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Le forage manuel fait référence à plusieurs méthodes de forage qui nécessitent de l'énergie humaine pour réaliser un trou de forage et assurer un approvisionnement en eau. Différentes techniques peuvent être utilisées dans des zones où les formations sont assez molles et où les eaux souterraines sont relativement peu profondes.
Le forage manuel peut fournir de l'eau potable. L'équipement peut facilement être transporté vers des populations éloignées ou difficiles à desservir, qui seraient autrement laissées pour compte. Les particuliers, les entreprises et les gouvernements apprécient les coûts moins élevés que ceux du forage mécanique. Le forage manuel fournit également des emplois locaux.
Des méthodes de forage manuel sont utilisées pour fournir de l'eau potable pour les besoins domestiques dans au moins 36 pays à travers le monde. Dans certains endroits, les méthodes de forage manuel sont bien établies.
Le forage manuel fait partie du sujet sur la professionnalisation du secteur des forages d'eau.
Ce site web catalogue les principaux rapports, vidéos et liens sur les aspects techniques et plus généraux du forage manuel. Vous pouvez également cliquer ici pour accéder à toutes les publications sur le forage manuel disponibles sur le site web du RWSN (filtre anglais et filtre français).
Aperçu mondial
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Image (ci-dessus) : Vue d'ensemble des pays où des forages manuels ont été effectués, comme cela a été documenté en 2015 |
Expériences spécifiques par pays
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Forage manuel - Une perspective globale des réalités locales. Série de webinaires UNICEF/RWSN 2014. Cinq webinaires (enregistrements, présentations et notes d'apprentissage) examinent les succès et les défis rencontrés par différentes organisations impliquées dans le forage manuel dans les pays listés ci-dessous:
Tous les enregistrements, présentations et notes d'apprentissage peuvent être téléchargés ici (en Anglais et en Français). |
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Bolivie
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Tchad
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Inde
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Madagascar
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Malawi |
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Niger
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Panama
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Soudan du Sud
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Ouganda |
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Zimbabwe
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Cartes et rapports sur le potentiel du forage manuel
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En utilisant les données de forage existantes, les analyses et la technologie SIG, des études et des cartes du potentiel de forage manuel sont disponibles pour les pays suivants: |
Image (ci-dessus) : Vue d'ensemble des pays où le potentiel de forage manuel a été cartographié et quand il a été entrepris |
Boîte à outils d'UNICEF pour la professionnalisation du forage manuel
Cette boîte à outils soutient les pays africains qui souhaitent se lancer dans la professionnalisation du forage manuel. Elle comprend des notes et des manuels techniques, du matériel de sensibilisation, la cartographie des zones propices au forage manuel, des études de cas et des manuels de mise en œuvre et de formation. Cette boîte à outils explique comment renforcer les capacités du secteur privé local afin de répondre à la demande toujours croissante d'eau potable dans les zones rurales.
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Série de notes techniques sur le forage manuel (2009) en Anglais et Français
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Manuels techniques pour le forage manuel (2010) en Anglais et Français
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Formation
| Auto-approvisionnement en Tanzanie : formation de foreurs et de producteurs de pompes à corde locaux à Makambako par la SHIPO, 2012/2013 (en Anglais) |
Une brève introduction au forage manuel
Le coût d'un puits foré manuellement peut représenter 10 % à 50 % du coût d'un puits foré à la machine ou à la main sur une profondeur similaire. L'équipement de forage manuel peut souvent être transporté facilement sur des sites auxquels on ne peut pas accéder avec des équipements de forages plus grands et plus conventionnels. Cependant, il est important de noter que les techniques de forage manuel sont extrêmement efficaces dans des conditions de sol appropriées. Ces techniques ne conviennent pas au-delà de leurs limites hydrogéologiques. Dans les cas où la formation est trop dure ou la formation aquifère trop profonde, le forage conventionnel est l'option privilégiée.
Contrairement au creusage manuel, qui nécessite d'être physiquement sous terre pour creuser le puits (d'au moins un mètre de diamètre), le forage manuel permet aux opérateurs de rester au-dessus du sol et de forer un trou de diamètre étroit (50 à 200mm). Le forage manuel peut fournir des sources d'eau souterraine améliorées très abordables pour les ménages et les communautés, à des fins tant domestiques que productives. Les profondeurs de forage dépendent de la technologie et de la formation, mais peuvent s'étendre jusqu'à 30m et parfois plus.
La méthode de la tarière consiste à pénétrer dans le sol à l'aide d'un forage de petit diamètre avec une tarière cylindrique ou hélicoïdale. Cette méthode peut pénétrer certains sables et limons et certaines formations argileuses.
Le forage au battage impliquent de lever et faire tomber un outil de coupe suspendu à l'extrémité d'une corde. Il s'agit d'une technique sèche, n'ajoutant qu'un peu d'eau afin d'enlever les déblais de forage.
Contrairement à ce qui précède, les méthodes de forage au jet et à la boue utilisent des quantités considérables d'eau pour laver les déblais. Le jet d'eau (également connu sous le nom de lavage) et la méthode EMAS injectent de l'eau dans le fond d'une canalisation de forage pour laver les déblais jusqu'à la surface. Les tamis à jet automatique sont une amélioration par rapport à la technique de projection d'origine. L'utilisation d'un point de coupe lors de la méthode au jet permet de percer des matériaux plus compacts. Un trépied (ou derrick) permet à la technique de pénétrer plus profondément. La technique EMAS utilise une action de percussion couplée à une rotation du foret d'avant en arrière pour briser la formation, tandis que le jet est conçu pour pénétrer principalement les sables et les limons avec la force de l'eau projetée.
