour l'essentiel d'une végétation composée de palétuviers.
Il faut noter que les mangroves comprises entreRivière Salée et Ducos font l'objet d'une protection intégrale, etque des travaux de curage des canaux ont été entrepris pour un montantde 1.200.000 F deins le but de regénérer cet écosystème. En généralen zone domaniale, une partie de ces mangroves est concédée à dessociétés de chasse locales.
La zone des mornes est quant à elle, et pour l'es¬sentiel, soit recouverte d'un maquis léger, soit totalement dénudée.
3.2.3. Climatologie
Globalement, les caractéristiques climatologiques sontidentiques à celles de la zone A. Cependant, la majeure partie de lazone B coïncide avec la "Martinique sèche" (par opposition à la"Martinique humide" située au Nord d'une ligne Fort de France - LeLamentin - Le Gallion) , où il tombe en moyenne moins de 1 500 mm d'eaupar an.
3.2.4. Hydrologie
Cette zone, beaucoup moins arrosée que la zone A, béné¬ficie d'un réseau hydrographique beaucoup plus ténu, comme le montre letableau suivant :
- 17 -
Cours d'eau
La Lézarde
Rivière La Marche
Rivière Salée
Rivière Blanche
Débitd'étiage
(l/s)
330
92
74
40
Point de mesure
Nord du Lamentin
Ducos
Petit Bourg
St Joseph
permis
15
17
17
12
3.2.5. Liaisgns_;_Aççès
L'ensemble de la zone B bénéficie d'un réseau routierparticnilièrement dense, à l'exception des mangroves qui ne sont engénéral accessibles que par des chemins encierres peu stables, carétablis sur des zones mairécageuses sans fondations particulières.
Les caractéristiques topographiques de 1 ' ensemble dela zone se prêtent assez bien à l'implantation de forages. En fait,les principales contraintes sont les suivantes :
- l'urbanisation très dense des peinnis n" 14 et 15, àl'exception toutefois des alentours de l'aéroport ;
- le morcellement des propriétés concernées par lespermis n" 12, 17 et 19, par ailleurs très peuplés et siège d'uneactivité agricole importante ;
- les infrastructures coûteuses que risque d'impliquerl'implantation de chantiers dans les mangroves, du fait de l'instabi¬lité de leurs terrains constitutifs (sans que cela ait toutefois uncaractère rédhibitoire, les principales activités industrielles del'île s'étant implantées sur des terrains "gagnés" sur cette zone) ;
- les problèmes d'environnement.
- 17 -
Cours d'eau
La Lézarde
Rivière La Marche
Rivière Salée
Rivière Blanche
Débitd'étiage
(l/s)
330
92
74
40
Point de mesure
Nord du Lamentin
Ducos
Petit Bourg
St Joseph
permis
15
17
17
12
3.2.5. Liaisgns_;_Aççès
L'ensemble de la zone B bénéficie d'un réseau routierparticnilièrement dense, à l'exception des mangroves qui ne sont engénéral accessibles que par des chemins encierres peu stables, carétablis sur des zones mairécageuses sans fondations particulières.
Les caractéristiques topographiques de 1 ' ensemble dela zone se prêtent assez bien à l'implantation de forages. En fait,les principales contraintes sont les suivantes :
- l'urbanisation très dense des peinnis n" 14 et 15, àl'exception toutefois des alentours de l'aéroport ;
- le morcellement des propriétés concernées par lespermis n" 12, 17 et 19, par ailleurs très peuplés et siège d'uneactivité agricole importante ;
- les infrastructures coûteuses que risque d'impliquerl'implantation de chantiers dans les mangroves, du fait de l'instabi¬lité de leurs terrains constitutifs (sans que cela ait toutefois uncaractère rédhibitoire, les principales activités industrielles del'île s'étant implantées sur des terrains "gagnés" sur cette zone) ;
- les problèmes d'environnement.
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4. PRINCIPALES PHASES DE REALISATION D'UN PROJET DE GEOTHERMIE
HAUTE ENERGIE
4.1. Etudes de préfaisabilité
Ces études ont pour but :
. de mettre en évidence les zones d'intérêt géothermiquepotentiel ,
. de disposer d'éléments d'appréciation clairs et objec¬tifs relatifs à l'intérêt géothermique de ces zones,et qui portent non seulement sur la ressource, maisaussi sur les aspects économiques généraux d'une miseen valeur ultérieure.
Les principales sciences et techniques auxquelles ilest en général fait appel pour y parvenir sont les suivêuites :
4.1.1. 1 1 ude s__ s ou s^o L^
4.1.1.1. GéologieLes études géologiques comportent :
. l'établissement d'une cartographie détaillée deszones concernées ;
. la reconstitution détaillée des événements tectoniqueset éruptifs ;
. la datation absolue des formations adéquates ;
. la pétrographie détaillée de chaque type de formation.
4.1.1.2. Géochimie
C'est en particulier grâce aux indices géochimiques desiirface que l'on peut déterminer a priori l'intérêt géothermique poten¬tiel d'une zone donnée. Cela suppose une recherche et une amalyse appro¬fondie de ces indices : émêmations gazeuses, sources, etc..
Le but de ces études est de confirmer le cas échéantl'existence de fuites de vapeur d'un possible réservoir à haute enthalpie,et de tenter de le localiser approximativement.
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4. PRINCIPALES PHASES DE REALISATION D'UN PROJET DE GEOTHERMIE
HAUTE ENERGIE
4.1. Etudes de préfaisabilité
Ces études ont pour but :
. de mettre en évidence les zones d'intérêt géothermiquepotentiel ,
. de disposer d'éléments d'appréciation clairs et objec¬tifs relatifs à l'intérêt géothermique de ces zones,et qui portent non seulement sur la ressource, maisaussi sur les aspects économiques généraux d'une miseen valeur ultérieure.
Les principales sciences et techniques auxquelles ilest en général fait appel pour y parvenir sont les suivêuites :
4.1.1. 1 1 ude s__ s ou s^o L^
4.1.1.1. GéologieLes études géologiques comportent :
. l'établissement d'une cartographie détaillée deszones concernées ;
. la reconstitution détaillée des événements tectoniqueset éruptifs ;
. la datation absolue des formations adéquates ;
. la pétrographie détaillée de chaque type de formation.
4.1.1.2. Géochimie
C'est en particulier grâce aux indices géochimiques desiirface que l'on peut déterminer a priori l'intérêt géothermique poten¬tiel d'une zone donnée. Cela suppose une recherche et une amalyse appro¬fondie de ces indices : émêmations gazeuses, sources, etc..
Le but de ces études est de confirmer le cas échéantl'existence de fuites de vapeur d'un possible réservoir à haute enthalpie,et de tenter de le localiser approximativement.
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4.1.1.3. Géophysique
Les diverses techniques géophysiques ont pour objec¬tif une investigation en profondeur des terrains.
Pour cela, on met en évidence, par des mesures desurface, soit les contrastes pouvant exister entre les diversesformations géologiques (densité : gravimétrie ; aimantation : magné-tométrie ; conductivité électrique : sondages électriques, magnéto¬telluriques ; vitesse du son: sismique) , soit les phénomènes induitspar les circulations d'eau ou par la tectonique active (polarisationspontanée, écart sismic[ue) .
4.1.1.4. Hydrogéologie
L'hydrogéologie a pour but de préciser les zones derechaurge d'un éventuel gisement, les zones de mélêuige entre fluidesd'origine profonde et superficielle, etc..
4.1.1.5. Synthèse
La synthèse des données ainsi rassemblées doit permettre dedéfinir avec une précision suffiscuite l'objectif et le potentiel exploitable.
4.1.2. Etude_su r fa ce
4.1.2.1. 'Evaluation des besoins
Cette étude a pour but d'évaluer a priori l'intérêt duprojet envisagé compte tenu de la situation économique générale de la régionconcernée et, plus particulièrement, du contexte local de production, deconsommation et de distribution d'électricité.
Elle amalysera par ailleurs, les autres possibilités d'utili¬sation de la ressource géothermale, que ce soit sous forme de vapeur oud'eau chaude des condensats (séchage, chauffage, etc..).
4.1.2.2. Analyse des contraintes de surface
Son but est de pouvoir être en mesure, à l'issue des étudespréliminaires, de déterminer 1 ' implamtation des forages d'exploration et,ultérieurement, des forages d'exploitation et de la centrale en toute connais-samce des problêmes d'accès, de génie civil, d'environnement et de toutesautres suggestions liées au choix du site, ainsi que de leur incidence surles coûts d'investissement.
4.2. Etude de faisabilité
4.2.1. Pnogratnnie_d^gxgloratign
Le programme d'exploration est défini à partir des conclu¬sions de l'étude préliminaire.
Son objectif est la construction de modèles de cheunpsgéothermiques synthétiques.
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4.1.1.3. Géophysique
Les diverses techniques géophysiques ont pour objec¬tif une investigation en profondeur des terrains.
Pour cela, on met en évidence, par des mesures desurface, soit les contrastes pouvant exister entre les diversesformations géologiques (densité : gravimétrie ; aimantation : magné-tométrie ; conductivité électrique : sondages électriques, magnéto¬telluriques ; vitesse du son: sismique) , soit les phénomènes induitspar les circulations d'eau ou par la tectonique active (polarisationspontanée, écart sismic[ue) .
4.1.1.4. Hydrogéologie
L'hydrogéologie a pour but de préciser les zones derechaurge d'un éventuel gisement, les zones de mélêuige entre fluidesd'origine profonde et superficielle, etc..
4.1.1.5. Synthèse
La synthèse des données ainsi rassemblées doit permettre dedéfinir avec une précision suffiscuite l'objectif et le potentiel exploitable.
4.1.2. Etude_su r fa ce
4.1.2.1. 'Evaluation des besoins
Cette étude a pour but d'évaluer a priori l'intérêt duprojet envisagé compte tenu de la situation économique générale de la régionconcernée et, plus particulièrement, du contexte local de production, deconsommation et de distribution d'électricité.
Elle amalysera par ailleurs, les autres possibilités d'utili¬sation de la ressource géothermale, que ce soit sous forme de vapeur oud'eau chaude des condensats (séchage, chauffage, etc..).
4.1.2.2. Analyse des contraintes de surface
Son but est de pouvoir être en mesure, à l'issue des étudespréliminaires, de déterminer 1 ' implamtation des forages d'exploration et,ultérieurement, des forages d'exploitation et de la centrale en toute connais-samce des problêmes d'accès, de génie civil, d'environnement et de toutesautres suggestions liées au choix du site, ainsi que de leur incidence surles coûts d'investissement.
4.2. Etude de faisabilité
4.2.1. Pnogratnnie_d^gxgloratign
Le programme d'exploration est défini à partir des conclu¬sions de l'étude préliminaire.
Son objectif est la construction de modèles de cheunpsgéothermiques synthétiques.
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Il doit définir l'implantation et le nombre des foragesd'exploration à réaliser, qui devront permettre une évaluation du poten¬tiel énergétique du champ, à partir de laquelle la phase d'exploitationpourra être élaborée.
a] PAogAOïmz dz ^oAagz
Il comporte :
. l'élaboration de la coupe technique de forage ;
. la description détaillée, phase par phase, de l'ensembledes opérations à réaliser et des caractéristiques desmatériaux à mettre en oeuvre (tvibage, prograimne de boue,cimentation, diagraphies, types d'outils, programmede completion , etc . . . ) ;
. le programme de mise en production et de développementdu réservoir.
b] Choix dz Za machine
En fonction des caractéristiques du programme de forage,la puissance de la machine nécessaire à leur réalisation pourra êtredéterminée et un appel d'offre lancé pour tenter d'en trouver une auxmeilleures conditions.
c] Choix dzs &itzÁ
Le choix définitif des sites pourra être réalisé une foisconnue la puissance de la machine nécessaire, dont dépend en général ledimensionnement des plateformes de forage.
Ce choix ddvra prendre en compte un certain nombre deparamètres» parmi lesquels on peut citer :
. disponibilité des terrains
. accessibilité des terrains (nécessité de disposer devoies d'accès permettant la circulation d'engins lourdset encombrants)
. possibilité de terrasser sur des superficies suffisantes
. possibilité le cas échéant, d'implanter un camp centralen fonction de la localisation des forages et sur le¬quel pourra être stocké le matériel (tubes - tiges -produits à boue - ciment, etc..)
. possibilités de prises d'eau pour assurer les besoinsdu chantier (jusqu'à 100 m3/h de débit de pointe)
. contraintes liées à l'environnement (bruit, rejet devapeur, rejet d'eaux d'essais, protection des nappessuperficielles, protection des cours d'eau, etc..).
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Il doit définir l'implantation et le nombre des foragesd'exploration à réaliser, qui devront permettre une évaluation du poten¬tiel énergétique du champ, à partir de laquelle la phase d'exploitationpourra être élaborée.
a] PAogAOïmz dz ^oAagz
Il comporte :
. l'élaboration de la coupe technique de forage ;
. la description détaillée, phase par phase, de l'ensembledes opérations à réaliser et des caractéristiques desmatériaux à mettre en oeuvre (tvibage, prograimne de boue,cimentation, diagraphies, types d'outils, programmede completion , etc . . . ) ;
. le programme de mise en production et de développementdu réservoir.
b] Choix dz Za machine
En fonction des caractéristiques du programme de forage,la puissance de la machine nécessaire à leur réalisation pourra êtredéterminée et un appel d'offre lancé pour tenter d'en trouver une auxmeilleures conditions.
c] Choix dzs &itzÁ
Le choix définitif des sites pourra être réalisé une foisconnue la puissance de la machine nécessaire, dont dépend en général ledimensionnement des plateformes de forage.
Ce choix ddvra prendre en compte un certain nombre deparamètres» parmi lesquels on peut citer :
. disponibilité des terrains
. accessibilité des terrains (nécessité de disposer devoies d'accès permettant la circulation d'engins lourdset encombrants)
. possibilité de terrasser sur des superficies suffisantes
. possibilité le cas échéant, d'implanter un camp centralen fonction de la localisation des forages et sur le¬quel pourra être stocké le matériel (tubes - tiges -produits à boue - ciment, etc..)
. possibilités de prises d'eau pour assurer les besoinsdu chantier (jusqu'à 100 m3/h de débit de pointe)
. contraintes liées à l'environnement (bruit, rejet devapeur, rejet d'eaux d'essais, protection des nappessuperficielles, protection des cours d'eau, etc..).
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d] Eitimatton dzs coûts zt du pznsonnzZ Acquis
Les coûts dépendent notamment du nombre de foragesd'exploration à réaliser, des conditions topographiques, de l'éloi¬gnement par rapport aux inçjlantations des divers fournisseurs, etc.
Le personnel nécessaire à la réalisation de cettephase doit être qualifié et justifier d'une bonne expérience. Lacoordination et la supervision de tous les travaiox de génie civil,forage, essais et mise en production devront être assurés par desspécialistes compétents.
4.2.2. Evaluatign_du_gi sèment
Faisant appel à l'ingénierie des réservoirs, elle doitpeirmettre de fixer l'ensemble des paramètres qui permettront d'une part,de déterminer les conditions d'exploitation du gisement (nombre deforages et dimensionnement, implcuitation, etc..) et, d'autre part, deconcevoir la centrale géothermique et ses unités périphériques.
Les principales données qu'il est nécessaire de recueil¬lir pour cette évaluation sont les suivantes :
. analyse des cuttings ;
. enregistrement de la température et de la pression enfonction de la profondeur ;
. enregistrement de diagraphies ;
. tests de remontée de pression
. test sur puits unique , de manière à déterminer la qua¬lité du développement, l'existence éventuelle d'unebéurrière imperméable ;
. test d'interférence entre puits, de manière à déter¬miner le degré de continuité du réservoir.
Le caractère corrosif d'un fluide géothermal est lié àsa température, sa vitesse de circulation, sa pression et sa compositionphysico-chimique. Il importe donc à ce stade d'effectuer l'ensemble des
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d] Eitimatton dzs coûts zt du pznsonnzZ Acquis
Les coûts dépendent notamment du nombre de foragesd'exploration à réaliser, des conditions topographiques, de l'éloi¬gnement par rapport aux inçjlantations des divers fournisseurs, etc.
Le personnel nécessaire à la réalisation de cettephase doit être qualifié et justifier d'une bonne expérience. Lacoordination et la supervision de tous les travaiox de génie civil,forage, essais et mise en production devront être assurés par desspécialistes compétents.
4.2.2. Evaluatign_du_gi sèment
Faisant appel à l'ingénierie des réservoirs, elle doitpeirmettre de fixer l'ensemble des paramètres qui permettront d'une part,de déterminer les conditions d'exploitation du gisement (nombre deforages et dimensionnement, implcuitation, etc..) et, d'autre part, deconcevoir la centrale géothermique et ses unités périphériques.
Les principales données qu'il est nécessaire de recueil¬lir pour cette évaluation sont les suivantes :
. analyse des cuttings ;
. enregistrement de la température et de la pression enfonction de la profondeur ;
. enregistrement de diagraphies ;
. tests de remontée de pression
. test sur puits unique , de manière à déterminer la qua¬lité du développement, l'existence éventuelle d'unebéurrière imperméable ;
. test d'interférence entre puits, de manière à déter¬miner le degré de continuité du réservoir.
Le caractère corrosif d'un fluide géothermal est lié àsa température, sa vitesse de circulation, sa pression et sa compositionphysico-chimique. Il importe donc à ce stade d'effectuer l'ensemble des
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mesures qui permettront de connaître les valeurs de ces paramètres, les¬quelles détermineront le choix des matériaux à mettre en oeuvre.
6) JncAustations
L'étude des phénomènes d'incrustation et de dépôtdoit faire l'objet d'une attention particulière, car ils ont une inci¬dence directe sur la conception des forages d'exploitation et de lacentrale .
L'importance des dépôts et des incrustations dépendessentiellement :
- de la nature du fluide ;
- des conditions de débit, pression, température ;
- de la nature des matériaux avec lesquels le fluide esten contact ;
Les principaux constituants de ces dépôts et incrusta¬tions sont le carbonate de calcium et la silice. Il faut noter que lesdépôts de calcite sont fréquents. En effet, les fluides sont en généralsaturés en carbonate de calcium. Il suffit donc d'un dégazage consécutifà une baisse de pression pour provoquer un départ du gaz carbonique, cequi entraîne une augmentation du pH et une concentration des carbonates.
4.3. Développement du champ et conception de la centrale
Une fois connues les caractéristiques du fluide géother¬mal et déterminées les conditions d'exploitation (nombre de forages,puissance installée, etc..), la conception de l'ensemble des installa¬tions peut être entreprise.
Un avant-projet devra permettre de déterminer l'encom¬brement et l'implantation approximatifs des installations, à partir du¬quel plusieurs procédures pourront être engagées :
- Modification du Plan d'Occupation des Sols.- Déclaration d'utilité publique.- Autorisation de déboisement.- Autorisation d'occupation du domaine public.- Demande de permis de construire.- Dossier installations classées.- Demandes d'autorisation de prise d'eau et de rejet d'eau.- Etude d'impact.
Seul sera détaillé ici le point correspondant à l'étuded'impact, plus spécifique à la géothermie. Les autres points seront évo¬qués dans le chapitre "aspects administratifs et légaux".
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mesures qui permettront de connaître les valeurs de ces paramètres, les¬quelles détermineront le choix des matériaux à mettre en oeuvre.
6) JncAustations
L'étude des phénomènes d'incrustation et de dépôtdoit faire l'objet d'une attention particulière, car ils ont une inci¬dence directe sur la conception des forages d'exploitation et de lacentrale .
L'importance des dépôts et des incrustations dépendessentiellement :
- de la nature du fluide ;
- des conditions de débit, pression, température ;
- de la nature des matériaux avec lesquels le fluide esten contact ;
Les principaux constituants de ces dépôts et incrusta¬tions sont le carbonate de calcium et la silice. Il faut noter que lesdépôts de calcite sont fréquents. En effet, les fluides sont en généralsaturés en carbonate de calcium. Il suffit donc d'un dégazage consécutifà une baisse de pression pour provoquer un départ du gaz carbonique, cequi entraîne une augmentation du pH et une concentration des carbonates.
4.3. Développement du champ et conception de la centrale
Une fois connues les caractéristiques du fluide géother¬mal et déterminées les conditions d'exploitation (nombre de forages,puissance installée, etc..), la conception de l'ensemble des installa¬tions peut être entreprise.
Un avant-projet devra permettre de déterminer l'encom¬brement et l'implantation approximatifs des installations, à partir du¬quel plusieurs procédures pourront être engagées :
- Modification du Plan d'Occupation des Sols.- Déclaration d'utilité publique.- Autorisation de déboisement.- Autorisation d'occupation du domaine public.- Demande de permis de construire.- Dossier installations classées.- Demandes d'autorisation de prise d'eau et de rejet d'eau.- Etude d'impact.
Seul sera détaillé ici le point correspondant à l'étuded'impact, plus spécifique à la géothermie. Les autres points seront évo¬qués dans le chapitre "aspects administratifs et légaux".
