Exploitation thermique par pompage de la nappe du Rhône – Epeisses- Avully (GE)

Contexte

Le projet d’extension et de rénovation du centre d’instruction des troupes de sauvetage à Epeisses, commune d’Avully (GE), a mis en place d’une installation de géothermie sur nappe pour couvrir les besoins de chaud et de froid du bâtiment.

Le dispositif géothermique est constitué de 2 puits de pompage et 2 puits de restitution exploitant la nappe du Rhône s’écoulant au droit du site à une profondeur d’environ 10 m.

Ce dispositif a préalablement été dimensionné dans le cadre d’une étude de faisabilité et de tests hydrogéologiques préliminaires réalisés en 2018 par notre bureau. Le débit nominal d’exploitation est d’environ 1’100 L/min (550 L/min par puits) pour une puissance géothermique évaluée à 228 kW et un ∆T de fonctionnement de 3K.

L’installation sera également utilisée pour faire du géocooling au cours des mois estivaux pour une puissance froid de 70 kW.

Prestations effectuées

L’Office cantonal des Bâtiments (OBA), maître d’ouvrage du projet, a mandaté notre bureau pour la réalisation des prestations hydrogéologiques suivantes :

• Synthèse géologique et hydrogéologique et étude de faisabilité de l’exploitation thermique de la nappe selon les besoins projetés du projet. Evaluation des possibilités d’implantation de deux doublets géothermiques sur la nappe du Rhône.
• Dimensionnement, appel d’offre, organisation et suivi des travaux de forages (2 puits de pompage, 2 puits de rejet), d’équipement et de développement, réalisation des tests hydrogéologiques associés (yc suivis piézométriques dans toute la zone d’étude) et échantillonnage des eaux souterraines.
• Evaluation des relations entre la nappe du Rhône et le Rhône au droit du site d’implantation.
• Réalisation et suivi d’un test de circulation (mise en fonctionnement des deux doublets en simultané pendant 14 jours) avec coloration.
• Suivi de la qualité des eaux souterraines selon l’OSites en lien avec la réalisation des pieux de soutènement traversant la nappe et des puits géothermiques du futur bâtiment.
• Evaluation de la durabilité de l’exploitation géothermique et de son impact potentiel sur les puits SFMCP, situés à l’aval du projet, à partir d’un modèle hydrodynamique et thermique sous Feflow : construction du modèle hydrodynamique avec prise en considération des interactions nappe/Rhône, calage à partir de cartes piézométriques synchrones et des résultats des tests hydrogéologiques réalisés (pompages d’essai et test de circulation avec coloration), simulation du scénario d’exploitation projeté.
• Rédaction d’un rapport hydrogéologique de concession.
• Soutien pour la mise en exploitation de l’installation géothermique.

Principaux résultats

Les puits géothermiques sont capables de produire et restituer durablement le débit cible du projet et la qualité de la nappe est propice à une utilisation à des fins thermiques (SIA 384-7).

Les résultats de modélisation confirmeraient la durabilité du fonctionnement du système géothermique, sans court-circuit thermique à long terme et respectant l’exigence légale de ne pas modifier la température de l’eau souterraine de plus de 3°C par rapport à l’état naturel, 100 m à l’aval des puits de rejet. De plus, dans les différentes conditions d’exploitation modélisées, l’installation géothermique d’Epeisses n’influencerait pas notablement les puits SFMCP, ni hydrauliquement ni thermiquement.

Les résultats analytiques des échantillons prélevés lors des 4 campagnes de surveillance des eaux souterraine selon l’Osites relèvent l’absence d’atteinte à la qualité de la nappe du Rhône.