 Mise
en place de la colonne de pompage du forage géothermique
P600
Coupe du forage P600 et colonne de pompage
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Travaux
réalisés
Le chimisme particulier de l’eau à
transporter et le planning serré des travaux ont conduit
à choisir des matériaux adaptés.
Ainsi la colonne de pompage P600 a été construite
en tube d’acier inoxydable, en sections de 10 mètres
de long assemblées par brides renforcées. Les
équipements de la tête de forage ont également
été réalisés en acier inox.
Chaque puits est équipé d’une pompe immergée
en acier inoxydable dont le moteur électrique a été
volontairement surdimensionné pour limiter au maximum
l’échauffement par effet Joule dû à la
température de l’eau thermale. La pompe
du puits P201 a une puissance électrique de 7.5 kW
et celle du puits P600 une puissance de 30 kW. Toutes deux
sont alimentées
par le biais d’un convertisseur statique de fréquence
(variateur) de manière à pouvoir faire varier
leur vitesse de rotation entre 30 Hz et 50 Hz.
La gestion des pompes immergées est basée sur
le principe d’un maintien de la pression constante en
tête de puits à 1.0 bar environ par réglage
de la vitesse. Lors de faible demande, la pompe atteint sa vitesse
minimale et la pression augmente en tête de puits jusqu’à
la valeur d’enclenchement d’un pressostat à
3 bar qui pilote une vanne de décharge.
L’eau issue des puits P201 et P600 est acheminée
vers l’établissement thermal par des conduites
de chauffage à distance flexibles en polyéthylène
réticulé isolées (PE-X) et protégées
par un revêtement en polyéthylène à
basse densité (PE-LD). Les raccords entre tronçons
de conduite ont été choisis en fonction du chimisme
très particulier de l’eau thermale pour se comporter
de manière neutre. Ils sont en acier inoxydable.
Une conduite de diamètre DN100 de 620 m est affectée
au puits P201 et deux conduites DN100 de 870 m sont affectées
au puits P600. Le choix de ce type de conduite a été
déterminé par le chimisme de l’eau (qualité
alimentaire requise), par la facilité de mise en œuvre
et également par leur coût raisonnable. La mise
en place des conduites a pu se faire en quatre étapes
seulement car les conduites peuvent êtres livrées
en segments d’un seul tenant de 270 mètres
que l’on déroule par treuillage directement
dans la fouille sur le lit de sable.
L’introduction dans la centrale technique de l’établissement
thermal comporte deux vannes motorisées d’entrée,
deux thermomètres digitaux de contrôle et deux
compteurs volumétriques d’eau chaude de manière
à permettre la facturation séparée de l’eau
thermale des deux puits. Les vannes d’entrée sont
pilotées par la régulation numérique interne
du centre thermal en fonction de leurs besoins.
Historique
Le site de Lavey-les-Bains est connu depuis très longtemps
pour la qualité et la température de sa source
thermo minérale. L’établissement thermal
cantonal y a été implanté en 1831 pour
exploiter la source qui a été captée à
diverses reprises à une profondeur de 28 mètres
sous la couverture graveleuse et limoneuse de 18 mètres
dans une fissure de la roche en place constituée de
gneiss. L’exploitation à cette époque était
complexe car une nappe d’eau froide, de niveau très
fluctuant, présente dans la couverture, se mélangeait
à l’eau chaude (60 à 70 litres par minute
et 40°C) et avait nécessité un équipement
spécifique pour permettre la séparation des
deux eaux. L’eau a une minéralisation d’environ
1 g par litre avec notamment du sulfate de sodium et 1 à
2 mg par litre d’hydrogène sulfuré.
Evolution de la profondeur de captage, du
débit et de la température d’exploitation
Selon les termes de la balnéologie, l’eau
de Lavey-les-Bains est hyperthermale, chlorurée sodique,
bicarbonatée sodique et sulfatée calcique, sulfureuse,
lithinée et fluorée !
En 1972, un forage de 201 mètres de
profondeur (P201) dans le gneiss a été réalisé
pour permettre une meilleure exploitation de la source
et a ainsi permis d’exploiter 360 l/min à 60 °C
qui étaient acheminés par des conduites en
Eternit jusqu’au centre. Le site thermal a été exploité
par les Hospices cantonaux jusqu’à la fin des
années
90.
À cette période, une campagne de forages profonds,
avec garantie du risque par la Confédération,
a
été menée au niveau suisse. Un de ces
forages a été réalisé à une
centaine de mètres en amont du forage existant et les
résultats
obtenus ont dépassé toutes les prévisions.
En effet, ce forage de 600 mètres de profondeur (P600)
est capable de fournir 1200 l/min d’eau à 68 °C,
ce qui en fait le forage le plus chaud de Suisse.
En 1999, le complexe des Bains a été vendu par
le canton au groupe français Eurotherme et la société
CESLA SA a été fondée par le canton pour
l’exploitation des sources. La demande en eau du centre
thermal, réaménagé par le groupe français,
nécessitant l’exploitation simultanée des
deux forages, le projet de raccordement a été
réalisé par BSI SA fin 1999 et les travaux début
2000.
Utilisation de l’eau
thermale par le centre
Les eaux des deux puits sont introduites dans un réservoir
de 300 m3 de capacité dont seule une faible partie est
effectivement utilisée. Le mélange obtenu a une
température de 63 °C en moyenne.
Le Centre thermal de Lavey-les-Bains a besoin d’eau thermale
fraîche à plusieurs niveaux de température
selon leur utilisation finale. Le mot "fraîche"
n’a rien à voir avec la température mais
avec la pureté de l’eau qui est préservée
telle qu’à sa sortie du puits. Ainsi pour les
soins dispensés dans le centre médical est-il
nécessaire
de pouvoir alimenter des robinets mélangeurs en eau
thermale fraîche à 20°C et à 63°C
pour permettre par mélange d’obtenir de l’eau
thermale à
toutes les températures intermédiaires. Dans
la partie publique, l’exploitation des bassins nécessite
de l’eau à 36°C pour le renouvellement en
eau et pour le nettoyage des filtres.
La production de ces différents niveaux de température
est réalisée par un enchaînement hiérarchisé
d’échangeurs de chaleur. Ceux-ci peuvent fournir
la presque totalité de l’énergie
aux bâtiments du complexe des Bains pour les besoins
de chauffage, ventilation, production d’eau chaude sanitaire
ainsi qu’évidemment le réchauffage de
l’ensemble
de l’eau des bassins intérieurs et extérieurs.
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Travaux
réalisés
Historique
Utilisation de l’eau
thermale par le centre |
Schéma de principe simplifié
des installations du centre thermal
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Valorisation
des rejets thermiques en aval du centre thermal
Les eaux résiduelles en aval du Centre sont actuellement
rejetées dans le Rhône à une température
légèrement supérieure à 30°C.
Une étude de valorisation de ce rejet est en cours.
Collaboration
Maître de l’ouvrage : CESLA SA
Ingénieur CVSE : BSI SA
Géologue : G. Bianchetti ALPGEO
Entreprises :
Forage et équipement de pompage : Stump AG
Génie civil : P. Echenard SA
Conduites et armatures en acier inoxydable: A SA
Conduites à distance : Brugg AG
Électricien : Estelec SA.
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