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4.3.1. Déf ini ti gn_du_ÇYçle_de_transfgrmatign
a] IntAoduction
Bien qu'une centrale géothermique s'apparente à unecentrale thermoélectrique traditionnelle, elle présente cependant uncertain noinbre de problèmes qui lui sont spécifiques :
- corrosion et dépôts, liés à la nature du fluide ;
- teneur du fluide en gaz incondensables ;
- nécessité le cas échéant de réinjecter tout ou partiedu fluide, pour des raisons liées à l'environnementet/ou au maintien en pression du réservoir ;
- optimisation de l'exploitation du gisement ;
- adaptation à des conditions de fonctionnement (pres¬sion d'admission notamment) susceptibles de varier dansle temps.
Pour répondre à ces problèmes, divers cycles, adaptés àchaque cas, ont été conçus, qui se distinguent essentiellement par lanature du fluide actionnant la turbine, et qui peut être :
. le fluide géothermal ou partie de celui-ci aprèsséparation du liquide ou des impuretés solides avec les gaz ;
. un fluide secondaire (eau ou composé organique)récupérant la chaleur du fluide géothermal au moyen d'un échangeurde chaleur ;
. le fluide géothermal et un fluide secondaire ;
. plusieurs fluides secondaires.
La vapeur, qu'elle soit sèche ou humide, contientsels, gaz et particules solides. Il s'ensuit en général la nécessitéd'effectuer une séparation à une pression convenablement choisie de cesdivers conç)osants. Le liquide séparé peut encore posséder un contenuénergétique significatif pour permettre, après détente, une secondeextraction de vapeur, qui actionne alors un ou des étages basse pres¬sion de la turbine. Les différents cycles qui ont été élaborés pour ré¬pondre à chac\in de ces problèmes spécifiques sont résumés dans le tableauà l'annexe A6.
répondent à des impératifs différents : température du gisement, pres¬sion en tête de puits, salinité, teneur en gaz incondensables...
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4.3.1. Déf ini ti gn_du_ÇYçle_de_transfgrmatign
a] IntAoduction
Bien qu'une centrale géothermique s'apparente à unecentrale thermoélectrique traditionnelle, elle présente cependant uncertain noinbre de problèmes qui lui sont spécifiques :
- corrosion et dépôts, liés à la nature du fluide ;
- teneur du fluide en gaz incondensables ;
- nécessité le cas échéant de réinjecter tout ou partiedu fluide, pour des raisons liées à l'environnementet/ou au maintien en pression du réservoir ;
- optimisation de l'exploitation du gisement ;
- adaptation à des conditions de fonctionnement (pres¬sion d'admission notamment) susceptibles de varier dansle temps.
Pour répondre à ces problèmes, divers cycles, adaptés àchaque cas, ont été conçus, qui se distinguent essentiellement par lanature du fluide actionnant la turbine, et qui peut être :
. le fluide géothermal ou partie de celui-ci aprèsséparation du liquide ou des impuretés solides avec les gaz ;
. un fluide secondaire (eau ou composé organique)récupérant la chaleur du fluide géothermal au moyen d'un échangeurde chaleur ;
. le fluide géothermal et un fluide secondaire ;
. plusieurs fluides secondaires.
La vapeur, qu'elle soit sèche ou humide, contientsels, gaz et particules solides. Il s'ensuit en général la nécessitéd'effectuer une séparation à une pression convenablement choisie de cesdivers conç)osants. Le liquide séparé peut encore posséder un contenuénergétique significatif pour permettre, après détente, une secondeextraction de vapeur, qui actionne alors un ou des étages basse pres¬sion de la turbine. Les différents cycles qui ont été élaborés pour ré¬pondre à chac\in de ces problèmes spécifiques sont résumés dans le tableauà l'annexe A6.
répondent à des impératifs différents : température du gisement, pres¬sion en tête de puits, salinité, teneur en gaz incondensables...
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Du point de vue du rendement, on constate qu'entre 170''Cet 300''C, la technologie permettant le meilleur rendement est le TotalFlow Cycle dont le développement n'a malheureusement pas encore atteintun stade industriel.
A titre d'exemple, on trouvera dans le tableau ci-dessous les performances calculées pour différents cycles pour le sitede Bouillante (Guadeloupe) , d'après source EDF.
HYPOTHESES DE
CONDENSATION
A/ Pression en tête depuits : 6 barsCondensation :
- Débit : 30 t/h de vapeur et 150 t/h d'eau saumâtre.
- Rendement global des appareils électromécaniques : 0,945.
A/ Pression en tête de puits : 6 bars
(1) Turbine à contrepression atmosphérique(2) Condensation à 200 mb.(3) Condensation à 75 mb.
B/ Si l'on rajoute maintenant sur les 2 derniers cycles à condensationune admission de vapeur intermédiaire à 1 bar (2 évaporateurs) onobtient :
(4) Condensation à 200 mb.(5) Condensation à 75 mb.
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Du point de vue du rendement, on constate qu'entre 170''Cet 300''C, la technologie permettant le meilleur rendement est le TotalFlow Cycle dont le développement n'a malheureusement pas encore atteintun stade industriel.
A titre d'exemple, on trouvera dans le tableau ci-dessous les performances calculées pour différents cycles pour le sitede Bouillante (Guadeloupe) , d'après source EDF.
HYPOTHESES DE
CONDENSATION
A/ Pression en tête depuits : 6 barsCondensation :
- Débit : 30 t/h de vapeur et 150 t/h d'eau saumâtre.
- Rendement global des appareils électromécaniques : 0,945.
A/ Pression en tête de puits : 6 bars
(1) Turbine à contrepression atmosphérique(2) Condensation à 200 mb.(3) Condensation à 75 mb.
B/ Si l'on rajoute maintenant sur les 2 derniers cycles à condensationune admission de vapeur intermédiaire à 1 bar (2 évaporateurs) onobtient :
(4) Condensation à 200 mb.(5) Condensation à 75 mb.
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c/ Cycle compound utilisant la détente de la vapeur et un cycle Fréon IIrécupérant des calories sur l'eau chaude géothermale.
D/ Cycle à fluide organique récupérant les calories sur l'eau et la va¬peur géothermique.
Ce tableau montre que, sur un même forage géothermique,le choix du système de conversion de 1 ' énergie peut faire varier lapuissance produite du simple au triple, en divisant par deux la consom¬mation spécifique de vapeur.
Cet organe transforme l'énergie disponible de la vapeurou d'un autre fluide à l'état gazeux en un mouvement de rotation pardétente du fluide. On distingue :
- étage à action : formé d'un aubage fixe dans lequela lieu la détente, suivi d'un aubage mobile ;
- étage à réaction : formé d'un aubage fixe dans lequela lieu une détente partielle, qui se poursuit dans 1' aubage mobile ;
- étage à chute de vitesse : formé d'un axibage fixe(distributeur) suivi de 2 aubages mobiles séparés par un autre avibagefixe (redresseur) conçu afin de limiter la seule perte d'énergie desétages précédents : l'énergie cinétique du fluide à la sortie de 1' au¬bage mobile.
Une turbine comprend une suite d'étages, identiquesou non.
Les turbines utilisées ayant une grande puissance compor¬tent un grand nombre d'étages. Pour des raisons technologiques, on estamené à concevoir de ce fait des turbines à plusieurs corps disposés ensérie (Haute pression. Moyenne pression. Basse pression) .
b) Le CondznszuA
La turbine est une machine thermique fluide - atmosphère.La conversion énergie géothermique - énergie électrique utilise un cyclede Rankine, dont le rendement théorique est d'autant plus élevé que latempérature de la source froide est plus basse. Cela justifie l'emploid'un condenseur, dont le but est d'abaisser la température de condensa¬tion du fluide à moins de 100°C, valeur qu'elle aurait dans le cas de va¬peur si la turbine échappait directement à l'atmosphère. En outre, l'ad¬jonction d'un condenseur augmente la puissance de la centrale, puisquel'on accroît la détente.
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c/ Cycle compound utilisant la détente de la vapeur et un cycle Fréon IIrécupérant des calories sur l'eau chaude géothermale.
D/ Cycle à fluide organique récupérant les calories sur l'eau et la va¬peur géothermique.
Ce tableau montre que, sur un même forage géothermique,le choix du système de conversion de 1 ' énergie peut faire varier lapuissance produite du simple au triple, en divisant par deux la consom¬mation spécifique de vapeur.
Cet organe transforme l'énergie disponible de la vapeurou d'un autre fluide à l'état gazeux en un mouvement de rotation pardétente du fluide. On distingue :
- étage à action : formé d'un aubage fixe dans lequela lieu la détente, suivi d'un aubage mobile ;
- étage à réaction : formé d'un aubage fixe dans lequela lieu une détente partielle, qui se poursuit dans 1' aubage mobile ;
- étage à chute de vitesse : formé d'un axibage fixe(distributeur) suivi de 2 aubages mobiles séparés par un autre avibagefixe (redresseur) conçu afin de limiter la seule perte d'énergie desétages précédents : l'énergie cinétique du fluide à la sortie de 1' au¬bage mobile.
Une turbine comprend une suite d'étages, identiquesou non.
Les turbines utilisées ayant une grande puissance compor¬tent un grand nombre d'étages. Pour des raisons technologiques, on estamené à concevoir de ce fait des turbines à plusieurs corps disposés ensérie (Haute pression. Moyenne pression. Basse pression) .
b) Le CondznszuA
La turbine est une machine thermique fluide - atmosphère.La conversion énergie géothermique - énergie électrique utilise un cyclede Rankine, dont le rendement théorique est d'autant plus élevé que latempérature de la source froide est plus basse. Cela justifie l'emploid'un condenseur, dont le but est d'abaisser la température de condensa¬tion du fluide à moins de 100°C, valeur qu'elle aurait dans le cas de va¬peur si la turbine échappait directement à l'atmosphère. En outre, l'ad¬jonction d'un condenseur augmente la puissance de la centrale, puisquel'on accroît la détente.
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Il existe plusieurs sortes de condenseurs :
- les condenseurs à mélange, où l'eau servant à laréfrigération se mélange au fluide condensé : solution peu coûteuse etne nécessitant pas de nettoyages, mais utilisable seulement avec desfluides non agressifs ;
- les condenseurs à surface, où l'eau servant à la réfri¬gération circule dans un faisceau de tubes entourrés par la vapeur oule fluide actionnant la turbine : solution coûteuse, mais convenant àdes fluides agressifs ;
- les condenseurs barométriques.
Le poste de condensation comprend également un extrac¬teur d'air, et des prises d'eau de réfrigération :
- l'extracteur d'air, situé dans la partie la plus froidedu condenseur, a pour fonction d'extraire le fluide soit sous forme gaz,soit sous forme liquide ; cette dernière solution est moins consommatriced'électricité, mais la première présente des prix d'installation et desfrais d'entretien moins élevés ;
- les prises d'eau de réfrigération ont pour fonctiond'assurer le débit d'eau froide nécessaire à la réfrigération.Un site géothermique pouvant, soit ne pas disposer d'une source d'eau,soit disposer d'une source d'eau insuffisante, soit disposer d'une sourced'eau inutilisable pour des raisons techniques, écologiques ou autre, ilest nécessaire dans ce cas de faire circuler l'eau de réfrigération encircuit fermé, la réfrigération étant assurée par des réfrigérants atmos¬phériques. En géothermie, on utilise des tours hyperboliques soit àtirage naturel et dans ce cas assez hautes, soit à tirage forcé alorsmoins hautes mais plus bruyantes à cause des ventilateurs.
c) Lzs pompzs dz Aztnjzction
Ces pompes réparties sur les circuits du fluide géother¬mal, assurent l'extraction à la sortie du condenseur, l'amenée à latour de refroidissement, la réinjection.
d) Lzs siZzncizux
Ces organes permettent de libérer à l'atmosphère de grosdébits de vapeur à un niveau de bruit acceptable.
e) Lzs ¿ZpOAOtZUAS
Ces orgêuies ont pour fonction d'assurer la sépara¬tion eau-vapeur.
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Il existe plusieurs sortes de condenseurs :
- les condenseurs à mélange, où l'eau servant à laréfrigération se mélange au fluide condensé : solution peu coûteuse etne nécessitant pas de nettoyages, mais utilisable seulement avec desfluides non agressifs ;
- les condenseurs à surface, où l'eau servant à la réfri¬gération circule dans un faisceau de tubes entourrés par la vapeur oule fluide actionnant la turbine : solution coûteuse, mais convenant àdes fluides agressifs ;
- les condenseurs barométriques.
Le poste de condensation comprend également un extrac¬teur d'air, et des prises d'eau de réfrigération :
- l'extracteur d'air, situé dans la partie la plus froidedu condenseur, a pour fonction d'extraire le fluide soit sous forme gaz,soit sous forme liquide ; cette dernière solution est moins consommatriced'électricité, mais la première présente des prix d'installation et desfrais d'entretien moins élevés ;
- les prises d'eau de réfrigération ont pour fonctiond'assurer le débit d'eau froide nécessaire à la réfrigération.Un site géothermique pouvant, soit ne pas disposer d'une source d'eau,soit disposer d'une source d'eau insuffisante, soit disposer d'une sourced'eau inutilisable pour des raisons techniques, écologiques ou autre, ilest nécessaire dans ce cas de faire circuler l'eau de réfrigération encircuit fermé, la réfrigération étant assurée par des réfrigérants atmos¬phériques. En géothermie, on utilise des tours hyperboliques soit àtirage naturel et dans ce cas assez hautes, soit à tirage forcé alorsmoins hautes mais plus bruyantes à cause des ventilateurs.
c) Lzs pompzs dz Aztnjzction
Ces pompes réparties sur les circuits du fluide géother¬mal, assurent l'extraction à la sortie du condenseur, l'amenée à latour de refroidissement, la réinjection.
d) Lzs siZzncizux
Ces organes permettent de libérer à l'atmosphère de grosdébits de vapeur à un niveau de bruit acceptable.
e) Lzs ¿ZpOAOtZUAS
Ces orgêuies ont pour fonction d'assurer la sépara¬tion eau-vapeur.
27 -
{¡) Les scrubbers
Ces organes ont pour fonction d'abaisser d'une partla teneur en eau de la vapeur à 0,15 % environ et, d'autre part, lateneur de certains constituants chimiques du fluide géothermal et,notéuranent, du bore.
g] Vimzjnsionnzmznt d'unz czntAoZz qzothzAmiquz
Il est évident que le dimensionnement d'une centralegéothermique est fonction de la puissance installée. A titre d'exemple,on trouvera en annexe (Al 2) le schéma d'implantation de lacentrale géothermique de Kamojang (Indonésie) , dont les dimensionsdes principaux éléments constitutifs sont reportés dans le tableau ci-dessous. Bien qu'il s'agisse d'une centrale de 140 MW, ces schémasdonnent une idée de l'encombrement d'une centrale de 30 MW, puissancecorrespondant à la première tranche construite à Kamojanq..
Site centrale (1)
Séparateur
Silencieux
Ballon de Flash
Condensetir
Tour de réfrigération(par tranche de 30 MW)
Local turbine
Poste de transformation
Longueur(m)
260
2,5
90
150
Largeur(m)
260
2
32
65
Hauteur(m)
6
8
8
6
25
Diamètre(m)
2
2,5
2,5
25
(1) Le site centrale n'inclut ni l'espace nécessaire à l'exploitationdu champ géothermique, ni celui nécessaire à l'implantation duréseau de transport depuis le champ jusqu'à la centrale.
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{¡) Les scrubbers
Ces organes ont pour fonction d'abaisser d'une partla teneur en eau de la vapeur à 0,15 % environ et, d'autre part, lateneur de certains constituants chimiques du fluide géothermal et,notéuranent, du bore.
g] Vimzjnsionnzmznt d'unz czntAoZz qzothzAmiquz
Il est évident que le dimensionnement d'une centralegéothermique est fonction de la puissance installée. A titre d'exemple,on trouvera en annexe (Al 2) le schéma d'implantation de lacentrale géothermique de Kamojang (Indonésie) , dont les dimensionsdes principaux éléments constitutifs sont reportés dans le tableau ci-dessous. Bien qu'il s'agisse d'une centrale de 140 MW, ces schémasdonnent une idée de l'encombrement d'une centrale de 30 MW, puissancecorrespondant à la première tranche construite à Kamojanq..
Site centrale (1)
Séparateur
Silencieux
Ballon de Flash
Condensetir
Tour de réfrigération(par tranche de 30 MW)
Local turbine
Poste de transformation
Longueur(m)
260
2,5
90
150
Largeur(m)
260
2
32
65
Hauteur(m)
6
8
8
6
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Diamètre(m)
2
2,5
2,5
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(1) Le site centrale n'inclut ni l'espace nécessaire à l'exploitationdu champ géothermique, ni celui nécessaire à l'implantation duréseau de transport depuis le champ jusqu'à la centrale.
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4.3.3. Déf init2on_et conception du réseau de_ transport
Il existe trois méthodes d'amenée de l'énergie géothermaleà la centrale :
. transmission de la vapeur seule ;
. transmission séparée de la vapeur et de l'eau ;
. transmission du mélange eau- vapeur.
a) TAansmis^ion dz Za vapzuA szuZz
l/apeuA._4ec^c :
Certains champs géothermiques ont la particularité de produirede la vapeur sèche (ex.: Lardarello) . Dans ce cas, la vapeur est transpor¬tée directement de la tête de puits à la turbine) .
]la]£ZuA_humidz :
Le Séparateur et le Flasher (générateur de "seconde vapeur"à partir du fluide issu du " séparateur) sont situés en tête de puits, etla vapeur obtenue est transmise par les conduites de première et deseconde vapeur à la centrale. Ce système est le plus simple, mais présenteles inconvénients suivants :
- des conduites de seconde vapeur, donc à diamètre impor¬tant doivent être mpntées sur une longue distance ;
- maintenance plus importante,
A l'inverse, ce système peut présenter un intérêt s'ils'avère nécessaire de réinjecter à proximité de la zone de production.
b) TAonsmiSéion ¿zpoAZZ dz Za vapzuA zt dz Z'zau
La vapeur primaire est obtenue à chaque tête de puits et laseconde vapeur est obtenue dans un séparateur situé à 1 ' intérieur mêmede la centrale. Ce procédé, quoique très intéressant sur le plan écono¬mique, présente les inconvénients suivants :
. coups de bélier et phénomènes d'incrustation par déten¬te dans la conduite d'eau chaude saturée.
. mauvaise adaptation à des terrains au relief accidenté(variation de la pression statique) .
c) TAansmiASion du mzZangz zau-vapzuA
Le mélange eau-vapeur récupéré à chaque tête de puitsest transmis dans cet état par un collecteur unique à la centrale. Ceprincipe peut éliminer les difficultés des deux systèmes précédents.
4.3.4. Anal^se_des_eff et s_de_l_î_2nst allât 2on_sur_L^¿eny2ronne¡n
Son but est, d'une part, d'informer l'administration etles riverains des impacts de l'installation sur l'environnement et d'autrepart, de préconiser les mesures qu'il conviendra de prendre pour limiterces effets tout en restant dans des conditions économiques acceptablespour la rentabilité du projet. Les principaux chapitres qui devront êtrerepris dans une étude d'impact sont les suivants :
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4.3.3. Déf init2on_et conception du réseau de_ transport
Il existe trois méthodes d'amenée de l'énergie géothermaleà la centrale :
. transmission de la vapeur seule ;
. transmission séparée de la vapeur et de l'eau ;
. transmission du mélange eau- vapeur.
a) TAansmis^ion dz Za vapzuA szuZz
l/apeuA._4ec^c :
Certains champs géothermiques ont la particularité de produirede la vapeur sèche (ex.: Lardarello) . Dans ce cas, la vapeur est transpor¬tée directement de la tête de puits à la turbine) .
]la]£ZuA_humidz :
Le Séparateur et le Flasher (générateur de "seconde vapeur"à partir du fluide issu du " séparateur) sont situés en tête de puits, etla vapeur obtenue est transmise par les conduites de première et deseconde vapeur à la centrale. Ce système est le plus simple, mais présenteles inconvénients suivants :
- des conduites de seconde vapeur, donc à diamètre impor¬tant doivent être mpntées sur une longue distance ;
- maintenance plus importante,
A l'inverse, ce système peut présenter un intérêt s'ils'avère nécessaire de réinjecter à proximité de la zone de production.
b) TAonsmiSéion ¿zpoAZZ dz Za vapzuA zt dz Z'zau
La vapeur primaire est obtenue à chaque tête de puits et laseconde vapeur est obtenue dans un séparateur situé à 1 ' intérieur mêmede la centrale. Ce procédé, quoique très intéressant sur le plan écono¬mique, présente les inconvénients suivants :
. coups de bélier et phénomènes d'incrustation par déten¬te dans la conduite d'eau chaude saturée.
