Brevet FR2625534A1 — publié le 19890707

La présente invention est relative à une installation pour le pompage de 1 'eau d'une nappe souterraine ,notamment dans les pays en voie de développement. On sait que l'exploitation des nappes (aquifères pour l'approvisionnement en eau des pays du Sahel est habituellement réalisée sous trois formes , à savoir - pour l'approvisionnement des grandes villes , on effectue des forages éventuellement sophistiqués et on met en pla ce des réseaux de distribution - pour les villages , on utilise une pompe à motricité humaine placée au sommet d'un forage peu profond ( une soixantaine de mètres en moyennne) - pour les troupeaux , on prévoit un puits traditionnel à grande section , souvent creusé manuellement. Ces deux dernières solutions ( villages et troupeaux) présentent de graves inconvénients , notammenti: - faible débit d'eau d veau - du fait de ce faible débit , il n'est pas possible d'uti liser l'eau pour l'agriculture - dégradation de l'installation , -et notamment des pompes motricité humaine - risque permanent d'accidents et de pollution des eaux par des chutes diverses dans l'ouverture du puits La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients , en réalisant une installation susceptible de fournir des quantités d'eau suffisantes pour subvenir aux besoins essentiels suivants - eau de boisson humaine - eau de boisson animale - eau pour petité irrigation , permettant aux villa geois de développer des cultures vivrières de contre saison. De plus , l'invention vise à procurer les avantages suivants aux populations rurales qui l'utiiisent : - pas d'entretien , grace à une structure très rustique excluant tout risque d'une panne mécanique - pas de pompe mettant en péril la durée de l'ouvrage - pas de pollution par une contamination animale - ( chute d'animaux ou de déjections, rendant les eaux impropres à la consommation humaine); - suppression du danger de chute que représente un puits;; - possibilité dcéquipement ultérieur, à tout moment, au moyen d'une pompe, pour des puits de fort débit Une installation de pompage selon l'invention comprend d e u x forages dont la base débouche dans la napper aquifère et dont l'ouverture supérieure se trouve au-dessous dcun treuil actionnant un cable pour descendre un seau dans le forage et les remonter, et elle est caractérisée en ce que deux forages sont pratiqués csste-à-côte, chacun avec un seau, ces deux seaux équipant les deux extrémités d'un même cable dont la partie centrale est enroulée sur le tambour du treuil, si bien que la rotation du tambour de treuil entratne les seaux suivant des mouvements alternés opposés, le poids d'un seau compensant le poids de l'autre Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque seau a son fond découpé suivant une ouverture équipée d'un clapet qui se ferme automatiquement sous le poids de l'eau quand le seau en contient, et qui s'ouvre automatiquement quand le seau s'enfonce dans seau sous son propre poids. Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque forage est réalisé suivant un relativement petit diamètre (par exemple de tordre d'une quarantaine de centimètres), ce qui supprime les risques d'accidents et de chutes pour les utilisateurs. Suivant une autre caractéristique de l'inventiotf la paroi verticale intérieure de chaque forage est chemisée & l'aide de tubes en matière synthétique. Au niveau inférieur c'est-à-dire dans la nappe aquifère, ces tubes sont perforés ou crépines Suivant une autre caractéristique de l'invention, la partie supérieure de chaque forage est surmontée par une dalle de propreté cimentée qui l'entoure Suivant une qutre caractéristique de l'invention la dalle de propreté se prolonge vers le bas par un anneau tubulaire cimenté équipant la partie supérieure du forage. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on prévoit au sol , une installation annexe comprenant un bac réservoir , alimenté par deux écoulements , dans lesquels les seaux sont déversés alternativement , ce réservoir pouvant être complété à son tour , par un abreuvoir et par des circuits d'irrigation Le dessin annexé , donné à titre d exemple non limitatif , permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention , et les avantages su elle est susceptible de procurer. Figure 1 est une perspective en coupe , montrant la partie supérieure d'une installation selon l invention Figure 2 montre , à plus grande échelle , le détail d'une tête de forage. Figures 3 et 4 sont des vuesanalo- gues , pour une variante de réalisation où chaque tête de forage est surélevée par un rebord de protection Figures 5 et 6 illustrent schématiquement le J fonctionnement de l'installation. Figure 7 montre un seau à clapet en position de remplissage Figure 8 montre le même seau à clapet en position de remontée. Figure 9 est un schéma en plan ,montrant les dispositifS prévus au sol pour compléter l installa- tion. Sur les dessins , l'installation équipe un terrain 1 , audessous duquel se trouve la nappe aquifère 2 . Pour y accéder , on pratique côte à côte deux forages 3 et 4 , dont chacun est ultérieurement chemisé par mise en