. mauvaise adaptation à des terrains au relief accidenté(variation de la pression statique) .
c) TAansmiASion du mzZangz zau-vapzuA
Le mélange eau-vapeur récupéré à chaque tête de puitsest transmis dans cet état par un collecteur unique à la centrale. Ceprincipe peut éliminer les difficultés des deux systèmes précédents.
4.3.4. Anal^se_des_eff et s_de_l_î_2nst allât 2on_sur_L^¿eny2ronne¡n
Son but est, d'une part, d'informer l'administration etles riverains des impacts de l'installation sur l'environnement et d'autrepart, de préconiser les mesures qu'il conviendra de prendre pour limiterces effets tout en restant dans des conditions économiques acceptablespour la rentabilité du projet. Les principaux chapitres qui devront êtrerepris dans une étude d'impact sont les suivants :
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a] Acczs - FoAogzs - ConstAuctCon dz Azszau
Ces impacts peuvent être considérés comme transitoirespuisqu'ils n'intéressent que les travaux. Il s'agit essentiellement :
. de la destruction totale ou partielle de la végé¬tation des sites retenus ; ( la végétation peut êtrelargement reconstituée ensuite) ;
. de la poussière, du bruit des moteurs et des gazd'échappements ;
. des pertes de boues de forage, des phénomènes acci¬dentels pouvant survenir en cours de forage ;
. des déblais occasionnés par le chantier et le forage.
fa) VoZZuxmtS dViivzs dzs jZuidzs gzothzjunixjuzs
Gaz
Parmi les gaz, l'hydrogène sulfuré est l'un des composantsque l'on retrouve pratiquement toujours dans les fluides géothermiques. Mêmeà dose relativement faible, les effets de ce gaz sur l'environnement peu¬vent être importants. Son pouvoir corrosif est également très grêind.
D'une manière générale, l'effet sur l'être humain,la faune et la flore de tous les constituants des gaz incondensablesre jetés à l'atmosphère devra être analysé, et tout rejet dcingereux sup¬primé.
Ces eaux proviennent des différents dispositifs deséparation eau-vapeur. Ces eaux contiennent en proportions variables dessels minéraux qui peuvent induire sur l'environnement des impacts impor¬tants cju'il conviendra de prendre en conç)te.
Un paramètre important de ces eaux est leur tempéra¬ture dont l'effet sur la flore et la faune, qu'elles soient terrestres ouaquatiques, peut être désastreux ou à l'inverse, inoffensif ; la limitepouvant se situer dans une plage de degrés très limitée.
Dans le contexte naturel de la Martinique, il sem¬ble absolument nécessaire d'envisager la réinjection, y compris dansla zone Sud pour laquelle un rejet d'eau dans le fond de la baie de Fortde France suscite les plus vives réticences de la part de l'administra¬tion. Seul un rejet partiel au large des côtes de St Pierre (zone Nord)paraît envisageable dans la mesure toutefois où toutes les garanties pour¬ront être présentées vis-à-vis de la sauvegarde de la zone de pêchecôtière .
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a] Acczs - FoAogzs - ConstAuctCon dz Azszau
Ces impacts peuvent être considérés comme transitoirespuisqu'ils n'intéressent que les travaux. Il s'agit essentiellement :
. de la destruction totale ou partielle de la végé¬tation des sites retenus ; ( la végétation peut êtrelargement reconstituée ensuite) ;
. de la poussière, du bruit des moteurs et des gazd'échappements ;
. des pertes de boues de forage, des phénomènes acci¬dentels pouvant survenir en cours de forage ;
. des déblais occasionnés par le chantier et le forage.
fa) VoZZuxmtS dViivzs dzs jZuidzs gzothzjunixjuzs
Gaz
Parmi les gaz, l'hydrogène sulfuré est l'un des composantsque l'on retrouve pratiquement toujours dans les fluides géothermiques. Mêmeà dose relativement faible, les effets de ce gaz sur l'environnement peu¬vent être importants. Son pouvoir corrosif est également très grêind.
D'une manière générale, l'effet sur l'être humain,la faune et la flore de tous les constituants des gaz incondensablesre jetés à l'atmosphère devra être analysé, et tout rejet dcingereux sup¬primé.
Ces eaux proviennent des différents dispositifs deséparation eau-vapeur. Ces eaux contiennent en proportions variables dessels minéraux qui peuvent induire sur l'environnement des impacts impor¬tants cju'il conviendra de prendre en conç)te.
Un paramètre important de ces eaux est leur tempéra¬ture dont l'effet sur la flore et la faune, qu'elles soient terrestres ouaquatiques, peut être désastreux ou à l'inverse, inoffensif ; la limitepouvant se situer dans une plage de degrés très limitée.
Dans le contexte naturel de la Martinique, il sem¬ble absolument nécessaire d'envisager la réinjection, y compris dansla zone Sud pour laquelle un rejet d'eau dans le fond de la baie de Fortde France suscite les plus vives réticences de la part de l'administra¬tion. Seul un rejet partiel au large des côtes de St Pierre (zone Nord)paraît envisageable dans la mesure toutefois où toutes les garanties pour¬ront être présentées vis-à-vis de la sauvegarde de la zone de pêchecôtière .
-so
cl SouAcz JAoidz
L'étude d'impact devra déterminer les conditions deprélèvement d'eau, dont dépend la conception du système de refroidissement(eau froide prélevée dans le milieu naturel, ou circuit fermé avec aéro¬réfrigérant) . Il s'agit là d'un point essentiel, car de ce choix dépenddirectement le rendement de conversion de la centrale.
Pour les zones situées à proximité du littoral, lapossibilité de réaliser une prise d'eau de mer ne présente pas de difficul¬tés particulières.
Par contre, pour les zones situées à l'intérieur desterres, la prise d'eau en continu dans le milieu naturel est soit impos¬sible (zone Sud aux cours d'eau peu nombreux et à débit d'étiagefaible) soit très difficile (zone Nord où les cours d'eau font l'objetde prélèvements importants et constituent un point très sensible dans lamesure où ils sont utilisés pour l'alimentation en eau potable et l'irri¬gation) .
d] BhJuLt
Les principales origines des nuisances phoniques sontla machine de forage et les dispositifs de mise à l'atmosphère du fluide,utilisés notamment lors des phases de développement et de mise en pro¬duction.
Il est clair que ce problème devra être examiné avecd'autant plus d'attention que l'on se trouvera à proximité de zones ha¬bitées, ce qui concerne notamment les permis n° 7, 12, 14, 15 et 17 (ré¬gions de St Pierre, Fort de France, le Lamentin et Ducos) .
z] Subsidence
En l'absence de réinjection, l'exploitation d'unequantité importante de vapeur peut induire des mouvements du sol horizon¬taux ou verticaux. Il est évident qu'il s'agit là aussi d'un point essen¬tiel, notamment vis-à-vis de la sécurité des personnes et des biens, qu'ilconviendra d"' appréhender de façon très précise et qui pourra conditionnerl'implantation et la conception des ouvrages.
)J) Rzj'zts dz vapzuA
Il s'agit essentiellement d'vm problème de sécurité,dont l'étude devra aboutir à la prévention de tous risques d'accidentsconsécutifs à des fuites sur les têtes de puits, le réseau de transport,la centrale elle-même et ses équipements périphériques.
-so
cl SouAcz JAoidz
L'étude d'impact devra déterminer les conditions deprélèvement d'eau, dont dépend la conception du système de refroidissement(eau froide prélevée dans le milieu naturel, ou circuit fermé avec aéro¬réfrigérant) . Il s'agit là d'un point essentiel, car de ce choix dépenddirectement le rendement de conversion de la centrale.
Pour les zones situées à proximité du littoral, lapossibilité de réaliser une prise d'eau de mer ne présente pas de difficul¬tés particulières.
Par contre, pour les zones situées à l'intérieur desterres, la prise d'eau en continu dans le milieu naturel est soit impos¬sible (zone Sud aux cours d'eau peu nombreux et à débit d'étiagefaible) soit très difficile (zone Nord où les cours d'eau font l'objetde prélèvements importants et constituent un point très sensible dans lamesure où ils sont utilisés pour l'alimentation en eau potable et l'irri¬gation) .
d] BhJuLt
Les principales origines des nuisances phoniques sontla machine de forage et les dispositifs de mise à l'atmosphère du fluide,utilisés notamment lors des phases de développement et de mise en pro¬duction.
Il est clair que ce problème devra être examiné avecd'autant plus d'attention que l'on se trouvera à proximité de zones ha¬bitées, ce qui concerne notamment les permis n° 7, 12, 14, 15 et 17 (ré¬gions de St Pierre, Fort de France, le Lamentin et Ducos) .
z] Subsidence
En l'absence de réinjection, l'exploitation d'unequantité importante de vapeur peut induire des mouvements du sol horizon¬taux ou verticaux. Il est évident qu'il s'agit là aussi d'un point essen¬tiel, notamment vis-à-vis de la sécurité des personnes et des biens, qu'ilconviendra d"' appréhender de façon très précise et qui pourra conditionnerl'implantation et la conception des ouvrages.
)J) Rzj'zts dz vapzuA
Il s'agit essentiellement d'vm problème de sécurité,dont l'étude devra aboutir à la prévention de tous risques d'accidentsconsécutifs à des fuites sur les têtes de puits, le réseau de transport,la centrale elle-même et ses équipements périphériques.
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5. ASPECTS ADMINISTRATIFS ET LEGAUX
5.1, Déclaration d'utilité publique
A l'exception des mangroves, la grande majorité desterrains concernés par les zones A et B sont privés. De ce fait, s'il estpossible d'envisager pour la phase exploration de conclure à l'amiable surdes occupations temporaires de parcelles privées, il paraît à l'inverseindispensable pour la phase exploitation de déposer une déclaration d'utilitépublique (D.U.P.) en vue de l'expropriation des terrains intéressant leprojet, procédure relativement lourde et longue (durée de l'ordre de21 mois) dont les principales étapes sont rappelées ci-dessous :
. dépôt du dossier de demande comprenant, outre unesérie de plans, une étude d'impact et une notice des¬criptive des ouvrages ;
. consultation locale des services intéressés ;
. proposition de mise à l'enquête préalable ;
. consultation par le Ministère de 1 ' Industrie desservices ministériels intéressés (Equipement -Environnement - Agriculture - Transports) ;
. réception des avis de services, et envoi au Maîtred'ouvrage pour éléments de réponse ;
. proposition de mise à l'enquête demandée au Ministrede l'Industrie (l'enquête se déroule dans les communessituées dcuis \an rayon de 5 km - durée : 1 mois) ;
. envoi au Maître d'ouvrage des observations formuléesau cours de l'enquête ;
. envoi du dossier définitif au Ministère ;
. prise du décret en conseil d'Etat.
5.2. Plan d'occupation des sols. Déclassement de zone
Deux administrations sont concernées par ce problème :
- l'Office National des Forêts pour ce qui relève du boisement ;
- l'Equipement pour ce qui relève du Foncier.
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5. ASPECTS ADMINISTRATIFS ET LEGAUX
5.1, Déclaration d'utilité publique
A l'exception des mangroves, la grande majorité desterrains concernés par les zones A et B sont privés. De ce fait, s'il estpossible d'envisager pour la phase exploration de conclure à l'amiable surdes occupations temporaires de parcelles privées, il paraît à l'inverseindispensable pour la phase exploitation de déposer une déclaration d'utilitépublique (D.U.P.) en vue de l'expropriation des terrains intéressant leprojet, procédure relativement lourde et longue (durée de l'ordre de21 mois) dont les principales étapes sont rappelées ci-dessous :
. dépôt du dossier de demande comprenant, outre unesérie de plans, une étude d'impact et une notice des¬criptive des ouvrages ;
. consultation locale des services intéressés ;
. proposition de mise à l'enquête préalable ;
. consultation par le Ministère de 1 ' Industrie desservices ministériels intéressés (Equipement -Environnement - Agriculture - Transports) ;
. réception des avis de services, et envoi au Maîtred'ouvrage pour éléments de réponse ;
. proposition de mise à l'enquête demandée au Ministrede l'Industrie (l'enquête se déroule dans les communessituées dcuis \an rayon de 5 km - durée : 1 mois) ;
. envoi au Maître d'ouvrage des observations formuléesau cours de l'enquête ;
. envoi du dossier définitif au Ministère ;
. prise du décret en conseil d'Etat.
5.2. Plan d'occupation des sols. Déclassement de zone
Deux administrations sont concernées par ce problème :
- l'Office National des Forêts pour ce qui relève du boisement ;
- l'Equipement pour ce qui relève du Foncier.
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Zone A : POS publié à Morne Rouge
POS en cours d'étude à St Pierre
Zone B : POS approuvé à Trinité - Ducos - Rivièresalée - Lamentin
Dans le cas d'un POS approuvé, une mise en révision duPOS peut être demandée par la commune.
Une demande de déclassement de zone peut être formuléeau moment de l'enquête publique si le POS est publié. Placée depuis peude temps sous la compétence du Préfet, la décision qui s'y rattache de¬vrait pouvoir être prise beaucoup plus rapidement qu'elle ne l'étaitavec l'ancienne procédure, laquelle relevait de la compétence d'un Comitéinterministériel (durée : 6 mois à 1 an) .
Une grande partie des mangroves appartient à l'Etat,et, notamment, la zone dite "des cinquante pas géométriques", qui cor¬respond à une frange côtière de 80 m de largeur environ. Classées"espaces boisés" au POS, les mangroves sont soumises au régime forestier.Tous travaux dans cette zone seront donc subordonnés d'une part, à undéclassement de zone et, d'autre part, à une autorisation de défrichement(délai d'obtention : 6 mois maximvmi) .
5.3. Installations classées
A l'heure actuelle, il n'existe pas au titre de la Loide Juillet 1976 sur les installations classées pour la protection del'environnement de réglementation opposable aux nuisances éventuelles liéesà l'exploitation d'une installation géothermique. Les pouvoirs publicsont été confrontés pour la première fois à ce problème à l'occasion del'installation de la centrale géothermique de Bouillante, en Guadeloupe.Dans le cas présent, mis à part les mesures préconisées par l'étude d'im¬pact, aucune prescription particulière n'a été imposée par l'administra¬tion à E.D.F. Il est toutefois convenu qu'une fois la centrale mise enservice, des contraintes pourraient lui être imposées en fonction des nui¬sances constatées le cas échéant.
Il est difficile de présumer d'une évolution de la régle¬mentation en vigueur consécutive à cette lacune relative à l'exploitationd'installations géothermiques. Dans ce contexte, il semble que la plusgrande attention devrait être accordée à l'étude d'impact, de manière àlimiter au maximum les conséquences que pourraient avoir sur les conditionsd'exploitation de la centrale une réglementation imposée a posteriori dufait d'une mauvaise appréciation des nuisances éventuelles au stade de laconception du projet.
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Zone A : POS publié à Morne Rouge
POS en cours d'étude à St Pierre
Zone B : POS approuvé à Trinité - Ducos - Rivièresalée - Lamentin
Dans le cas d'un POS approuvé, une mise en révision duPOS peut être demandée par la commune.
Une demande de déclassement de zone peut être formuléeau moment de l'enquête publique si le POS est publié. Placée depuis peude temps sous la compétence du Préfet, la décision qui s'y rattache de¬vrait pouvoir être prise beaucoup plus rapidement qu'elle ne l'étaitavec l'ancienne procédure, laquelle relevait de la compétence d'un Comitéinterministériel (durée : 6 mois à 1 an) .
Une grande partie des mangroves appartient à l'Etat,et, notamment, la zone dite "des cinquante pas géométriques", qui cor¬respond à une frange côtière de 80 m de largeur environ. Classées"espaces boisés" au POS, les mangroves sont soumises au régime forestier.Tous travaux dans cette zone seront donc subordonnés d'une part, à undéclassement de zone et, d'autre part, à une autorisation de défrichement(délai d'obtention : 6 mois maximvmi) .
5.3. Installations classées
A l'heure actuelle, il n'existe pas au titre de la Loide Juillet 1976 sur les installations classées pour la protection del'environnement de réglementation opposable aux nuisances éventuelles liéesà l'exploitation d'une installation géothermique. Les pouvoirs publicsont été confrontés pour la première fois à ce problème à l'occasion del'installation de la centrale géothermique de Bouillante, en Guadeloupe.Dans le cas présent, mis à part les mesures préconisées par l'étude d'im¬pact, aucune prescription particulière n'a été imposée par l'administra¬tion à E.D.F. Il est toutefois convenu qu'une fois la centrale mise enservice, des contraintes pourraient lui être imposées en fonction des nui¬sances constatées le cas échéant.
Il est difficile de présumer d'une évolution de la régle¬mentation en vigueur consécutive à cette lacune relative à l'exploitationd'installations géothermiques. Dans ce contexte, il semble que la plusgrande attention devrait être accordée à l'étude d'impact, de manière àlimiter au maximum les conséquences que pourraient avoir sur les conditionsd'exploitation de la centrale une réglementation imposée a posteriori dufait d'une mauvaise appréciation des nuisances éventuelles au stade de laconception du projet.
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5.4. Certificat d'Urbanisme - Permis de construire
Le certificat d'urbanisme permet de déterminer si lesterrains retenus sont adéquats à accueillir l'activité envisagée. Il s'agitd'un simple dossier composé d'un plan du terrain sur lequel est figurél'emprise de l'installation envisagée et d'une note relative à la naturede l'opération. Le dossier de demande de permis de construire tiendracompte des réserves éventuelles formulées au niveau du certificat d'urba¬nisme .
Le délai d'instruction d'un tel dossier est d'environ6 mois.
5.5. Prélèvement et rejets en mer
5.5.1. Prélèvement _dleau_ de _mer
Les prélèvements d'eau de mer ne sont pas réglementés.Toutefois, les ouvrages destinés à prélever l'eau doivent faire l'objetavant leur construction, d'une autorisation d'occupation temporaire dudomaine public.
5.5.2. Rejets_d^eau_à_Barti r_de_la_çôte
Cadre général
Les rejets effectués à partir de la côte doivent respecterles règles éditées au titre de la police des eaux pour :
- assurer la protection de la faune et de la flore sous-marine, notamment de la conchy li culture ;
- répondre aux exigences sanitaires, économiques ettouristiques de la région concernée ;
- maintenir la propreté des plages.
Réglementation au titre de la police des eaux
La demande est instruite par le service chargé de lapolice des eaux, c'est-à-dire :
- la Direction Départementale de l'Agriculture pour leseaux non domaniales ;
- la Direction Départementale de l'Equipement pour les eauxdomaniales .
Une enquête publique est effectuée, à l'issue de laquellele Préfet consulte le conseil départemental d'hygiène publique et statue.
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5.4. Certificat d'Urbanisme - Permis de construire
Le certificat d'urbanisme permet de déterminer si lesterrains retenus sont adéquats à accueillir l'activité envisagée. Il s'agitd'un simple dossier composé d'un plan du terrain sur lequel est figurél'emprise de l'installation envisagée et d'une note relative à la naturede l'opération. Le dossier de demande de permis de construire tiendracompte des réserves éventuelles formulées au niveau du certificat d'urba¬nisme .
Le délai d'instruction d'un tel dossier est d'environ6 mois.
5.5. Prélèvement et rejets en mer
5.5.1. Prélèvement _dleau_ de _mer
Les prélèvements d'eau de mer ne sont pas réglementés.Toutefois, les ouvrages destinés à prélever l'eau doivent faire l'objetavant leur construction, d'une autorisation d'occupation temporaire dudomaine public.
5.5.2. Rejets_d^eau_à_Barti r_de_la_çôte
Cadre général
Les rejets effectués à partir de la côte doivent respecterles règles éditées au titre de la police des eaux pour :
- assurer la protection de la faune et de la flore sous-marine, notamment de la conchy li culture ;
- répondre aux exigences sanitaires, économiques ettouristiques de la région concernée ;
- maintenir la propreté des plages.
Réglementation au titre de la police des eaux
La demande est instruite par le service chargé de lapolice des eaux, c'est-à-dire :
- la Direction Départementale de l'Agriculture pour leseaux non domaniales ;
- la Direction Départementale de l'Equipement pour les eauxdomaniales .
Une enquête publique est effectuée, à l'issue de laquellele Préfet consulte le conseil départemental d'hygiène publique et statue.
- 34 -
L'autorisation est accordée par arrêté préfectoral. Ilfixe les conditions techniques que doivent respecter les déversements enfonction du milieu récepteur.
La durée de la procédure est relativement longue (2 ansenviron) .
5.6. Prélèvements d'eau douce
5.6.1. Dans_un_çgurs_dleau_ngn_dgnanial
Une demande d'autorisation doit être adressée au Préfet.Elle est instruite et délivrée dans les conditions prévues par le décretmodifié du 1er août 1905.
L'autorisation accordée peut être révoquée sans indemnitédans un certain nombre d'hypothèses, notamment lorsque cette révocationou cette modification est nécessaire à l'alimentation en eau potable decentres habités.
5.6.2. Dans _un_çgurs_dleau_dgmani al
Une autorisation administrative est également nécessaire ;
elle est instruite et délivrée - le cas échéant modifiée ou supprimée -dans les conditions prévues par les articles 33 et suivants du Code dudomaine public rural et le décret modifié du 1er août 1905.
En contrepartie de l'autorisation, une redevance est due,fonction du nombre de m3 pouvant être prélevés dans l'année.
5.6.3. Remargue
Ces procéd\ares font l'objet d'une enquête publique, etpeuvent être relativement longues (1,5 an environ).
5.7. Permis d'exploitation
La demande de permis d'exploitation doit être déposée dèsque les caractéristiques d'exploitation ont été définies. Il est néces¬saire de déposer une demande par permis de recherche concerné.
Il est possible d'obtenir par dérogation l'autorisationd'exploiter avant que le permis n'ait été délivré.
La durée de la procédure de délivrance du permis d'exploi¬tation est de l'ordre de 6 mois à 1 an.
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L'autorisation est accordée par arrêté préfectoral. Ilfixe les conditions techniques que doivent respecter les déversements enfonction du milieu récepteur.
La durée de la procédure est relativement longue (2 ansenviron) .
5.6. Prélèvements d'eau douce
5.6.1. Dans_un_çgurs_dleau_ngn_dgnanial
Une demande d'autorisation doit être adressée au Préfet.Elle est instruite et délivrée dans les conditions prévues par le décretmodifié du 1er août 1905.
L'autorisation accordée peut être révoquée sans indemnitédans un certain nombre d'hypothèses, notamment lorsque cette révocationou cette modification est nécessaire à l'alimentation en eau potable decentres habités.
5.6.2. Dans _un_çgurs_dleau_dgmani al
Une autorisation administrative est également nécessaire ;
elle est instruite et délivrée - le cas échéant modifiée ou supprimée -dans les conditions prévues par les articles 33 et suivants du Code dudomaine public rural et le décret modifié du 1er août 1905.
En contrepartie de l'autorisation, une redevance est due,fonction du nombre de m3 pouvant être prélevés dans l'année.
5.6.3. Remargue
Ces procéd\ares font l'objet d'une enquête publique, etpeuvent être relativement longues (1,5 an environ).
5.7. Permis d'exploitation
La demande de permis d'exploitation doit être déposée dèsque les caractéristiques d'exploitation ont été définies. Il est néces¬saire de déposer une demande par permis de recherche concerné.
Il est possible d'obtenir par dérogation l'autorisationd'exploiter avant que le permis n'ait été délivré.
La durée de la procédure de délivrance du permis d'exploi¬tation est de l'ordre de 6 mois à 1 an.
- 35 -
ANALYSE MULTI CRITERES DE L'INTERET PRESENTE PAR CHACUNE DES ZONES
6.1. Introduction
Cette analyse n'a pas la prétention de déterminer la zonequ'il conviendra d'explorer en priorité, ce choix étcuit subordonné à unemeilleure connaissance des données géologiques, géochimiques et géophy¬siques que devraient permettre d'obtenir les travaux programmés pourl'année 1982 - 1983.
De la même manière, il ne sera pas procédé à un classementles \ins par rapport aux autres des critères retenus, un tel classementétant notamment fonction de l'importance relative attachée aux donnéestechniques, économiques, écologiques et politiques de chacvin des sites.
Elle résume par contre l'état des connaissances descontraintes de surface et constitue en ce sens un outil de travail quidevrait permettre, toutes choses égales par ailleurs s\ir le plan de la res¬source, un classement par ordre d'intérêt des sites envisagés pour l'im¬plantation des forages et de la centrale.
6.2. Méthodologie du classement par ordre d'intérêt
L'ensemble des critères figurant dans ce tableau ont faitl'objet d'xin commentaire particulier dans la présente étude. Ils sont re¬pris ici sous forme synthétique, avec, pour chacian d'eux, deux typesd ' appréciation :
Appréciation du caractère del 'élément
**
* '
Appréciation
++
+
-
Très favorableFavorablePeu favorableDéfavorableTrès défavorable
de la qualité de
Très bien définiBien défini
la (
Grossièrement défini
Pondération+2+10-1-2
connaissance :
Pondération+2+10
- 35 -
ANALYSE MULTI CRITERES DE L'INTERET PRESENTE PAR CHACUNE DES ZONES
6.1. Introduction
Cette analyse n'a pas la prétention de déterminer la zonequ'il conviendra d'explorer en priorité, ce choix étcuit subordonné à unemeilleure connaissance des données géologiques, géochimiques et géophy¬siques que devraient permettre d'obtenir les travaux programmés pourl'année 1982 - 1983.
De la même manière, il ne sera pas procédé à un classementles \ins par rapport aux autres des critères retenus, un tel classementétant notamment fonction de l'importance relative attachée aux donnéestechniques, économiques, écologiques et politiques de chacvin des sites.
Elle résume par contre l'état des connaissances descontraintes de surface et constitue en ce sens un outil de travail quidevrait permettre, toutes choses égales par ailleurs s\ir le plan de la res¬source, un classement par ordre d'intérêt des sites envisagés pour l'im¬plantation des forages et de la centrale.
6.2. Méthodologie du classement par ordre d'intérêt
L'ensemble des critères figurant dans ce tableau ont faitl'objet d'xin commentaire particulier dans la présente étude. Ils sont re¬pris ici sous forme synthétique, avec, pour chacian d'eux, deux typesd ' appréciation :
Appréciation du caractère del 'élément
**
* '
Appréciation
++
+
-
Très favorableFavorablePeu favorableDéfavorableTrès défavorable
REMARQUE ; Seuls ont été traités dans ce tableau les permis dont l'intérêt du point de vue de la ressourcesemble majeur dans l'état actuel des connaissances.
REMARQUE ; Seuls ont été traités dans ce tableau les permis dont l'intérêt du point de vue de la ressourcesemble majeur dans l'état actuel des connaissances.
- 37 -
6.3. Conclusions
si l'on considère dans une première approche que lesimportances relatives de chacun des critères sont identiques, on constateà l'analyse de ce tableau que :
- Les_zones les plus favorables correspondent :
. de façon bien définie aux permis n" 15, 16 et 18 Nord
. de façon assez bien définie aux permis n" 7 ;
- La_zone la plus défavorable correspond :
. de façon bien définie au permis n** 14
- Que les zones correspondants aux autres permis sont en fonctiondes critères plus ou moins favorables.
Ces résultats semblent cohérents avec la géographie géné¬rale de l'île. On constate en effet que, à l'exception de Fort de France,les zones les plus intéressantes correspondent avix zones côtières qui re¬groupent le plus d'éléments favorables (topographie, accès, source froide,etc..) alors que les zones situées à l'intérieur des terres nécessitentune approche plus complexe.
Par ailleurs, il est important de noter que seule la zonecorrespondant à Fort de France ne se prête pas pour de multiples raisonsà l'implantation d'une centrale. Toutes les autres zones, même si ellesposent chacune des problèmes spécifiques, ne présentent pas de particula¬rités a priori rêdhibitoires à la possibilité d'implantation d'une centralegéothermique. Il est évident toutefois que chacune de ces spécificitésaura son influence propre sur le montant des investissements à engager.
- 37 -
6.3. Conclusions
si l'on considère dans une première approche que lesimportances relatives de chacun des critères sont identiques, on constateà l'analyse de ce tableau que :
- Les_zones les plus favorables correspondent :
. de façon bien définie aux permis n" 15, 16 et 18 Nord
. de façon assez bien définie aux permis n" 7 ;
- La_zone la plus défavorable correspond :
. de façon bien définie au permis n** 14
- Que les zones correspondants aux autres permis sont en fonctiondes critères plus ou moins favorables.
Ces résultats semblent cohérents avec la géographie géné¬rale de l'île. On constate en effet que, à l'exception de Fort de France,les zones les plus intéressantes correspondent avix zones côtières qui re¬groupent le plus d'éléments favorables (topographie, accès, source froide,etc..) alors que les zones situées à l'intérieur des terres nécessitentune approche plus complexe.
Par ailleurs, il est important de noter que seule la zonecorrespondant à Fort de France ne se prête pas pour de multiples raisonsà l'implantation d'une centrale. Toutes les autres zones, même si ellesposent chacune des problèmes spécifiques, ne présentent pas de particula¬rités a priori rêdhibitoires à la possibilité d'implantation d'une centralegéothermique. Il est évident toutefois que chacune de ces spécificitésaura son influence propre sur le montant des investissements à engager.
- 38
EVALUATION DES COUTS
7.1. Introduction
L'évaluation des coûts d'investissement et d'exploita¬tion d'une centrale géothermique est fonction d'un grand nombre de para¬mètres relatifs d'une part à la qualité de la ressource (température,débit et caractéristiques physico-chimiques du fluide, profondeur, etc..)et, d'autre part, à la technologie employée (forage, réseau, cycle detransformation, transport, etc.).
Il n'est donc pas possible à ce stade de la préfaisabi¬lité de faire im chiffrage précis du projet, opération qui ne pourra êtreréalisée qu'une fois les caractéristiques géologiques de la ressourcedéfinies pour ce qui concerne les forages d'exploration et qu'une fois lescaractéristiques de la ressource déterminées pour ce qui concerne lesforages d'exploitation et la centrale.
On peut cependant procéder à une évaluation globale deces coûts à partir des données relatives aux centrales actuellement enfonctionnement .
7.2. Exemples
7.2.1. Bouillante (Guadelçuge)
Le coût d'investissement devrait être de l'ordre de 75 MF
pour une puissance produite de 4,2 MW, soit environ 17 800 F/kW installé.
Ce coût est élevé mais tient compte du fait que cette centraleest une première opération, de faible puissance qui, parallèlement, se veutpleinement industrielle. Il inclut par ailleurs, l'étude et la réalisation d'vmeinstallation de télésurveillance.
7.2.2. Ahuaçhagan (Salvador)
A l'opposé de l'exemple précédent, le coût d'investisse¬ment de cette opération est relativement bas :
. Préfaisabilité : 2 M¡2
. Faisabilité : 8 M0
. Coût d'investissement de la tranche de 35 MW :
. Forage - Equipements : 23 M$
. Centrale : 21,5 M0 (dont 2,5 M¡S de lignes électriques).
Le coût d'investissement total est donc de 54,5 M¿, soit1,56 M^/MWe installé (10 920 F/kW installé sur la base de 1 US dollar = 7 F) .
- 38
EVALUATION DES COUTS
7.1. Introduction
L'évaluation des coûts d'investissement et d'exploita¬tion d'une centrale géothermique est fonction d'un grand nombre de para¬mètres relatifs d'une part à la qualité de la ressource (température,débit et caractéristiques physico-chimiques du fluide, profondeur, etc..)et, d'autre part, à la technologie employée (forage, réseau, cycle detransformation, transport, etc.).
Il n'est donc pas possible à ce stade de la préfaisabi¬lité de faire im chiffrage précis du projet, opération qui ne pourra êtreréalisée qu'une fois les caractéristiques géologiques de la ressourcedéfinies pour ce qui concerne les forages d'exploration et qu'une fois lescaractéristiques de la ressource déterminées pour ce qui concerne lesforages d'exploitation et la centrale.
On peut cependant procéder à une évaluation globale deces coûts à partir des données relatives aux centrales actuellement enfonctionnement .
7.2. Exemples
7.2.1. Bouillante (Guadelçuge)
Le coût d'investissement devrait être de l'ordre de 75 MF
pour une puissance produite de 4,2 MW, soit environ 17 800 F/kW installé.
Ce coût est élevé mais tient compte du fait que cette centraleest une première opération, de faible puissance qui, parallèlement, se veutpleinement industrielle. Il inclut par ailleurs, l'étude et la réalisation d'vmeinstallation de télésurveillance.
7.2.2. Ahuaçhagan (Salvador)
A l'opposé de l'exemple précédent, le coût d'investisse¬ment de cette opération est relativement bas :
. Préfaisabilité : 2 M¡2
. Faisabilité : 8 M0
. Coût d'investissement de la tranche de 35 MW :
. Forage - Equipements : 23 M$
. Centrale : 21,5 M0 (dont 2,5 M¡S de lignes électriques).
Le coût d'investissement total est donc de 54,5 M¿, soit1,56 M^/MWe installé (10 920 F/kW installé sur la base de 1 US dollar = 7 F) .
- 39 -
7.3. Décomposition en coûts standards
7.3.1. Coûts _d]_investi ssement
Préfaisabilité
Travaux réalisés 1,6 MF
Travaux 1982-1983 2,4 MF
TOTAL 4,0 MF
Faisabilité
1ère phase : forages d'exploration(hypothèse de 2 à 2 forages et interpréta¬tion des essais) , An ~ m ....,de 40 a 60 MF
2ême phase : avant-projet sommaire des valeur moyenneforages d'exploitation et de la centrale retenue : 50 MF
(y compris implantation)
Montage juridique et financier
Développement du champ et conception de la centrale
. Forages_d ' exploitation
D'après les données sur les champs géothermiques mondiaux,la puissance installée ramenée au nombre de puits forés est comprise entre1,5 et 4 MWe par puits foré (valeur fonction de la qualité de la vapeur, de lanécessité de réinjecter, du pourcentage d'échec des forages, etc..).
Par ailleurs, on peut estimer le coût moyen d'un forageà 15 MF.
Par conséquent, si on extrapole ces données aux deux casde figure extrêmes suivants :
Cas A (peu favorable) : Centrale de 10 MW, nécessité de réinjecter, pourcentaged'échec élevé sur les forages ;
Cas B (favorable) : Centrale de 25 MW, pourcentage de succès élevé sur lesforages.
On obtient les résultats suivants :
Cas A (1,5 MW/puits foré) : 100 MFCas B (4 MW/puits foré) : 94 MF
- 39 -
7.3. Décomposition en coûts standards
7.3.1. Coûts _d]_investi ssement
Préfaisabilité
Travaux réalisés 1,6 MF
Travaux 1982-1983 2,4 MF
TOTAL 4,0 MF
Faisabilité
1ère phase : forages d'exploration(hypothèse de 2 à 2 forages et interpréta¬tion des essais) , An ~ m ....,de 40 a 60 MF
2ême phase : avant-projet sommaire des valeur moyenneforages d'exploitation et de la centrale retenue : 50 MF
(y compris implantation)
Montage juridique et financier
Développement du champ et conception de la centrale
. Forages_d ' exploitation
D'après les données sur les champs géothermiques mondiaux,la puissance installée ramenée au nombre de puits forés est comprise entre1,5 et 4 MWe par puits foré (valeur fonction de la qualité de la vapeur, de lanécessité de réinjecter, du pourcentage d'échec des forages, etc..).
Par ailleurs, on peut estimer le coût moyen d'un forageà 15 MF.
Par conséquent, si on extrapole ces données aux deux casde figure extrêmes suivants :
Cas A (peu favorable) : Centrale de 10 MW, nécessité de réinjecter, pourcentaged'échec élevé sur les forages ;
Cas B (favorable) : Centrale de 25 MW, pourcentage de succès élevé sur lesforages.
On obtient les résultats suivants :
Cas A (1,5 MW/puits foré) : 100 MFCas B (4 MW/puits foré) : 94 MF
- 40 -
. Centrale
- Conception de la centrale (avant projet détaillé) : 3 MF
- Construction de la centrale
L'étude des coûts d'investissement actualisés desdifférentes centrales en fonctionnement dans le monde montre que les ratioscoûts d'investissement/MW installé sont de l'ordre de 9 MF/MW pour des tranchesde 5 MW (y compris génie civil et montage, transport local non compris) .En première approximation, on conservera cette valeur pour les tranches supé¬rieures de 10 et 25 MW, ce qui donne :
Cas A : 90 MF
Cas B : 225 MF
On pourrait distinguer pour chacun de ces deux cas unehypothèse de centrale à contre pression à envisager si la proportion de gazincondensable est supérieure à environ 15 %. En fait, l'expérience montre qu'engénéral, une- production initialement importante de gaz incondensables diminuedans le temps et a souvent tendance à se stabiliser à une valeur acceptablepour la condensation. Cette constatation a amené les italiens à développer uneturbine "évolutive" à contre pression dans la phase initiale et à condensationdans la phase ultérieure. C'est pourquoi cette variante, qui n'a pas d'inci¬dence fondamentale sur l'ordre de grandeur des coûts qui sont donnés ici, nesera pas retenue.
- 40 -
. Centrale
- Conception de la centrale (avant projet détaillé) : 3 MF
- Construction de la centrale
L'étude des coûts d'investissement actualisés desdifférentes centrales en fonctionnement dans le monde montre que les ratioscoûts d'investissement/MW installé sont de l'ordre de 9 MF/MW pour des tranchesde 5 MW (y compris génie civil et montage, transport local non compris) .En première approximation, on conservera cette valeur pour les tranches supé¬rieures de 10 et 25 MW, ce qui donne :
Cas A : 90 MF
Cas B : 225 MF
On pourrait distinguer pour chacun de ces deux cas unehypothèse de centrale à contre pression à envisager si la proportion de gazincondensable est supérieure à environ 15 %. En fait, l'expérience montre qu'engénéral, une- production initialement importante de gaz incondensables diminuedans le temps et a souvent tendance à se stabiliser à une valeur acceptablepour la condensation. Cette constatation a amené les italiens à développer uneturbine "évolutive" à contre pression dans la phase initiale et à condensationdans la phase ultérieure. C'est pourquoi cette variante, qui n'a pas d'inci¬dence fondamentale sur l'ordre de grandeur des coûts qui sont donnés ici, nesera pas retenue.
- 41 -
Récapitulatif des coûts d'investissement :
Préfaisabilité :
Faisabilité :
Développement du champ
Centrale
TOTAL
CAS A
4 MF
50 MF
100 MF
90 MF
244 MF
CAS B
4 MF
50 MF
94 MF
225 MF
373 MF
soit, un ratio investissement/MWe installé de
Cas A :
Cas B :
24,4 MF/MW14,9 MF/MW
7.3.2. Çgûts_du_kWh_qégthermigue
Hypothèses
Durée de vie des équipements :
ForageCentrale
10 ans20 ans
Coût d'exploitation : CE : 0,13 F/kWh produit
Facteur de charge retenu : 80 % (7 000 heures) .
Le coût du kWh produit est donné par la formule
al + BIC = + C_ en F
-3 E
avec
P 7000x10
al = charges fincuicières en MF
I = investissement initialo
o = 10 % hypothèse basse
a = 15 % hypothèse haute
- 41 -
Récapitulatif des coûts d'investissement :
Préfaisabilité :
Faisabilité :
Développement du champ
Centrale
TOTAL
CAS A
4 MF
50 MF
100 MF
90 MF
244 MF
CAS B
4 MF
50 MF
94 MF
225 MF
373 MF
soit, un ratio investissement/MWe installé de
Cas A :
Cas B :
24,4 MF/MW14,9 MF/MW
7.3.2. Çgûts_du_kWh_qégthermigue
Hypothèses
Durée de vie des équipements :
ForageCentrale
10 ans20 ans
Coût d'exploitation : CE : 0,13 F/kWh produit
Facteur de charge retenu : 80 % (7 000 heures) .
Le coût du kWh produit est donné par la formule
al + BIC = + C_ en F
-3 E
avec
P 7000x10
al = charges fincuicières en MF
I = investissement initialo
o = 10 % hypothèse basse
a = 15 % hypothèse haute
- 42 -
I = investissement forage initial en MF
S = taux de renouvellement des puits (10 % par an)
P = puissance de la centrale en MW
On obtient ainsi :
Cas A : I s 100 MFF
I s 244 MFo
6 = 0,10
p = 10 MW
C = 0,06 FE
C = 0,62 F pour a = 0,10
C = 0,79 F pour a = 0,15
Cas B I = 93 MFF
I = 373 MFO
B = 0,10
P = 25 MW
0,06 F
C = 0,39 F pour a = 0,10
C = 0,50 F pour a = 0,15
7.4. Comparaison coût du kWh oëothermique/coût du kWh Fuel
Coût du kWh thermique produit 1981 : 0,555 F environ (donnée EDF)
Coût du kWh thermique produit 1982 : 0,61 F (estimé)
Ainsi, on voit que, dans le cas d'un chsimp aux caractéristiquesrelativement médiocres, l'intérêt de la géothermie par rapport à la solutionthermique classique est directement lié au montage financier de l'opération etque compte tenu des hypothèses retenues dans la présente étude, les coûts dukWh produit thermique et géothermique seraient comparables dès lors que serait del'ordre de 0,117 ; ce qui suppose un taux moyen de prêt sur 20 ëins d'environ 10 %.