place de tubes 5 en une matière plastique telle que, par exemple , du chlorure de polyvinyle A son sommet , la paroi intérieure de chaque forage 3 , 4 , est pourvue d'un anneau intérieur cimenté 6 , solidaire d'une dalle de propreté 7 qui l'entoure à la surface du sol Dans la variante illustrée sur les figures 3 et 4 , la dalle de proprete 7 est à son tour surmontée par un rebord cimenté de sécurité 8. Entre les deux forages 3 et-4 , on prévoit au sol , un chevalet 9 , portant le tambour rotatif 10 d'un treuil commandé à main , à l'aide d'un volant ll . Autour du tambour 10 , est enroulée , suivant plus sieurs tours , la partie centrale d'un unique câble 12 aux extrémités duquel sont attachés - un seau 13 , qui monte et descend dans le forage 3 - un seau 14 , qui décrit un mouvement analogue dans le forage 4. Des poulies de renvoi 15 , portées par des potences 26 , permettent au câble 12 de circuler sensiblement à la verticale , dans chacun des forages 3 et 4 Chaque seau 13 , 14 comporte , à sa partie inférjeure un fond 17 , dans lequel est découpée une ouverture de remplissage 18 . Cette dernière est surmontée par un clapet mobile 19 à fonctionnement automatique .Autrement dit - lorsqu'on laisse le seau 13 , 14 , descendre par son propre poids dans l'eau de la nappe aquifère 2 ( figu- re 7 , flèche 20) , l'eau pénètre de bas en haut par l'ouverture 18 , en soulevant le clapet 19 , comme in diqué par la flèche 21 - par contre , lorsque le câble 12 remonte le seau 13 14 , comme indiqué sur la figure 8 par la flèche 22 , le propre poids de l'eau 23 contenue dans le seau abaisse le clapet 19 ( flèche 24) , ce qui referme automatique ment l'ouverture 18 On comprend donc qu'en actionnant au moyen du volant ll , le treuil dans le tambour 10 tourne alternativemlent dans un sens et dans l'autre , on provoque la remontée du seau 13 pendant que le seau 14 descend (figure 5) , puis inversement , la remontée du seau 14 pendant que le seau 13 descend (figure 6) . Ainsi , le poids d'un seau vide est automatiquement équilibré par celui de l'autre. Seul , le poids de l'eau à remonter 23 consitue la résistance que doit vaincre l'utilisateur du treuil 10 , 11. Lorsqu'un seau 13 arrive en position haute ( figures 1 , 3 , 5) , on le déverse dans une goulotte 25 Lorsque c'est le seau 14 qui est en position haute , on le déverse dans une autre goulotte 26 ( figure 6) . Les deux goulottes 25 et 26 peuvent à leur tour se déverser dans un canal d irrigation commun 27 ( figures 1 et 3) . Sur l'aménagement illustré à la figure 9 , les deux goulottes 25 et 26 sont reliées en permanence à un écoulement commun 28 , qui se déverse dans un réservoir central 29 de là , l'eau peut être distribuée - d'une part , vers un abreuvoir 30 - d'autre part , vers un circuit d'irrigation 31 , comme symbolisé par la flèche 32 REVENDICATIONS 1 -Installation de pompage , comprenant au moins deux forages j dont la base débouche dans la nappe aqui fère (2) ,et dont l'ouverture supérieure se trouve' au-dessous d'un treuil actionnant un câble (12) pour descendre un seau dans le forage et les remonter , caractérisée en ce que deux forages (3) ,(4) sont pratiqués côte à côte , chacun avec un seau (13) , (14) , ces deux seaux équipant les deux extrémités d'un même câble (12) dont la partie centrale est enroulée sur le tambour (10) du treuil , si bien que la rotation du tambour de treuil , entrain les seaux (13) ,(14) suivant des mouvements alternatifs opposés , le poids d'un seau compensant le poids de l'autre. 2 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chaque seau (3) , (4) a son fond (17) découpée suivant une ouverture (18) équipée d'un clapet (19) qui se ferme automatiquement sous le poids de l'eau (23) quand le seau en contient , et qui s'ouvre automatiquement quand le seau s'enfonce dans l'eau de la nappe (2) sous son propre poids. 3 - Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que chaque forage (3) , (4) est réalisé suivant un relativement petit diamètre ( par exemple , de l'ordre d'une quarantaine de centimètres ) , ce qui supprime les risques d'accidents et de chutes pour les utilisateurs. 4 - Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que la paroi verticale intérieure de chaque forage (3) , (4) est chemisée à l'aide de tubes (5) en matière synthétique , ces tubes étant perforés ou crépinés au niveau inférieur. 5 - Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que la par tie supérieure de chaque forage (3) , (4)est surmontée par une dalle de propreté cimentée (7) qui l'entoure. 6 - Installation suivant Da revendication 5 caractérisée en ce que la dalle de propreté (7) se prolonge vers le bas par un anneau tubulaire cimenté (6) équipant la partie supérieure du forage. 7 - Installation suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6 , caractérisée en ce que l'anneau tubulaire (6) est prolongé au-dessus de la dalle (7) par unirebord de sécurité annulaire (8) 8 - Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce qu'elle est complétée au sol par deux goulottesde déversement (25) et (26) dont l'écoulement commun (28) alimente un réservoir d'eau (29)