Dans le cas le plus favorable d'un coût du kVlh à 0,39 F,l'économie minimale est de 22 centimes par kWh produit, soit 38,5 MF/an (tranchede 25 MW fonctionnant 7000 heures par an, soit 175 GWh annuels) . Dans une tellehypothèse, le délai de retour du surcoût d'investissement lié à la géothermieen monnaie constante valeur 82, sur la base d'un coût estimé d'une centralethermique au fuel de 3,4 MF/MW est de :
t =372 - 85
38,5 = 7,45 ans
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I = investissement forage initial en MF
S = taux de renouvellement des puits (10 % par an)
P = puissance de la centrale en MW
On obtient ainsi :
Cas A : I s 100 MFF
I s 244 MFo
6 = 0,10
p = 10 MW
C = 0,06 FE
C = 0,62 F pour a = 0,10
C = 0,79 F pour a = 0,15
Cas B I = 93 MFF
I = 373 MFO
B = 0,10
P = 25 MW
0,06 F
C = 0,39 F pour a = 0,10
C = 0,50 F pour a = 0,15
7.4. Comparaison coût du kWh oëothermique/coût du kWh Fuel
Coût du kWh thermique produit 1981 : 0,555 F environ (donnée EDF)
Coût du kWh thermique produit 1982 : 0,61 F (estimé)
Ainsi, on voit que, dans le cas d'un chsimp aux caractéristiquesrelativement médiocres, l'intérêt de la géothermie par rapport à la solutionthermique classique est directement lié au montage financier de l'opération etque compte tenu des hypothèses retenues dans la présente étude, les coûts dukWh produit thermique et géothermique seraient comparables dès lors que serait del'ordre de 0,117 ; ce qui suppose un taux moyen de prêt sur 20 ëins d'environ 10 %.
Dans le cas le plus favorable d'un coût du kVlh à 0,39 F,l'économie minimale est de 22 centimes par kWh produit, soit 38,5 MF/an (tranchede 25 MW fonctionnant 7000 heures par an, soit 175 GWh annuels) . Dans une tellehypothèse, le délai de retour du surcoût d'investissement lié à la géothermieen monnaie constante valeur 82, sur la base d'un coût estimé d'une centralethermique au fuel de 3,4 MF/MW est de :
t =372 - 85
38,5 = 7,45 ans
7.5. PLANNING DE REAHSATION - ECHEANCIER DES INVESTISSEMENTS ;
PREFAISABILITE
Permis de rechercheProspectionPréétude économique
FAISABILITE
Foraoes d'exploration et essaisAvant-Projet Sonmalre
Etude de conception (A.P.D.)Autorisation de prise d'eau douceAutorisation de rejet d'eauPermis de construireConstruction du turbo-alternateurConstruction CentraleTravaux de réseaux de transport vapeurTravaux de couplage réseau
1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990
:= : . S
t.OJ
1,5 2,4 45 3.5 60
enquête publique
7.5. PLANNING DE REAHSATION - ECHEANCIER DES INVESTISSEMENTS ;
PREFAISABILITE
Permis de rechercheProspectionPréétude économique
FAISABILITE
Foraoes d'exploration et essaisAvant-Projet Sonmalre
Etude de conception (A.P.D.)Autorisation de prise d'eau douceAutorisation de rejet d'eauPermis de construireConstruction du turbo-alternateurConstruction CentraleTravaux de réseaux de transport vapeurTravaux de couplage réseau
1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990
:= : . S
t.OJ
1,5 2,4 45 3.5 60
enquête publique
- 44 -
8 - GENERALITES SUR LE MONTAGE JURIDIQUE D'UN PROJET DE GEOTHERMIE EN
MARTINIQUE
8.1. Introduction
Les deux principales solutions qui ont jusqu'alors étéadoptées en vue de la mise en évidence et l'exploitation de champs géo¬thermiques haute énergie dans le monde sont les suivantes :
- totalité du cycle de production, depuis la prospectionjusqu'à la production d'électricité, assurée par unesociété d'électricité (Nouvelle Zélande, Mexique, Italie) ;
- recherche et exploitation du champ assurées par unesociété minière, qui vend la vapeur à une société d'élec¬tricité (Indonésie, Philippines, Etats-Unis) .
Dans le cas précis des D.O. M., EdF dispose du monopolede la distribution d'électricité.
Dans ce contexte la formule qui semble prévaloir ac¬tuellement est fondée sur les principes suivants :
- prospection et développement du champ assurés soitpar le B.R.G.M. seul, soit en association avec d'autres partenaires dansle cadre d'un syndicat de recherche avec participation minoritaire d'EDF ;
- construction de la centrale à la charge d'EDF ;
- exploitation du champ par une société de productionde vapeur, dans laquelle la puissance publique pourra prendre une partici¬pation par le biais d'une Société d'investissement, constituée par les pouvoirspublics, à côté d'éventuels investisseurs privés.
8.2. Prospection et développement du champ
L'idée de base est que ni EDF, ni les investisseurs privésne sont prêts à courir seuls le risque que présente la prospection d'unchamp géothermique.
En conséquence, il apparaît clairement que, dans le cadred'une politique volontariste de développement de la géothermie hauteénergie, ce risque doit être dans sa majeure partie couvert par l'Etat.Il est possible, dans un tel schéma, d'imaginer pouvoir intéresser EDFet des investisseurs privés à une prise de participation dans un syndicatde recherche, moyennant en retour une garantie sous la forme d'un droitd'entrée dans la Société de production.
- 44 -
8 - GENERALITES SUR LE MONTAGE JURIDIQUE D'UN PROJET DE GEOTHERMIE EN
MARTINIQUE
8.1. Introduction
Les deux principales solutions qui ont jusqu'alors étéadoptées en vue de la mise en évidence et l'exploitation de champs géo¬thermiques haute énergie dans le monde sont les suivantes :
- totalité du cycle de production, depuis la prospectionjusqu'à la production d'électricité, assurée par unesociété d'électricité (Nouvelle Zélande, Mexique, Italie) ;
- recherche et exploitation du champ assurées par unesociété minière, qui vend la vapeur à une société d'élec¬tricité (Indonésie, Philippines, Etats-Unis) .
Dans le cas précis des D.O. M., EdF dispose du monopolede la distribution d'électricité.
Dans ce contexte la formule qui semble prévaloir ac¬tuellement est fondée sur les principes suivants :
- prospection et développement du champ assurés soitpar le B.R.G.M. seul, soit en association avec d'autres partenaires dansle cadre d'un syndicat de recherche avec participation minoritaire d'EDF ;
- construction de la centrale à la charge d'EDF ;
- exploitation du champ par une société de productionde vapeur, dans laquelle la puissance publique pourra prendre une partici¬pation par le biais d'une Société d'investissement, constituée par les pouvoirspublics, à côté d'éventuels investisseurs privés.
8.2. Prospection et développement du champ
L'idée de base est que ni EDF, ni les investisseurs privésne sont prêts à courir seuls le risque que présente la prospection d'unchamp géothermique.
En conséquence, il apparaît clairement que, dans le cadred'une politique volontariste de développement de la géothermie hauteénergie, ce risque doit être dans sa majeure partie couvert par l'Etat.Il est possible, dans un tel schéma, d'imaginer pouvoir intéresser EDFet des investisseurs privés à une prise de participation dans un syndicatde recherche, moyennant en retour une garantie sous la forme d'un droitd'entrée dans la Société de production.
- 45
Parallèlement, il faut souligner que la constitution duSyndicat doit tenir compte du fait que le seul client possible est EDF. Ilimporte donc que, avêuit le démarrage des études de faisêuailité, soit concluentre le syndicat et EDF un contr at_ de vente de vapeur. Ce contrat devraprévoir un transfert intégral des obligations et droits du Syndicat rela¬tifs à ce présent contrat en cas de dissolution du syndicat et de créationd'une société de production.
8.3. Exploitation du champ
Juridiquement, il est octroyé un permis d'exploitation parpermis de recherche.
Dans ce contexte, le schéma proposé actuellement est celuide la création d'\ane société d'investissement, regroupant des fonds p\iblicset privés et dont le rôle serëdt celui d'un support financier sous la formed'une prise de participation dans chacune des sociétés de production quisera constituée autour d'\in permis d'exploitation.
8.4. Construction de la centrale
La construction de la centrale est confiée à EDF. Lacentrale sera conçue pour la fourniture d'une puisscince donnée et à unedate fixée, en accord avec l'exploitant du champ. Le contrat de vente devapeur à EDF tiendra compte des caoractéristiques techniques du dispositifde conversion chaleur-force.
- 45
Parallèlement, il faut souligner que la constitution duSyndicat doit tenir compte du fait que le seul client possible est EDF. Ilimporte donc que, avêuit le démarrage des études de faisêuailité, soit concluentre le syndicat et EDF un contr at_ de vente de vapeur. Ce contrat devraprévoir un transfert intégral des obligations et droits du Syndicat rela¬tifs à ce présent contrat en cas de dissolution du syndicat et de créationd'une société de production.
8.3. Exploitation du champ
Juridiquement, il est octroyé un permis d'exploitation parpermis de recherche.
Dans ce contexte, le schéma proposé actuellement est celuide la création d'\ane société d'investissement, regroupant des fonds p\iblicset privés et dont le rôle serëdt celui d'un support financier sous la formed'une prise de participation dans chacune des sociétés de production quisera constituée autour d'\in permis d'exploitation.
8.4. Construction de la centrale
La construction de la centrale est confiée à EDF. Lacentrale sera conçue pour la fourniture d'une puisscince donnée et à unedate fixée, en accord avec l'exploitant du champ. Le contrat de vente devapeur à EDF tiendra compte des caoractéristiques techniques du dispositifde conversion chaleur-force.
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9 - EVALUATION DU POTENTIEL HUMAIN
9.1. Situation générale de l'emploi
Le nombre de personnes bénéficiant d'un emploi stable àla Martinique s'élève â 51 000. Il est demeuré constant depuis 1972 alorsque, dans le même temps, la population des jeunes de plus de 15 ans augmen¬tait de 9 %.
Le corollaire de cette constatation est, en fait, un tauxde chaumage élevé (28 %) et une Tsart importante des actifs en sous emploi(29 %).
9.2. Détermination des comoétences
Les principales composantes d'un projet de géothermie sontles suivantes
Les compétences existent en métropole, tant au BRGM quechez EDF et chez les constructeurs de turbines.
Dans le souci de susciter localement ton intérêt vis-à-visde l'impact que représente un projet de cette importance, il pourrait êtreenvisagé soit d'organiser un cycle de formation sur les problèmes d'exploi¬tation de l'énergie géothermique à l'université de Fort de France, soitd'accueillir en métropole quelques personnes intéressées par ce problème etsuceptibles d'assurer à terme une mission au sein des sociétés localesd'exploitation qui seront mises en place.
9.2.2. Génie civil
Les travaux de génie civil intéressent notamment les plate¬formes de forages, leurs accès, les travaux de fondation de même que lestravaux relztifs à la mise en place des réseaux de transport de la vapeur.
Les matières premières nécessaires à ces travaux sontdisponibles sur place : carrière de Ponce et de Tuffau Diamant et carrièred'andésite à Croix Rival pour la zone Sud ; carrière de ponce de St Pierreet granulats à la Trinité pour la zone Nord ; cimenterie de Fort de France.Par contre, le bitume produit de transformation, devra être importé.
- 46 -
9 - EVALUATION DU POTENTIEL HUMAIN
9.1. Situation générale de l'emploi
Le nombre de personnes bénéficiant d'un emploi stable àla Martinique s'élève â 51 000. Il est demeuré constant depuis 1972 alorsque, dans le même temps, la population des jeunes de plus de 15 ans augmen¬tait de 9 %.
Le corollaire de cette constatation est, en fait, un tauxde chaumage élevé (28 %) et une Tsart importante des actifs en sous emploi(29 %).
9.2. Détermination des comoétences
Les principales composantes d'un projet de géothermie sontles suivantes
Les compétences existent en métropole, tant au BRGM quechez EDF et chez les constructeurs de turbines.
Dans le souci de susciter localement ton intérêt vis-à-visde l'impact que représente un projet de cette importance, il pourrait êtreenvisagé soit d'organiser un cycle de formation sur les problèmes d'exploi¬tation de l'énergie géothermique à l'université de Fort de France, soitd'accueillir en métropole quelques personnes intéressées par ce problème etsuceptibles d'assurer à terme une mission au sein des sociétés localesd'exploitation qui seront mises en place.
9.2.2. Génie civil
Les travaux de génie civil intéressent notamment les plate¬formes de forages, leurs accès, les travaux de fondation de même que lestravaux relztifs à la mise en place des réseaux de transport de la vapeur.
Les matières premières nécessaires à ces travaux sontdisponibles sur place : carrière de Ponce et de Tuffau Diamant et carrièred'andésite à Croix Rival pour la zone Sud ; carrière de ponce de St Pierreet granulats à la Trinité pour la zone Nord ; cimenterie de Fort de France.Par contre, le bitume produit de transformation, devra être importé.
- 47 -
Par ailleurs, d'importantes entreprises françaises deTravaux publics et de bâtiment sont implantées localement, lesquelles sonttout à fait à même de réaliser les travaux relatifs à un projet de cetteimportance .
9.2.3. Forages
Il existe une entreprise française qui dispose d'uneimplcintation en Martinique et d'un équipement capable de réaliser despetits forages de reconnaissance.
A l'inverse, il n'existe pas sur place de machine de foragecapable de réaliser des forages profonds. Il sera donc nécessaire de lancerun appel d'offre, de manière à sélectionner une entreprise de l'extérie\irpour la réalisation de ces travaux.
9.2.4. Centrale
La construction de la centrale serait confiée à EDF.
9.3. Conclusion
La conception d'un projet de géothermie haute énergie faitappel à une technicité très spécifique et très particulière, dont lamaîtrise peut être assurée dores et déjà par des équipes d'ingénieurs par¬faitement rompues à ce genre de travail, et qui sont disponibles en métropole.
Par contre, la réalisation elle-même du projet fait appelà des techniques couramment employées par ailleurs , qui ne nécessitent pasune formation spécifique du fait qu'il s'agit de géothermie. Compte tenu del'importance des travaux envisagés, cet élément est intéressant en ce sensqu'il peut induire localement, et pendant une durée relativement longue, lacréation d'emplois dont certains pourront être prolongés au-delà de la réa¬lisation elle-même, aux travaux liés à l'exploitation (forages, maintenance,surveillance, etc...).
- 47 -
Par ailleurs, d'importantes entreprises françaises deTravaux publics et de bâtiment sont implantées localement, lesquelles sonttout à fait à même de réaliser les travaux relatifs à un projet de cetteimportance .
9.2.3. Forages
Il existe une entreprise française qui dispose d'uneimplcintation en Martinique et d'un équipement capable de réaliser despetits forages de reconnaissance.
A l'inverse, il n'existe pas sur place de machine de foragecapable de réaliser des forages profonds. Il sera donc nécessaire de lancerun appel d'offre, de manière à sélectionner une entreprise de l'extérie\irpour la réalisation de ces travaux.
9.2.4. Centrale
La construction de la centrale serait confiée à EDF.
9.3. Conclusion
La conception d'un projet de géothermie haute énergie faitappel à une technicité très spécifique et très particulière, dont lamaîtrise peut être assurée dores et déjà par des équipes d'ingénieurs par¬faitement rompues à ce genre de travail, et qui sont disponibles en métropole.
Par contre, la réalisation elle-même du projet fait appelà des techniques couramment employées par ailleurs , qui ne nécessitent pasune formation spécifique du fait qu'il s'agit de géothermie. Compte tenu del'importance des travaux envisagés, cet élément est intéressant en ce sensqu'il peut induire localement, et pendant une durée relativement longue, lacréation d'emplois dont certains pourront être prolongés au-delà de la réa¬lisation elle-même, aux travaux liés à l'exploitation (forages, maintenance,surveillance, etc...).
- 48
10 - CONCLUSIONS
Sous réserve, bien entendu, de la mise en évidence deressources géothermiques en "quantité commerciale", cette étude montre quetant sur le plan politique d'une volonté de réduire notablement la situa¬tion de dépendance énergétique de la Martinique vis-à-vis des pays produc¬teurs de pétrole que sur le plan technique de réalisation d'un projet degéothermie, envisager de recourir à cette forme d'énergie pour couvrirtout ou partie des besoins en électricité de 1 ' île est une solutionparticulièrement séduisante.
Il faut souligner toutefois qu'elle ne constitue qu'unepremière approche économique réalisée en fonction des éléments disponibles,dont le degré d'imprécision est relativement important pour ce qui concernel'appréhension de la resource (profondeur des forages, potentiel du champ) ,ce qui oblige à raisonner sur la base d'ordres de grandeur approximatifs.
Il est évident que, localement, l'impact d'un tel projetsera très important, que ce soit pendant le déroulement des travaux(marché non négligeable pour les entreprises implantées dans l'île, em¬bauche de main-d'oeuvre) que dans la phase ultérieure d'exploitation. Onest en droit de penser que la mise à disposition des utilisateurs d'uneénergie compétitive, dont le prix ne sera pas soumis aux aléas du marchédes énergies fossiles, incitera l'implantation de certaines industriesdemeurées jusqu'alors sur le réserve et constituera ainsi un facteur dedéveloppement de l'activité économique de la Martinique, contrainte àl'heure actuelle d'importer la quasi-totalité de ses produits.
Mais l'étude met également en évidence la lourdeur d'untel projet, qui nécessite des investissements importants et qui est tribu¬taire de procédures administratives très longues. Dans ce contexte, ilimporte que soit clairement affichée une volonté régionale de développerla géothermie dans les DOM en général et en Martinique en particulier, demanière à ce que la mise en place des financements nécessaires à la réalisa¬tion de cette opération puisse être proarammée sans risque d'induire unecause de délais supplémentaires dans le planning général de réalisationdes travaux qui, on l'a vu, ne permet pas, dores et déjà, d'envisager uneproduction d'électricité avant la fin de la présente décennie.
- 48
10 - CONCLUSIONS
Sous réserve, bien entendu, de la mise en évidence deressources géothermiques en "quantité commerciale", cette étude montre quetant sur le plan politique d'une volonté de réduire notablement la situa¬tion de dépendance énergétique de la Martinique vis-à-vis des pays produc¬teurs de pétrole que sur le plan technique de réalisation d'un projet degéothermie, envisager de recourir à cette forme d'énergie pour couvrirtout ou partie des besoins en électricité de 1 ' île est une solutionparticulièrement séduisante.
Il faut souligner toutefois qu'elle ne constitue qu'unepremière approche économique réalisée en fonction des éléments disponibles,dont le degré d'imprécision est relativement important pour ce qui concernel'appréhension de la resource (profondeur des forages, potentiel du champ) ,ce qui oblige à raisonner sur la base d'ordres de grandeur approximatifs.
Il est évident que, localement, l'impact d'un tel projetsera très important, que ce soit pendant le déroulement des travaux(marché non négligeable pour les entreprises implantées dans l'île, em¬bauche de main-d'oeuvre) que dans la phase ultérieure d'exploitation. Onest en droit de penser que la mise à disposition des utilisateurs d'uneénergie compétitive, dont le prix ne sera pas soumis aux aléas du marchédes énergies fossiles, incitera l'implantation de certaines industriesdemeurées jusqu'alors sur le réserve et constituera ainsi un facteur dedéveloppement de l'activité économique de la Martinique, contrainte àl'heure actuelle d'importer la quasi-totalité de ses produits.
Mais l'étude met également en évidence la lourdeur d'untel projet, qui nécessite des investissements importants et qui est tribu¬taire de procédures administratives très longues. Dans ce contexte, ilimporte que soit clairement affichée une volonté régionale de développerla géothermie dans les DOM en général et en Martinique en particulier, demanière à ce que la mise en place des financements nécessaires à la réalisa¬tion de cette opération puisse être proarammée sans risque d'induire unecause de délais supplémentaires dans le planning général de réalisationdes travaux qui, on l'a vu, ne permet pas, dores et déjà, d'envisager uneproduction d'électricité avant la fin de la présente décennie.
TABLEAU 1 : CONSOMMATION D'ELECTRICITE MOYENNE TENSION-REPARTITION PAR
La figure 6 présente la carte de localisation des points de prélè¬
vements effectués. 151 échantillons ont été prélevés sur une zone d'environ
150 km2, limitée au Sud par les villes de Bellefontaine et Le Lorrain et au
Nord par Saint Pierre et Basse Pointe. Etant donné les difficultés d'accès,
certaines parties montagneuses possédant un couvert végétal très dense n'ont
pas été échantillonnées.
4.2. - RESULTATS ET INTERPRETATION
Les valeurs moyennes régionales de la région du Morne Rouge varient
de 50 à 100 ppb. Seuls les teneurs en mercure des sols proches des Pitons du
Carbet sortent de ces valeurs moyennes mais ne dépassent pas les 200 ppb. 1 1
n'apparait donc pas de très forte anomalie comme dans le Lamentin.
M A RTI N I Q U E FIG. 6
TENEUR EN MERCURE DANS LES SOLSTeneurs-c a 100 ppb.
Point de prélèvement
en mercure4 Km
1,8M ¿PHI IRA
*e; h MM/I •
mhm*r%.
sWiHBff^tsx^y^^k
- 12 -
11 est important de noter que cette région possède une très forte
pluviosité et qu'il n'existe aucune source thermale ; seuls, d'importants
dégagements de gaz d'origine profonde (CO2, H2S) viennent percer les aquifères
froids superficiels. Ce masque froid est probablement capable de limiter les
montées de mercure en surface.
Cette région comporte une zone fortement hydrothermal i sée, près de
la source de Deux Choux (WESTERCAMP, 1982). Une étude plus détaillée en utilisant
des mesures plus fines des teneurs en mercure pourrait peut-être mettre en
évidence des anomalies plus ponctuelles existant sur des "fenêtres" traversant
les nombreux aquifères froids et superficiels témoignant de la présence d'un
gisement géothermique haute enthalpie.
5 - CONCLUSION
La prospection des anomalies de mercure pour localiser les zones à
fort gradient thermique est une technique qui se développe actuellement en
géothermie.
Cette méthode ne fournit pas une valeur absolue du gradient thermique
comme c'est le cas avec les forages de gradient, mais elle permet par contre
la localisation des anomalies thermiques superficielles. L'intérêt de la méthode
est de pouvoir couvrir une grande surface, un champ géothermique par exemple,
pour un coût très inférieur aux forages de gradient. De plus, elle permet d'ac¬
croître la définition des anomalies en augmentant d'après les premiers résultats
obtenus, la densité de l'échantillonnage.
Les prospections effectuées dans la région du Lamentin montrent que
les anomalies en teneur de mercure dans les sols sont bien corrélées avec les
anomalies thermiques, géophysiques, les structures tectoniques ainsi qu'avec
les manifestations hydrothermales témoins de gisements géothermiques haute
température.
Dans la région du Morne Rouge, seule la région des Pitons du Carbet
présente quelques valeurs anomales. Les nombreux aquifères superficiels du
Morne Rouge créent probablement un masque froid susceptible de condenser le
mercure dans des zones plus profondes. Une mesure plus fine des teneurs en
mercure ainsi qu'une maille serrée pour l'échantillonnage pourraient conduire
à des anomalies en mercure plus ponctuelles, traversant ces écrans froids.
- 12 -
11 est important de noter que cette région possède une très forte
pluviosité et qu'il n'existe aucune source thermale ; seuls, d'importants
dégagements de gaz d'origine profonde (CO2, H2S) viennent percer les aquifères
froids superficiels. Ce masque froid est probablement capable de limiter les
montées de mercure en surface.
Cette région comporte une zone fortement hydrothermal i sée, près de
la source de Deux Choux (WESTERCAMP, 1982). Une étude plus détaillée en utilisant
des mesures plus fines des teneurs en mercure pourrait peut-être mettre en
évidence des anomalies plus ponctuelles existant sur des "fenêtres" traversant
les nombreux aquifères froids et superficiels témoignant de la présence d'un
gisement géothermique haute enthalpie.
5 - CONCLUSION
La prospection des anomalies de mercure pour localiser les zones à
fort gradient thermique est une technique qui se développe actuellement en
géothermie.
Cette méthode ne fournit pas une valeur absolue du gradient thermique
comme c'est le cas avec les forages de gradient, mais elle permet par contre
la localisation des anomalies thermiques superficielles. L'intérêt de la méthode
est de pouvoir couvrir une grande surface, un champ géothermique par exemple,
pour un coût très inférieur aux forages de gradient. De plus, elle permet d'ac¬
croître la définition des anomalies en augmentant d'après les premiers résultats
obtenus, la densité de l'échantillonnage.
Les prospections effectuées dans la région du Lamentin montrent que
les anomalies en teneur de mercure dans les sols sont bien corrélées avec les
anomalies thermiques, géophysiques, les structures tectoniques ainsi qu'avec
les manifestations hydrothermales témoins de gisements géothermiques haute
température.
Dans la région du Morne Rouge, seule la région des Pitons du Carbet
présente quelques valeurs anomales. Les nombreux aquifères superficiels du
Morne Rouge créent probablement un masque froid susceptible de condenser le
mercure dans des zones plus profondes. Une mesure plus fine des teneurs en
mercure ainsi qu'une maille serrée pour l'échantillonnage pourraient conduire
à des anomalies en mercure plus ponctuelles, traversant ces écrans froids.
- 13 -
BIBLIOGRAPHIE
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SECRÉTARIAT D'ÉTAT AUPRÈS DU MINISTRE DE L'INTÉRIEUR
DÉPARTEMENTS ET TERRITOIRES D'OUTRE - MER
ASPECTS HYDROGÉOLOGIQUES DES ZONESDU LAMENTIN ET DE MORNE ROUGE
BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
Département géothermie
Rapport du B . R . G . M .
82 SGN 1033 GTH
SECRETARIAT D'ÉTAT AUPRÈS DU MINISTRE DE L'INTÉRIEUR
Ce rapport présente quelques aspects hydrogéologiques relatifs
à deux zones d'intérêt géothermique de l'tle de la Martinique : la zone du
Lamentin et la zone du Morne Rouge.
Cette étude s'est basée sur les résultats acquis par les travaux
d'exploration géologique, sur les données des forages de gradient de la
plaine du Lamentin et sur des études hydrogéologiques d'ordre plus général
existant sur la Martinique.
RESUME
Ce rapport présente quelques aspects hydrogéologiques relatifs
à deux zones d'intérêt géothermique de l'tle de la Martinique : la zone du
Lamentin et la zone du Morne Rouge.
Cette étude s'est basée sur les résultats acquis par les travaux
d'exploration géologique, sur les données des forages de gradient de la
plaine du Lamentin et sur des études hydrogéologiques d'ordre plus général
existant sur la Martinique.
SOMMAIRE
pages
1 - ASPECTS CLIMATOLOGIQUES 7
7.7. - PLUl/IOMETRIE 7
7.2. - INSOLATION 7
7.3.- TEMPERATURE 3
1.4. - HUMIVITE RELATIVE 3
7.5. - ETR 3
7.6.- BILAN HypRIQUE - INFILTRATION 3
2 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA PLAINE DU LAMENTIN 6
2.7. - LA WAPPE SEMI-CAPTIl/E PU LAMENTIN 6
2.2. - REMARÍ2UES CONCERNANT LES MESURES PE GRADIENT VE TEMPERATURE
VANS LES FORAGES 7
2.2.7. - GénzAoZitzs 7
2.2.2. - AppZication à Za Aégion du Lamentin 7
3 - ORIGINE DES EAUX THERMALES DU LAMENTIN 10
4 - QUELQUES IDEES CONCERNANT LA POSITION ACTUELLE DES FILIERES
TECTONIQUES PROFONDES DANS LA REGION DU LAMENTIN 10
5 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA REGION DE MORNE ROUGE 13
BIBLIOGRAPHIE 75
ANNEXE 1 : LE FORAGE VE93R0TTES 77
ANNEXE 2 : MOYENNE VES PLUIES ANNUELLES VU BASSIN VERSAHT VE LA
RIVIERE CAPOT 19
ANNEXE 3 : COMPOSITIONS ISOTOPIQUES VE QUELQUES EAUK EN MARTINIQUE... 20
SOMMAIRE
pages
1 - ASPECTS CLIMATOLOGIQUES 7
7.7. - PLUl/IOMETRIE 7
7.2. - INSOLATION 7
7.3.- TEMPERATURE 3
1.4. - HUMIVITE RELATIVE 3
7.5. - ETR 3
7.6.- BILAN HypRIQUE - INFILTRATION 3
2 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA PLAINE DU LAMENTIN 6
2.7. - LA WAPPE SEMI-CAPTIl/E PU LAMENTIN 6
2.2. - REMARÍ2UES CONCERNANT LES MESURES PE GRADIENT VE TEMPERATURE
VANS LES FORAGES 7
2.2.7. - GénzAoZitzs 7
2.2.2. - AppZication à Za Aégion du Lamentin 7
3 - ORIGINE DES EAUX THERMALES DU LAMENTIN 10
4 - QUELQUES IDEES CONCERNANT LA POSITION ACTUELLE DES FILIERES
TECTONIQUES PROFONDES DANS LA REGION DU LAMENTIN 10
5 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA REGION DE MORNE ROUGE 13
BIBLIOGRAPHIE 75
ANNEXE 1 : LE FORAGE VE93R0TTES 77
ANNEXE 2 : MOYENNE VES PLUIES ANNUELLES VU BASSIN VERSAHT VE LA
RIVIERE CAPOT 19
ANNEXE 3 : COMPOSITIONS ISOTOPIQUES VE QUELQUES EAUK EN MARTINIQUE... 20
LISTE DES FIGURES
FiguAe 1
FiguAe 1 bis :
FiguAe 2
Isohyètes interannuelles
ETR en mm - Champ Flore
Relations entre la hauteur de pluie et la hauteur d'eau ayant
rechargé les nappes pour le bassin de la Capot
FiguAe 3 Région du Lamentin - Relation des manifestations thermales
avec les accidents tectoniques
FiguAe 4 Carte de la région de Morne Rouge
TabZeau 1 : Valeurs d'humidité relative
LISTE DES FIGURES
FiguAe 1
FiguAe 1 bis :
FiguAe 2
Isohyètes interannuelles
ETR en mm - Champ Flore
Relations entre la hauteur de pluie et la hauteur d'eau ayant
rechargé les nappes pour le bassin de la Capot
FiguAe 3 Région du Lamentin - Relation des manifestations thermales
avec les accidents tectoniques
FiguAe 4 Carte de la région de Morne Rouge
TabZeau 1 : Valeurs d'humidité relative
- 1 -
1 - ASPECTS CLIMATOLOGIQUES
La climatologie en Martinique est très marquée par la position de
l'anticyclone des Acores qui conditionne les alizés et les saisons, saison
humide l'été lorsque l'anticyclone se déplace vers le Nord, saison sèche en
hiver et au printemps lorsque l'anticyclone se déplace vers le Sud.
Les perturbations cycloniques (de juillet à octobre) sont également
liées à l'anticyclone des Acores et à sa rencontre avec l'anticyclone de
St Hélène qui entraine la formation de la zone intertropicale de convergence,
zone de basses pressions tropicales.
1.1. - PLUVIOMETRIE
Les valeurs de pluviométrie sont très élevées et leur répartition
spatiale est assez hétérogène. Les Isohyètes épousent mal le rel ief et sont
sensiblement parallèles à la côte, avec des valeurs plus importantes sur le
versant Atlantique que sur le versant Caraïbe.
De la carte des Isohyètes (A. CAYOL, 1975), trois zones à pluvio¬
métrie maximum se dégagent : la Montagne Pelée, le Morne Rouge et les Pitons
du Carbet.
La variation interannuelle des pluies est relativement faible,
ainsi, à Fort de France où la moyenne interannuelle est de 1 840 mm, les
valeurs extrêmes observées sont 1 267 mm et 2 666 mm.
1.2. - INSOLATION
A Fort de France (station Desaix), l'insolation est de 2 917 heures
avec un maximum mensuel de 270 heures en mars et un minimum de 222 heures en
juin. Au Lamentin, la moyenne annuelle est de 3 104 heures.
- 1 -
1 - ASPECTS CLIMATOLOGIQUES
La climatologie en Martinique est très marquée par la position de
l'anticyclone des Acores qui conditionne les alizés et les saisons, saison
humide l'été lorsque l'anticyclone se déplace vers le Nord, saison sèche en
hiver et au printemps lorsque l'anticyclone se déplace vers le Sud.
Les perturbations cycloniques (de juillet à octobre) sont également
liées à l'anticyclone des Acores et à sa rencontre avec l'anticyclone de
St Hélène qui entraine la formation de la zone intertropicale de convergence,
zone de basses pressions tropicales.
1.1. - PLUVIOMETRIE
Les valeurs de pluviométrie sont très élevées et leur répartition
spatiale est assez hétérogène. Les Isohyètes épousent mal le rel ief et sont
sensiblement parallèles à la côte, avec des valeurs plus importantes sur le
versant Atlantique que sur le versant Caraïbe.
De la carte des Isohyètes (A. CAYOL, 1975), trois zones à pluvio¬
métrie maximum se dégagent : la Montagne Pelée, le Morne Rouge et les Pitons
du Carbet.
La variation interannuelle des pluies est relativement faible,
ainsi, à Fort de France où la moyenne interannuelle est de 1 840 mm, les
valeurs extrêmes observées sont 1 267 mm et 2 666 mm.
1.2. - INSOLATION
A Fort de France (station Desaix), l'insolation est de 2 917 heures
avec un maximum mensuel de 270 heures en mars et un minimum de 222 heures en
juin. Au Lamentin, la moyenne annuelle est de 3 104 heures.
Fig. 1 :
Isohyètes Interannuelles
IfU
n 1 4 o
Fig. 1 :
Isohyètes Interannuelles
IfU
n 1 4 o
- 3
1.3. TEMPERATURE
Les valeurs de température sont très uniformes, à Desaix la moyenne
mensuelle des températures varie de 24°C en janvier à 26,5°C en septembre. La
décroissance moyenne de température avec l'altitude est estimée à 0,56°C par
100 mètres (A. CAYOL, 1975).
1.4. HUMIVITE RELATIVE
Les valeurs moyennes enregistrées à la station du Morne des Cadets
sont les suivantes :
Tableau 1
Humidité relativemoyenne (1951-1965) %
J
86
F
85
M
82
A
83
M
83
J
86
J
87
A
86
S
86
0
87
N
87
D
87
Compte tenu des valeurs élevées pour cette station du versant
Caraïbes Cl. MOURET (1979) montre que l'apparition de condensation doit se
faire aux alentours d'une altitude de 450 mètres pour le versant Caraïbes
et de 180 mètres pour le versant Atlantique.
7.5. - ETR - VoJA jiguAZ 1 bis
1.6. - BILAN HVVRIQUE - INFILTRATION
Cl. MOURET (1979) a réalisé des calculs d'infiltration pour le
bassin de la rivière Capot (versant Atlantique) et aboutit à une relation
empirique mensuelle entre précipitation et recharge des aquifères en altitude
I = 0,65 P - 50 1 : infiltration en mm
P : précipitation en mm
Cette relation, propre au bassin versant de la rivière Capot,
dépend des conditions climatiques et géologiques de ce bassin et n'est donc
pas directement extrapolable à d'autres bassins versants. Néanmoins, cela
permet d'avoir un ordre de grandeur des valeurs que peut atteindre l'infil¬
tration dans des zones proches cl i mat iquement et géologiquement ; ainsi
cette relation donne, pour la région du Morne Rouge, des valeurs d'infiltration
supérieures à 2 000 mm.
- 3
1.3. TEMPERATURE
Les valeurs de température sont très uniformes, à Desaix la moyenne
mensuelle des températures varie de 24°C en janvier à 26,5°C en septembre. La
décroissance moyenne de température avec l'altitude est estimée à 0,56°C par
100 mètres (A. CAYOL, 1975).
1.4. HUMIVITE RELATIVE
Les valeurs moyennes enregistrées à la station du Morne des Cadets
sont les suivantes :
Tableau 1
Humidité relativemoyenne (1951-1965) %
J
86
F
85
M
82
A
83
M
83
J
86
J
87
A
86
S
86
0
87
N
87
D
87
Compte tenu des valeurs élevées pour cette station du versant
Caraïbes Cl. MOURET (1979) montre que l'apparition de condensation doit se
faire aux alentours d'une altitude de 450 mètres pour le versant Caraïbes
et de 180 mètres pour le versant Atlantique.
7.5. - ETR - VoJA jiguAZ 1 bis
1.6. - BILAN HVVRIQUE - INFILTRATION
Cl. MOURET (1979) a réalisé des calculs d'infiltration pour le
bassin de la rivière Capot (versant Atlantique) et aboutit à une relation
empirique mensuelle entre précipitation et recharge des aquifères en altitude
I = 0,65 P - 50 1 : infiltration en mm
P : précipitation en mm
Cette relation, propre au bassin versant de la rivière Capot,
dépend des conditions climatiques et géologiques de ce bassin et n'est donc
pas directement extrapolable à d'autres bassins versants. Néanmoins, cela
permet d'avoir un ordre de grandeur des valeurs que peut atteindre l'infil¬
tration dans des zones proches cl i mat iquement et géologiquement ; ainsi
cette relation donne, pour la région du Morne Rouge, des valeurs d'infiltration
supérieures à 2 000 mm.
Fig. 1 bis :
ETR en mm - Champ Flore
(d'après A. BARAT, 1983) O
EHALVETKBOm. T
OO«I-
%
O
%
EDEN
905m
0061Oo
o
N_^^'
CHAMPFLO^E920in
PERINELLE
S*. PIERREnsom.
STADEiiaoin.
nORNE CADETSB76III.
Fig. 1 bis :
ETR en mm - Champ Flore
(d'après A. BARAT, 1983) O
EHALVETKBOm. T
OO«I-
%
O
%
EDEN
905m
0061Oo
o
N_^^'
CHAMPFLO^E920in
PERINELLE
S*. PIERREnsom.
STADEiiaoin.
nORNE CADETSB76III.
RELATION ENTRE U HAUTEUR OE PLUIE ET LA WUTEUR D'EAU AYANT RECHARGE LESNAPPES POUR LE WS5IN OE LA CAPOT A MARIE-AGNES (1962-1972)
(selon Cl. MOURET, 1979)
900
aoo
700
600
soo
400
300
200
100
0 .
Pluieiransuall*( an
I
a
°'//
1
nn )
î-//</*7' X
f /
V^/
.*
-;0
yA t/7
. rL "*o5î, 4y* A^..
*0
A
Hauteur
«
d*
R
P
/
* A/ A
^y/ +A"
A / +
/ -H-
/ A
O
X
^ JANVIER4 FEVRIER
MARS
Q AVRILMAI
X JUIN+ JUILLETO AOUT
SEPTEMBRE. OCTOBRE
A NOVEHBREA OECEnBRE
Hauteur d'eeu eyant rechargé lee nappéeHauteur de pluie
R . 0.67 P -62
au ayant recharsé les nappée ( en inii )
RELATION ENTRE LA rVSUTEUR OE PLUIE ET LA HAUTEUR O'EAU AYANT RECHWiDt LtiNAPPES POUR LES MSSINS OE LA CAPOT A SAUT-B^BIN ET OE LA PIROGUEA PONT OESGROTTES
900
aoo
700
SOO.
SOO
400
300'
200
100
1U0 200 300 400
I
Ul
I
R «Hauteur d'eau ayant rechargé les nappesP .Hauteur de pluie
«Capot a Saut-Babln (1962-19721
R O.H P - 36
«Pirogue a Pont Desgrottea (1 962-1 9S9;
R . 0.62 P - 70
Hauteur d'eau ayant rechargi lei nappes (an lotii)
en
SOO 600 100 200 300 4 OC SOO
RELATION ENTRE U HAUTEUR OE PLUIE ET LA WUTEUR D'EAU AYANT RECHARGE LESNAPPES POUR LE WS5IN OE LA CAPOT A MARIE-AGNES (1962-1972)
(selon Cl. MOURET, 1979)
900
aoo
700
600
soo
400
300
200
100
0 .
Pluieiransuall*( an
I
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1
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* A/ A
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/ -H-
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O
X
^ JANVIER4 FEVRIER
MARS
Q AVRILMAI
X JUIN+ JUILLETO AOUT
SEPTEMBRE. OCTOBRE
A NOVEHBREA OECEnBRE
Hauteur d'eeu eyant rechargé lee nappéeHauteur de pluie
R . 0.67 P -62
au ayant recharsé les nappée ( en inii )
RELATION ENTRE LA rVSUTEUR OE PLUIE ET LA HAUTEUR O'EAU AYANT RECHWiDt LtiNAPPES POUR LES MSSINS OE LA CAPOT A SAUT-B^BIN ET OE LA PIROGUEA PONT OESGROTTES
900
aoo
700
SOO.
SOO
400
300'
200
100
1U0 200 300 400
I
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I
R «Hauteur d'eau ayant rechargé les nappesP .Hauteur de pluie
«Capot a Saut-Babln (1962-19721
R O.H P - 36
«Pirogue a Pont Desgrottea (1 962-1 9S9;
R . 0.62 P - 70
Hauteur d'eau ayant rechargi lei nappes (an lotii)
en
SOO 600 100 200 300 4 OC SOO
6 -
2 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA PLAINE DU LAMENTIN
2.7. - LA NAPPE SEMI-CAPTIVE VU LAMENTIN
Une nappe d'eau souterraine s'écoulant à la base des alluvions à
quartz de l'ancienne rivière Lézarde a été repérée au niveau du Lamentin
(rapports SGR/ANT - 73 ANT 24) à la profondeur de 40 mètres environ. Elle
est légèrement artésienne dans les forages.
Les débits obtenus lors des essais de pompage qui sont de l'ordre
de 100 m3/heure, classent cette nappe phréatique parmi les plus importantes
(sinon la plus importante) de l'île. Elle s'alimente à partir des pluies
tombées sur les reliefs des Pitons du Carbet, des Mornes Jacob et Pitault.
Son mode d'écoulement vers la baie de Fort de France n'est pas connu.
L'absence probable d'un biseau d'eau salée dans cette région
serait due à la présence des drains hydrothermalisés actuels et anciens
imperméables (cf. également la coupe interprétative des sondages électriques
réalisés dans la région, G. DUBREUIL, inédit).
II est probable que la nappe continue à circuler, au-dessus du
substratum d'andésites porphyriques et de tufs altérés, à la base des alluvions
à quartz. Elle se diviserait en deux langues au niveau de LA 1, oij le socle
imperméable remonte à la cote - 76 m tandis qu'au Sud de ce secteur du Morne
Rouge, les épaisseurs des alluvions à quartz dépassent 150 m (LA 9) et
avoisinent 200 m au Nord (LA 101).
En raison de la topographie du substratum des alluvions à quartz,
en particulier son approfondissement brusque au niveau de la faille nord du
Lamentin, il est probable que la nappe s'épaississe en aval d'autant plus
qu'elle vient buter sur les drains hydrothermalisés très peu perméables
actuels (alignement des sources) et anciens (Morne Rouge - Morne Doré).
Le puits LA 101 est entré en éruption pendant le forage à la
profondeur de - 174 mètres en rejetant plus de 600 m3/h d'une eau à 80°C
accompagnée de CO2 ; cette nappe captive occupe la même position structurale
que celle du Lamentin ; son épaisseur est d'environ 50 mètres (des pertes
totales se sont produites en cours de forage dès - 150 mètres). Les sources
thermales sont des fuites de cette nappe le long d'accidents tectoniques.
6 -
2 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA PLAINE DU LAMENTIN
2.7. - LA NAPPE SEMI-CAPTIVE VU LAMENTIN
Une nappe d'eau souterraine s'écoulant à la base des alluvions à
quartz de l'ancienne rivière Lézarde a été repérée au niveau du Lamentin
(rapports SGR/ANT - 73 ANT 24) à la profondeur de 40 mètres environ. Elle
est légèrement artésienne dans les forages.
Les débits obtenus lors des essais de pompage qui sont de l'ordre
de 100 m3/heure, classent cette nappe phréatique parmi les plus importantes
(sinon la plus importante) de l'île. Elle s'alimente à partir des pluies
tombées sur les reliefs des Pitons du Carbet, des Mornes Jacob et Pitault.
Son mode d'écoulement vers la baie de Fort de France n'est pas connu.
L'absence probable d'un biseau d'eau salée dans cette région
serait due à la présence des drains hydrothermalisés actuels et anciens
imperméables (cf. également la coupe interprétative des sondages électriques
réalisés dans la région, G. DUBREUIL, inédit).
II est probable que la nappe continue à circuler, au-dessus du
substratum d'andésites porphyriques et de tufs altérés, à la base des alluvions
à quartz. Elle se diviserait en deux langues au niveau de LA 1, oij le socle
imperméable remonte à la cote - 76 m tandis qu'au Sud de ce secteur du Morne
Rouge, les épaisseurs des alluvions à quartz dépassent 150 m (LA 9) et
avoisinent 200 m au Nord (LA 101).
En raison de la topographie du substratum des alluvions à quartz,
en particulier son approfondissement brusque au niveau de la faille nord du
Lamentin, il est probable que la nappe s'épaississe en aval d'autant plus
qu'elle vient buter sur les drains hydrothermalisés très peu perméables
actuels (alignement des sources) et anciens (Morne Rouge - Morne Doré).
Le puits LA 101 est entré en éruption pendant le forage à la
profondeur de - 174 mètres en rejetant plus de 600 m3/h d'une eau à 80°C
accompagnée de CO2 ; cette nappe captive occupe la même position structurale
que celle du Lamentin ; son épaisseur est d'environ 50 mètres (des pertes
totales se sont produites en cours de forage dès - 150 mètres). Les sources
thermales sont des fuites de cette nappe le long d'accidents tectoniques.
7 -
2.2. - REMARQUES CONCERNANT LES MESURES VE GRAVIENT VE TEMPERATURE
VANS LES FORAGES
2.2.1 . - GinzAoZitzs
L'existence d'une nappe captive circulant en profondeur fausse
complètement la signification régionale des mesures de gradient qui sont
effectuées entre la surface et la nappe :
. si la nappe est froide, elle joue le rôle d'écran froid et
les gradients de température sont plus faibles que la normale,
. si la nappe est chaude, elle joue le rôle d'écran chaud et les
forts gradients mesurés n'ont pas de signification régionale.
Le cas de LA 101 est typique à ce point de vue puisque les
températures qui ont cru jusqu'à 250 mètres de profondeur se
mettent à décroître au-delà pour se stabiliser à 70°C en fin
de forage.
Les gradients significatifs sont ceux mesurés dans des forages qui
se dégagent des effets de la nappe. Deux cas sont possibles :
. les forages sont implantés en dehors de la zone d'écoulement de
la nappe ou sur une remontée du substratum contourné par la
nappe,
. les forages traversent la nappe et seules! les mesures effectuées
sous le plancher de la nappe sont prises en considération.
2.2.2. - Apg|^caí¿0Ki_a_|^_^|2Í^n_da_LaweRÍ¿n
Plusieurs forages peuvent d'ores et déjà être éliminés de toute
discussion. 11 s'agit de LA 9, LA 7, LA 10 et LA 12 qui, n'ayant pas traversé
les alluvions à quartz, n'ont sans doute même pas atteint la nappe. Celle-ci
joue pleinement son rôle d'écran froid (gradients : 0,2 et 0,25°C/10 m) dans
les cas de LA 9 et LA 7 ou d'écran chaud dans le cas de LA 10 et LA 2
(gradients : 3 et 1,5°C/10 m).
7 -
2.2. - REMARQUES CONCERNANT LES MESURES VE GRAVIENT VE TEMPERATURE
VANS LES FORAGES
2.2.1 . - GinzAoZitzs
L'existence d'une nappe captive circulant en profondeur fausse
complètement la signification régionale des mesures de gradient qui sont
effectuées entre la surface et la nappe :
. si la nappe est froide, elle joue le rôle d'écran froid et
les gradients de température sont plus faibles que la normale,
. si la nappe est chaude, elle joue le rôle d'écran chaud et les
forts gradients mesurés n'ont pas de signification régionale.
Le cas de LA 101 est typique à ce point de vue puisque les
températures qui ont cru jusqu'à 250 mètres de profondeur se
mettent à décroître au-delà pour se stabiliser à 70°C en fin
de forage.
Les gradients significatifs sont ceux mesurés dans des forages qui
se dégagent des effets de la nappe. Deux cas sont possibles :
. les forages sont implantés en dehors de la zone d'écoulement de
la nappe ou sur une remontée du substratum contourné par la
nappe,
. les forages traversent la nappe et seules! les mesures effectuées
sous le plancher de la nappe sont prises en considération.
2.2.2. - Apg|^caí¿0Ki_a_|^_^|2Í^n_da_LaweRÍ¿n
Plusieurs forages peuvent d'ores et déjà être éliminés de toute
discussion. 11 s'agit de LA 9, LA 7, LA 10 et LA 12 qui, n'ayant pas traversé
les alluvions à quartz, n'ont sans doute même pas atteint la nappe. Celle-ci
joue pleinement son rôle d'écran froid (gradients : 0,2 et 0,25°C/10 m) dans
les cas de LA 9 et LA 7 ou d'écran chaud dans le cas de LA 10 et LA 2
(gradients : 3 et 1,5°C/10 m).
8 -
LA 4, LA 5 et LA 8 ont été réalisés en dehors du chenal d'écoulement
de la nappe du Lamentin. Le fait que le gradient est nul suggère l'existence
en profondeur d'une autre nappe captive froide. Elle pourrait être en équilibre
avec l'eau de mer (biseau d'eau salée présent dans ce secteur entre - 300 et
- 600 mètres) .
Les forages LA 1 , LA 3, LA 1 1 , LA 12 et LA 101 sont les seuls
forages ayant traversé la couche d'alluvions à quartz, donc s'étant sûrement
dégagés de l'influence de la nappe captive du Lamentin. LA 1 et LA 11 ont
des températures qui croissent régulièrement. Indépendamment de la géologie.
II est probable qu'à leur aplomb la nappe captive n'existe pas comme le
suggère leur position en bordure du chenal (LA 1 1 ) ou sur une remontée du
substratum (LA 1). LA 6 est froid.
LA 3 traverse la nappe froide du Lamentin vers - 60 mètres. Au-delà,
le gradient reste légèrement Inférieur et parallèle au gradient terrestre
moyen. LA 12 montre une brusque baisse du gradient dans la nappe puis le
gradient tend vers zéro et s'inverse dans LA 101.
En conclusion, seuls LA 1 et LA 1 1 montrent un accroissement de la
température nettement supérieur à la moyenne terrestre dans la région du
Lamentin, qui soit en toute certitude dégagé de l'influence de la nappe du
Lamentin. LA 101, situé entre les deux, avec son gradient nul puis négatif
pourrait être implanté à proximité d'une faille favorisant des circulations
d'eau froide. En tout cas, on peut penser que la faille tectonique qui draine
le fluide chaud de la profondeur, fluide responsable du réchauffement de la
nappe du Lamentin, n'est pas proche. Le fait que te forage S 2 de Chateauboeuf ,
réal'Isé lors de -ta campagne core-drlfls 4970 ait un gradient de 1,8°C/10 m
en serait un autre indice.
Dans cette optique, les sources thermales du Pays Noyé pourraient
être liées à une autre faille, comme l'ont été autrefois les sources sili¬
ceuses de Morne Doré et Château Lézard.
8 -
LA 4, LA 5 et LA 8 ont été réalisés en dehors du chenal d'écoulement
de la nappe du Lamentin. Le fait que le gradient est nul suggère l'existence
en profondeur d'une autre nappe captive froide. Elle pourrait être en équilibre
avec l'eau de mer (biseau d'eau salée présent dans ce secteur entre - 300 et
- 600 mètres) .
Les forages LA 1 , LA 3, LA 1 1 , LA 12 et LA 101 sont les seuls
forages ayant traversé la couche d'alluvions à quartz, donc s'étant sûrement
dégagés de l'influence de la nappe captive du Lamentin. LA 1 et LA 11 ont
des températures qui croissent régulièrement. Indépendamment de la géologie.
II est probable qu'à leur aplomb la nappe captive n'existe pas comme le
suggère leur position en bordure du chenal (LA 1 1 ) ou sur une remontée du
substratum (LA 1). LA 6 est froid.
LA 3 traverse la nappe froide du Lamentin vers - 60 mètres. Au-delà,
le gradient reste légèrement Inférieur et parallèle au gradient terrestre
moyen. LA 12 montre une brusque baisse du gradient dans la nappe puis le
gradient tend vers zéro et s'inverse dans LA 101.
En conclusion, seuls LA 1 et LA 1 1 montrent un accroissement de la
température nettement supérieur à la moyenne terrestre dans la région du
Lamentin, qui soit en toute certitude dégagé de l'influence de la nappe du
Lamentin. LA 101, situé entre les deux, avec son gradient nul puis négatif
pourrait être implanté à proximité d'une faille favorisant des circulations
d'eau froide. En tout cas, on peut penser que la faille tectonique qui draine
le fluide chaud de la profondeur, fluide responsable du réchauffement de la
nappe du Lamentin, n'est pas proche. Le fait que te forage S 2 de Chateauboeuf ,
réal'Isé lors de -ta campagne core-drlfls 4970 ait un gradient de 1,8°C/10 m
en serait un autre indice.
Dans cette optique, les sources thermales du Pays Noyé pourraient
être liées à une autre faille, comme l'ont été autrefois les sources sili¬
1 - Faille (les barbelures sont tournées vers le compartiment effondré)
2 - Fai lie possible
3 - Fai lie masquée
4 - Substratum massif affleurant ou proche de la surface
5 - Zone d'altération hydrothermale ou fumerollienne
# Source thermale
"S
Zone si licif iée
Zone d'anomalie en mercure
FIG. 3 : Région du Lamentin - Relationdes manifestations thermalesavec les accidents tectoniques
- 10 -
3 - ORIGINE DES EAUX THERMALES DU LAMENTIN
r
La composition bicarbonatée sodique des eaux thermales du Lamentin
(sources et forages) n'est pas représentative d'un fluide géothermique de
haute température, mais est identique néanmoins à la composition que l'on
rencontre dans les eaux des aquifères superficiels de la plupart des zones
géothermiques (MAHON et al, 1980).
De plus :
. la composition légèrement chj_orurée non liée à une
intrusion d'eau marine (en effet le rapport isotopique O^^/Deutérium
des eaux thermales est identique à celui des eaux météoriques),
. les teneurs en arsenjc (200 et 400 ppb),
. la présence de bore,
. l'importance des dépôts de_sllice en surface,
témoignent d'un apport de fluides géothermiques de haute température, fuites
d'un réservoir plus profond. Ces indices chimiques laissent doiic penser qu'il
existe un gisement de haute température dans la région du Lamentin qui réchauffe
les eaux d'aquiferes plus superficiels, les zones d'interaction entre les
aquifères profonds et superficiels étant colmatées par self sealing (cf. traver¬
tin de silice et zones silicifiêes du forage LA 101). Ce colmatage limite les
remontées du fluide profond vers la surface et assure une couverture du gisement.
4 - QUELQUES IDEES CONCERNANT LA POSITION EVENTUELLE DES FAILLES
TECTONIQUES PROFONDES DANS LA REGION DU LAMENTIN
Les failles qui drainent les eaux réchauffées de la nappe du
Lamentin vers la surface sont de direction NW-SE, subverticales ou à
pendage dirigé vers l'Est.
Si l'on garde l'idée que la faille profonde est de même direction
et située dans la même région (son image étant la discontinuité magnétique
majeure du Lamentin), il devient difficile d'expliquer que les gradients de
LA 101 et LA 3 soient nuls, voire inverses, ensemble, compte- tenu de leur
position de part et d'autre de l'image de surface de cette faille profonde.
- 10 -
3 - ORIGINE DES EAUX THERMALES DU LAMENTIN
r
La composition bicarbonatée sodique des eaux thermales du Lamentin
(sources et forages) n'est pas représentative d'un fluide géothermique de
haute température, mais est identique néanmoins à la composition que l'on
rencontre dans les eaux des aquifères superficiels de la plupart des zones
géothermiques (MAHON et al, 1980).
De plus :
. la composition légèrement chj_orurée non liée à une
intrusion d'eau marine (en effet le rapport isotopique O^^/Deutérium
des eaux thermales est identique à celui des eaux météoriques),
. les teneurs en arsenjc (200 et 400 ppb),
. la présence de bore,
. l'importance des dépôts de_sllice en surface,
témoignent d'un apport de fluides géothermiques de haute température, fuites
d'un réservoir plus profond. Ces indices chimiques laissent doiic penser qu'il
existe un gisement de haute température dans la région du Lamentin qui réchauffe
les eaux d'aquiferes plus superficiels, les zones d'interaction entre les
aquifères profonds et superficiels étant colmatées par self sealing (cf. traver¬
tin de silice et zones silicifiêes du forage LA 101). Ce colmatage limite les
remontées du fluide profond vers la surface et assure une couverture du gisement.
4 - QUELQUES IDEES CONCERNANT LA POSITION EVENTUELLE DES FAILLES
TECTONIQUES PROFONDES DANS LA REGION DU LAMENTIN
Les failles qui drainent les eaux réchauffées de la nappe du
Lamentin vers la surface sont de direction NW-SE, subverticales ou à
pendage dirigé vers l'Est.
Si l'on garde l'idée que la faille profonde est de même direction
et située dans la même région (son image étant la discontinuité magnétique
majeure du Lamentin), il devient difficile d'expliquer que les gradients de
LA 101 et LA 3 soient nuls, voire inverses, ensemble, compte- tenu de leur
position de part et d'autre de l'image de surface de cette faille profonde.
- 11 -
ÑÍTT
BAS SE -POI NTE
GRAND- RIVIÈREN'iACOUEA
h^^ >.
.y
t f i^, -y -
1-4 4 +;-> -
LE CARBET2 3 4 Km
' 1-
LEGENDE
1 - Cratère de l'Etang Sec
2 - Caldera de Macouba
3 - Caldera hypothétique de l'édifice ancien de La Montagne Pelée
4 - Faille (les barbelures sont tournées vers Le compartiment effondré)
5 - Faille possible
6 - Substratum imperméable à l'affleurement ou très proche de La surface
7 - Altération fumerolienne importante
FIG. 4
- 11 -
ÑÍTT
BAS SE -POI NTE
GRAND- RIVIÈREN'iACOUEA
h^^ >.
.y
t f i^, -y -
1-4 4 +;-> -
LE CARBET2 3 4 Km
' 1-
LEGENDE
1 - Cratère de l'Etang Sec
2 - Caldera de Macouba
3 - Caldera hypothétique de l'édifice ancien de La Montagne Pelée
4 - Faille (les barbelures sont tournées vers Le compartiment effondré)
5 - Faille possible
6 - Substratum imperméable à l'affleurement ou très proche de La surface
7 - Altération fumerolienne importante
FIG. 4
- 12 -
LEGENDE DE LA FIGURE 4
====; Eruption de type St Vincent - 1902 (écoulement de scories sombres)
Dépôts lacustres (argiles varvées, tourbes) du paléo-lac de Champ Flore
Nuées ardentes péléennes à blocs claires et sombres
Coulée d'andésite sombre : affleurante/nappée de cendres de la
Montagne Pelée
W, Dépôts de nuées ardentes et dômes sommitaux des éruptions de 1902 et 1929
W^/.'/X Eruptions de type plinien (émission de cendres et lapilli et couléesV^ZZjlA de ponces)
Eruptions de type péléen à nuées ardentes
V-'V-i'y Coulée dç lave aphyrique
Coulée de lave et coulées pyroclastiques soudées à indurées
- 12 -
LEGENDE DE LA FIGURE 4
====; Eruption de type St Vincent - 1902 (écoulement de scories sombres)
Dépôts lacustres (argiles varvées, tourbes) du paléo-lac de Champ Flore
Nuées ardentes péléennes à blocs claires et sombres
Coulée d'andésite sombre : affleurante/nappée de cendres de la
Montagne Pelée
W, Dépôts de nuées ardentes et dômes sommitaux des éruptions de 1902 et 1929
W^/.'/X Eruptions de type plinien (émission de cendres et lapilli et couléesV^ZZjlA de ponces)
Eruptions de type péléen à nuées ardentes
V-'V-i'y Coulée dç lave aphyrique
Coulée de lave et coulées pyroclastiques soudées à indurées
- 13 -
En effet, si le pendage de cette faille est dirigé vers l'Est,
on pourrait s'attendre à ce que les températures de LA 3 augmentent plus
rapidement une fols la nappe du Lamentin traversée. SI le pendage de la
faille est dirigé vers l'Ouest, LA 101 devrait l'avoir recoupé après avoir
traversé la nappe d'eau réchauffée du Lamentin.
Peut-être faut-il envisager des filières pour les fluides profonds
chauds de direction tectonique NE-SW.
Dans cette hypothèse, au moins deux filières possibles fonctionne¬
raient :
. la fai Me jal onnée par I ' î I et à Ramiers qui passe au Nord de
Morne Cabrit puis au Nord du Lamentin. Le tronçon sur lequel se trouve LA 101
serait actuellement Inactif mais la présence d'épidote et de laumontite dans
les cuttings du forage prouve qu'il n'en aurait pas été toujours ainsi (ces
minéraux .sont l'Indice de température supérieure à 200°C) ;
. la faille tout à fait hypothétique qui sépare l'ensemble hydro¬
thermalisé du Morne Rouge et celui de Château Lézard - Morne Doré.
5 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA REGION DE MORNE ROUGE
La région de Morne Rouge est située dans le Nord de l'île, entre
les grands centres volcaniques de la Montagne Pelée, des Pitons du Carbet et
du Morne Jacob.
Cette région, qui forme un seuil entre la Montagne Pelée et le
Morne Jacob, est une des zones à plus forte pluviométrie et probablement la
crête hyetométri que de l'île. En plus des précipitations directes, cette
région draine une partie des eaux superficielles de la Montagne Pelée et
du Morne Jacob et les pitons du Carbet.
L'étude géologique a montré l'existence probable d'une structure
de type graben (graben de Champ Flore) dont l'extrémité méridionale est
complètement hydrotherma I Isée.
- 13 -
En effet, si le pendage de cette faille est dirigé vers l'Est,
on pourrait s'attendre à ce que les températures de LA 3 augmentent plus
rapidement une fols la nappe du Lamentin traversée. SI le pendage de la
faille est dirigé vers l'Ouest, LA 101 devrait l'avoir recoupé après avoir
traversé la nappe d'eau réchauffée du Lamentin.
Peut-être faut-il envisager des filières pour les fluides profonds
chauds de direction tectonique NE-SW.
Dans cette hypothèse, au moins deux filières possibles fonctionne¬
raient :
. la fai Me jal onnée par I ' î I et à Ramiers qui passe au Nord de
Morne Cabrit puis au Nord du Lamentin. Le tronçon sur lequel se trouve LA 101
serait actuellement Inactif mais la présence d'épidote et de laumontite dans
les cuttings du forage prouve qu'il n'en aurait pas été toujours ainsi (ces
minéraux .sont l'Indice de température supérieure à 200°C) ;
. la faille tout à fait hypothétique qui sépare l'ensemble hydro¬
thermalisé du Morne Rouge et celui de Château Lézard - Morne Doré.
5 - CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE DE LA REGION DE MORNE ROUGE
La région de Morne Rouge est située dans le Nord de l'île, entre
les grands centres volcaniques de la Montagne Pelée, des Pitons du Carbet et
du Morne Jacob.
Cette région, qui forme un seuil entre la Montagne Pelée et le
Morne Jacob, est une des zones à plus forte pluviométrie et probablement la
crête hyetométri que de l'île. En plus des précipitations directes, cette
région draine une partie des eaux superficielles de la Montagne Pelée et
du Morne Jacob et les pitons du Carbet.
L'étude géologique a montré l'existence probable d'une structure
de type graben (graben de Champ Flore) dont l'extrémité méridionale est
complètement hydrotherma I Isée.
14
Certaines des failles bordières de ce graben de direction NW-SE
apparaissent jalonnées de secteurs hydrothermalisés et f umero I I I ses. Des
tourbes, des dépôts colluviaux et des dépôts pyroclastiques participent au
remplissage de ce graben. Les pyroclastites peuvent donner lieu à des
aquifères discontinus ou à des drains hydrogéologiques ; c'est le cas des
dépôts de nuées ardentes et des coulées de ponces, mais peuvent former
également, dans le cas de cendres, des niveaux Imperméables.
Ces remplissages de dépôts pyroclastiques et colluviaux (souvent
indurés en grès à porosité variable) se traduisent vraisemblablement d'un
point de vue hydrogéologique par l'existence d'aquiferes multicouches et
discontinus.
Le substratum du graben est formé d'andésites massives qui sont
d'excellents aquifères lorsqu'elles sont suffisamment fracturées. Sur le
bassin de la rivière Capot (Cl. MOURET, 1979) des essais Lugeon ont mis en
évidence des vitesses d'absorption de 1,3.10"'^ m/s à 5,9.10"^ m/s. Ces
andésites pourraient donner lieu à des réservoirs fracturés ayant de fortes
perméabilités, et ceci particulièrement dans les zones de croisements
d'accidents tectoniques (accidents NE-SW et NW-SE) qui ont été identifiés
dans l'étude géologique.
II n'existe pas de sources thermales dans cette région, néanmoins
les eaux des aquifères superficiels présentent des teneurs en CO2 et H2S
anormalement élevées. La présence de ces gaz peut être interprétée comme
une manifestation de dégazage d'éventueLs aquifères plus profonds à tempé¬
rature élevée.
Signalons également l'existence d'un forage de faible profondeur
à l'intérieur du graben qui a produit une eau thermale tiède à 28°C (voir
annexe 1 ) .
La circulation abondante et rapide d'eau froide dans les aquifères
superficiels fracturés pourrait, dans ce cas, jouer un rôle de masque au regard
d'aquiferes profonds d'intérêt géothermique, ce qui expliquerait l'absence de
sources thermales dans un contexte où les anomalies thermiques (volcanisme
récent) et les traces d'activité hydrothermale (altérations, anomalies en
mercure) sont significatives.
14
Certaines des failles bordières de ce graben de direction NW-SE
apparaissent jalonnées de secteurs hydrothermalisés et f umero I I I ses. Des
tourbes, des dépôts colluviaux et des dépôts pyroclastiques participent au
remplissage de ce graben. Les pyroclastites peuvent donner lieu à des
aquifères discontinus ou à des drains hydrogéologiques ; c'est le cas des
dépôts de nuées ardentes et des coulées de ponces, mais peuvent former
également, dans le cas de cendres, des niveaux Imperméables.
Ces remplissages de dépôts pyroclastiques et colluviaux (souvent
indurés en grès à porosité variable) se traduisent vraisemblablement d'un
point de vue hydrogéologique par l'existence d'aquiferes multicouches et
discontinus.
Le substratum du graben est formé d'andésites massives qui sont
d'excellents aquifères lorsqu'elles sont suffisamment fracturées. Sur le
bassin de la rivière Capot (Cl. MOURET, 1979) des essais Lugeon ont mis en
évidence des vitesses d'absorption de 1,3.10"'^ m/s à 5,9.10"^ m/s. Ces
andésites pourraient donner lieu à des réservoirs fracturés ayant de fortes
perméabilités, et ceci particulièrement dans les zones de croisements
d'accidents tectoniques (accidents NE-SW et NW-SE) qui ont été identifiés
dans l'étude géologique.
II n'existe pas de sources thermales dans cette région, néanmoins
les eaux des aquifères superficiels présentent des teneurs en CO2 et H2S
anormalement élevées. La présence de ces gaz peut être interprétée comme
une manifestation de dégazage d'éventueLs aquifères plus profonds à tempé¬
rature élevée.
Signalons également l'existence d'un forage de faible profondeur
à l'intérieur du graben qui a produit une eau thermale tiède à 28°C (voir
annexe 1 ) .
La circulation abondante et rapide d'eau froide dans les aquifères
superficiels fracturés pourrait, dans ce cas, jouer un rôle de masque au regard
d'aquiferes profonds d'intérêt géothermique, ce qui expliquerait l'absence de
sources thermales dans un contexte où les anomalies thermiques (volcanisme
récent) et les traces d'activité hydrothermale (altérations, anomalies en
mercure) sont significatives.
- 15 -
BIBLIOGRAPHIE
CAYOL A. (1975) - Contribution à l'étude hydrologique et hydrogéochimiquede la Martinique. Thèse 3ème cycle, Paris VI.
COTTEl S. (1972) - Etude hydrogeologique de la basse vallée de la rivièreCapot. Rapport BRGM, 72 ANT 4.
COTTEl S. {1974) - Particular characteristics and hypothesis on the groundwaterchemical genesis in Martinique. Int. Symp. on Hydrol. of volcanicrocks, Lanzarote, Abstracts, p. 27.
COTTEZ S., VENEUFBOURG G. (7970) - Etude hydrogéologique préliminaire dubassin de la plaine du Lamentin. Rapport BRGM, 70 ANT 19, 34 p. + ann.
LOPOUKHINE M., MOURET C. (1977) - Etude géothermique des sources de laMartinique. Rapport BRGM, 77 ANT 36, 32 p. + 5 tab., 14 fig., 7 ann.
MAHON W.A.3., KLYEN L.E., RHOVE M. [1980) - Japan geothermal energy association,Chinetsu, 17, n° 1, p. 11-24.
MOURET C. (1977) - Les eaux souterraines à la Martinique : recherche etexploitation. Bull. Ass. prof. biol. Geol. Mart., n° 9, 56 p.,14 fig., 6 phot.
MOURET C. (J977) - L'apport des méthodes géophysiques à l'investigationhydrogéologique des aquifères fracturés en milieux volcanique etvolcano-sédimentaire. Exemples d'une île tropicale, la Martinique.Coll. de Nice "Les eaux souterraines et l'approvisionnement eneau de la France", t. 2, pp. 457-471.
MOURET C. (Ï979) - Contribution à l'étude hydrogéologique d'un bassin versanten milieu volcanique tropical - Rivière Capot (Martinique).Rapport BRGM 79 SGN 181 HYD. - _
WESTERCAMP P. [1978] - Une contribution à l'évaluation du potentiel géothermiquede l'île de ia Martinique. 78 ANT 33, rapport BRGM.
- 15 -
BIBLIOGRAPHIE
CAYOL A. (1975) - Contribution à l'étude hydrologique et hydrogéochimiquede la Martinique. Thèse 3ème cycle, Paris VI.
COTTEl S. (1972) - Etude hydrogeologique de la basse vallée de la rivièreCapot. Rapport BRGM, 72 ANT 4.
COTTEl S. {1974) - Particular characteristics and hypothesis on the groundwaterchemical genesis in Martinique. Int. Symp. on Hydrol. of volcanicrocks, Lanzarote, Abstracts, p. 27.
COTTEZ S., VENEUFBOURG G. (7970) - Etude hydrogéologique préliminaire dubassin de la plaine du Lamentin. Rapport BRGM, 70 ANT 19, 34 p. + ann.
LOPOUKHINE M., MOURET C. (1977) - Etude géothermique des sources de laMartinique. Rapport BRGM, 77 ANT 36, 32 p. + 5 tab., 14 fig., 7 ann.
MAHON W.A.3., KLYEN L.E., RHOVE M. [1980) - Japan geothermal energy association,Chinetsu, 17, n° 1, p. 11-24.
MOURET C. (1977) - Les eaux souterraines à la Martinique : recherche etexploitation. Bull. Ass. prof. biol. Geol. Mart., n° 9, 56 p.,14 fig., 6 phot.
MOURET C. (J977) - L'apport des méthodes géophysiques à l'investigationhydrogéologique des aquifères fracturés en milieux volcanique etvolcano-sédimentaire. Exemples d'une île tropicale, la Martinique.Coll. de Nice "Les eaux souterraines et l'approvisionnement eneau de la France", t. 2, pp. 457-471.
MOURET C. (Ï979) - Contribution à l'étude hydrogéologique d'un bassin versanten milieu volcanique tropical - Rivière Capot (Martinique).Rapport BRGM 79 SGN 181 HYD. - _
WESTERCAMP P. [1978] - Une contribution à l'évaluation du potentiel géothermiquede l'île de ia Martinique. 78 ANT 33, rapport BRGM.
- 16 -
ANNEXES
- 16 -
ANNEXES
- 17ANNEXE 1
LE FORAGE VESGROTTES
[de Cl. MOURET, 1979]
Après son approfondissement de 30 à 41 mètres, la surface piézomé¬
trique s'est relevée de - 7 mètres jusqu'à la surface du sol, donnant ainsi -
lieu à un écoulement de trop plein. 11 existe un dégagement gazeux permanent
et son eau est tiède (28,6°C). La chimie de l'eau est du type carbonaté calcique
mais le caractère bicarbonaté est très marqué alors que le caractère calcique
l'est faiblement. Par rapport aux autres eaux sa proportion de sulfates est
très faible (1,5 °/oo seulement).
Deux problèmes principaux concernent ce forage : l'origine du gaz
et cel le de la chaleur.
L'ORIGINE VU GAI
Le gaz peut être soit d'origine profonde, soit lié au tourbes. Son
débit n'est pas considérable, mais semble assez constant :
0,018 l/sec le 26.10.77
0,023 l/sec le 5.12.77
0,020 l/sec le 9.12.77.
II se dégagerait de façon intermittente à divers endroits du forage
mais l'ensemble resterait quantitativement stable. Sa composition chimique est
la suivante :
Dioxyde de carbone
Méthane
Azote 1 Ibre
Argon
Oxygène 1 ibre
CO2
CHit
N2
Ar
O2
C2H6
50,9
31,0
17,4
0,3
0,2
+
+
+
+
+
Í
0,2 ^ en volume
0,1 %
0,1 %
0,05 %
0,05 %
5 ppm
PAélivement du 8.12.77
- 17ANNEXE 1
LE FORAGE VESGROTTES
[de Cl. MOURET, 1979]
Après son approfondissement de 30 à 41 mètres, la surface piézomé¬
trique s'est relevée de - 7 mètres jusqu'à la surface du sol, donnant ainsi -
lieu à un écoulement de trop plein. 11 existe un dégagement gazeux permanent
et son eau est tiède (28,6°C). La chimie de l'eau est du type carbonaté calcique
mais le caractère bicarbonaté est très marqué alors que le caractère calcique
l'est faiblement. Par rapport aux autres eaux sa proportion de sulfates est
très faible (1,5 °/oo seulement).
Deux problèmes principaux concernent ce forage : l'origine du gaz
et cel le de la chaleur.
L'ORIGINE VU GAI
Le gaz peut être soit d'origine profonde, soit lié au tourbes. Son
débit n'est pas considérable, mais semble assez constant :
0,018 l/sec le 26.10.77
0,023 l/sec le 5.12.77
0,020 l/sec le 9.12.77.
II se dégagerait de façon intermittente à divers endroits du forage
mais l'ensemble resterait quantitativement stable. Sa composition chimique est
la suivante :
Dioxyde de carbone
Méthane
Azote 1 Ibre
Argon
Oxygène 1 ibre
CO2
CHit
N2
Ar
O2
C2H6
50,9
31,0
17,4
0,3
0,2
+
+
+
+
+
Í
0,2 ^ en volume
0,1 %
0,1 %
0,05 %
0,05 %
5 ppm
PAélivement du 8.12.77
- 18
Le méthane est prépondérant. La quantité d'argon rencontrée est
bien Inférieure à celle de l'air (0,9 %) et il n'y a pas de radon.
Les comparaisons avec des gaz de fumerolles de la Pelée montrent
que celui du forage Desgrottes est plus riche en méthane. D'autre part, sa
composition diffère de celle du gaz de la source thermale d'Absalon.
Des réactions biologiques au niveau des tourbes pourraient expliquer
au moins une partie des gaz. DOMMERGUES et MANGENOT (1970) notent que des
bactéries anaérobies sulfato-réductrices (des genres Desulfovi brio et Desulfa-
tomaculum par exemple) ont une activité qui diminue la teneur en sulfates des
eaux, augmente leur teneur en bicarbonates et leur pH. Mais on ne peut exclure
une origine profonde des gaz.
L'ORIGINE PE LA CHALEUR
La température observée est de 28,5 à 28,6°C alors qu'elle devrait
être d'environ 24,5°C, vu l'altitude du forage. 11 y a donc un excédent de 4°C
à expliquer, soit par une origine géothermique, soit par une réaction exother¬
mique au niveau des tourbes.
Seule l'analyse du fractionnement isotopique entre le ^^C et le '^C
du CO2 et du Odl^ permettrait de conclure à l'origine profonde ou non de ces gaz.
- 18
Le méthane est prépondérant. La quantité d'argon rencontrée est
bien Inférieure à celle de l'air (0,9 %) et il n'y a pas de radon.
Les comparaisons avec des gaz de fumerolles de la Pelée montrent
que celui du forage Desgrottes est plus riche en méthane. D'autre part, sa
composition diffère de celle du gaz de la source thermale d'Absalon.
Des réactions biologiques au niveau des tourbes pourraient expliquer
au moins une partie des gaz. DOMMERGUES et MANGENOT (1970) notent que des
bactéries anaérobies sulfato-réductrices (des genres Desulfovi brio et Desulfa-
tomaculum par exemple) ont une activité qui diminue la teneur en sulfates des
eaux, augmente leur teneur en bicarbonates et leur pH. Mais on ne peut exclure
une origine profonde des gaz.
L'ORIGINE PE LA CHALEUR
La température observée est de 28,5 à 28,6°C alors qu'elle devrait
être d'environ 24,5°C, vu l'altitude du forage. 11 y a donc un excédent de 4°C
à expliquer, soit par une origine géothermique, soit par une réaction exother¬
mique au niveau des tourbes.
Seule l'analyse du fractionnement isotopique entre le ^^C et le '^C
du CO2 et du Odl^ permettrait de conclure à l'origine profonde ou non de ces gaz.
19 -
ANNEXE 2
MOYENNES VES PLUIES ANNUELLES VU [OU PROCHES VU)
BASSIN VERSANT VE LA RIVIERE CAPOT [MARTINIQUE] [en mm]- s xs-
Station!,plaviométAiquei,
Ajoupa-Boui I lon
Basse-Pointe
Chai vet
Champflore
Courant Blanc
Deux Choux
Dominante
Eden
Fourniol
Gradis (Montigny)
Le Lorra i n
Marie-Agnès
MoyennesintzA-
annuzlles
llll
2122
1893
2586
2135
4722
3940
4749
2981
2975
1927
4470
PÍAioáiLSutiZisles
53-69
58-77
71-77
51-56
7 1 -77
58-77
55-72
56-57
58-77
64-66
58-77
56-72
StaXiom,pùiviomttAiqujU,
Montagne Pelée
Morne des Cadets
Morne Jacob
Morne Rouge Bourg
Morne Rouge Gend
Morne Rouge Forêt
Morne Rougerue Lucie
Pi rogue
Saut-Bab ¡n
Signardy
Ste Ceci le
Ste Ceci le ORSTOM
MoyennzsintzA-
annuzlle&
< 4000 ?
3008
3863
4033
4135
4125
4094
3601
3268
4831
4940
5112
PéAiodesutiZisiei
75-76
58-77
74-77
58-75
62-77
24-49(10 ans)
56-77
52-65
56-61
55-72
35-61(21 ans)
56-72
N.B. : Les périodes indiquées constituent toujours le nombre maximal de
valeurs ayant ê-té utilisées.
19 -
ANNEXE 2
MOYENNES VES PLUIES ANNUELLES VU [OU PROCHES VU)
BASSIN VERSANT VE LA RIVIERE CAPOT [MARTINIQUE] [en mm]- s xs-
Station!,plaviométAiquei,
Ajoupa-Boui I lon
Basse-Pointe
Chai vet
Champflore
Courant Blanc
Deux Choux
Dominante
Eden
Fourniol
Gradis (Montigny)
Le Lorra i n
Marie-Agnès
MoyennesintzA-
annuzlles
llll
2122
1893
2586
2135
4722
3940
4749
2981
2975
1927
4470
PÍAioáiLSutiZisles
53-69
58-77
71-77
51-56
7 1 -77
58-77
55-72
56-57
58-77
64-66
58-77
56-72
StaXiom,pùiviomttAiqujU,
Montagne Pelée
Morne des Cadets
Morne Jacob
Morne Rouge Bourg
Morne Rouge Gend
Morne Rouge Forêt
Morne Rougerue Lucie
Pi rogue
Saut-Bab ¡n
Signardy
Ste Ceci le
Ste Ceci le ORSTOM
MoyennzsintzA-
annuzlle&
< 4000 ?
3008
3863
4033
4135
4125
4094
3601
3268
4831
4940
5112
PéAiodesutiZisiei
75-76
58-77
74-77
58-75
62-77
24-49(10 ans)
56-77
52-65
56-61
55-72
35-61(21 ans)
56-72
N.B. : Les périodes indiquées constituent toujours le nombre maximal de
valeurs ayant ê-té utilisées.
20
COMPOSITIONS ISOTOPigUES
ANNEXE 3
-I-
-2
-3
-4 A
-5.
O0
40
Fig 1Voriotion, dons > t.mp. de lo l.n.ur .n '^0 d. lo source d. lo Trocé. (Mortiniqu.)
O'opri» données înédit.. de B.BLAVOUXet A.CAYOL
J J1970
tM A
1971
Fig 2 Voriotions dons le tamps de lo teneur en "O de lo pluie e lo stotion du Morne Bellevue.D'après données inédites de B.BLAVOUX et A.CAYOL
S"/0 >
-1 -
-2-
-3-
-4-
B 0
l
-5
5%»opluie
Plidm
-4
-3
- 2
~ I
M J «I
1970
M A M J
1971
20
COMPOSITIONS ISOTOPigUES
ANNEXE 3
-I-
-2
-3
-4 A
-5.
O0
40
Fig 1Voriotion, dons > t.mp. de lo l.n.ur .n '^0 d. lo source d. lo Trocé. (Mortiniqu.)
O'opri» données înédit.. de B.BLAVOUXet A.CAYOL
J J1970
tM A
1971
Fig 2 Voriotions dons le tamps de lo teneur en "O de lo pluie e lo stotion du Morne Bellevue.D'après données inédites de B.BLAVOUX et A.CAYOL
S"/0 >
-1 -
-2-
-3-
-4-
B 0
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Plidm
-4
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~ I
M J «I
1970
M A M J
1971
,í ,A .' ' /A
- 21 -ANNEXE 3 (suite)
,18Relation oltilude B % 0 pour quelques eoux de Martinique
Altjtyde^ten mitres)
rig3
eoo-A Voleurs communiquées porB.BLAVOUX el A. CAY0L(I976}
D Voleurs provenont de LOPOUKHINE et MOURET ( 1977)
Eou du botsin versont de lo rivière Copot avec «on identificotion
700-
eoo-
500-
.«0
I«'.I5
12
*00-
100-
Moni*
Rev«4
DS7
^ RiT.Cepet
fF.D.
300-
?00-
24
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- 21 -ANNEXE 3 (suite)
,18Relation oltilude B % 0 pour quelques eoux de Martinique
Altjtyde^ten mitres)
rig3
eoo-A Voleurs communiquées porB.BLAVOUX el A. CAY0L(I976}
D Voleurs provenont de LOPOUKHINE et MOURET ( 1977)
Eou du botsin versont de lo rivière Copot avec «on identificotion