Les méthodes de forage à la boue et ses modifications plus récentes (la méthode baptiste, Rota Sludge et Pounder Rig) sont toutes des méthodes de forage en continu qui permettent au fluide de forage de s'écouler dans l'espace annulaire (c'est-à-dire l'espace entre la tige de forage et le trou foré) et de transporter les déblais à travers la tige de forage. Les méthodes baptiste, Pounder Rig et Rota Sludge ont tous essayé de pénétrer dans des formations plus dures, avec un succès variable. L'appareil de forage Pounder Rig met davantage l'accent sur le forage d'un trou vertical, tandis que les techniques baptiste et Rota Sludge mettent l'accent sur les puits à très faible coût. Les techniques baptiste et Rota Sludge peuvent être combinées avec des forages au battage pour pénétrer dans des formations plus dures (par exemple la latérite) alors que le Pounder Rig est déjà conçu pour cela.
Pour une comparaison entre les différentes méthodes de forage manuel et les autres techniques de forage, voir :
- Human Powered Drilling Technologies. An overview of human powered drilling technologies for shallow small diameter well construction, for domestic and agricultural water supply de R.C. Carter, Cranfield University, Silsoe, Royaume-Uni
- Méthodes de forage simples. Un dossier technique qui décrit des méthodes de forage simples et peu coûteuses qui peuvent être utilisées dans différentes situations par B. Elson et R. Shaw, WEDC, Loughborough University, Royaume-Uni.
- Construction de puits à faible coût en Afrique de l'Ouest par M. Sonou, FAO, Italie.
Les techniques de forage manuel sont extrêmement efficaces dans des conditions de sol appropriées, mais ne conviennent pas au-delà de leurs limites hydrogéologiques.
Ces pages Web sont destinées à permettre plus d'échange d'informations et de discussion sur le forage manuel. Elles ne sont en aucun cas exhaustives. N'hésitez pas à nous en dire plus sur vos expériences de forage manuel, les projets que vous connaissez ou les fournisseurs d'équipement.
Tu es nouveau dans le domaine du forage manuel ?
- Si tu souhaites t’informer sur les techniques de forage manuel, le meilleur endroit pour commencer est Akvopedia : Forer ou creuser, puis jette un coup d'œil au compendium du forage manuel pour découvrir ce que d'autres ont déjà fait !
Well jetting is also known as washboring, and in Nigeria as hand turning.
Description: Jetting is considered to be a manual drilling technology, even though it utilises a small pump. The technique involves pumping water (with a hand, or motorised pump), down the drill pipe, which is held vertically in the hole. The water passes through the bottom, open end of the pipe and carries the drilling spoil up the annulus. The drill pipe is held vertically and slightly rotated and/or reciprocated. It is the washing action of the water, which forms the hole. The drill pipe is usually up to 50mm in diameter, while the hole is 100 to 150mm. The equipment comprises a centrifugal pump, suction hose, flexible delivery hose, elbow and swivel and jetting pipes. Temporary casing can be used, but a technique which enables the self jetting of wellscreens has also been developed. In cases where the ground is very compact, a special jetting point is used.
Description: This technique is a variation of hand percussion drilling. A 60cm long cutting tool is fitted to the base of a drill pipe. A 70kg steel weight (or hammer) is lowered into the drill pipe. This hammer is raised and dropped onto the cutting tool, forcing it to penetrate the formation, before being lifted out carrying the cuttings.
Description: Hand sludging (also known as Asian, or Indian sludging) is a traditional technique used in parts of Nepal, India and Bangladesh. It involves reciprocating a steel pipe (of 25 to 40mm diameter) vertically in a shallow pit, which is kept full of water. The reciprocating action is achieved by a lever, which is attached to a bamboo frame. One operator operates the lever while the other uses his hand over the top like a flap valve. On the up-stroke the hand covers the pipe, while on the down stroke it lifts off. This action enables the cuttings to be carried up through the drill pipe and exit at the top.
Description: The rota sludge technique is similar to hand sludging and the Pounder rig. It involves raising and lowering a steel pipe, which is weighted at the bottom and fixed with a drill bit on the base to drill the hole. A simple wooden frame and lever are used to enable the reciprocating action. Water mixed with cow dung is used as drilling mud – ie to carry the cuttings to the surface and prevent collapse of the drilled hole. A hand, placed at the top of the pipe acts as a valve, lifting up and releasing the cuttings on the down stroke and covering the pipe on the up stroke. A pit (Figure - above centre) enables the drill cuttings to settle out and thus the mud to be recycled. A handle is clamped to the drill pipe. This allows rotation of the drill pipe, which assists to scrape and break the formation.
The stone-hammer technique is used in conjunction with the rota sludge technique to penetrate hard formation.
Description: The Pounder Rig has been derived from sludging, but has been designed to deal with the weathered overburden, also known as regolith, which lies on top of basement formation. These conditions are common in much of Africa.
Description: Percussion (also known as cable tool) drilling refers to the alternate breaking of the formation and cleaning the hole. Percussion drilling is often undertaken with different tools – eg a chisel to break followed by a bailer to remove the spoil. There are also clay-cutting tools available that can both cut and remove the spoil. The drilling tools and weights (referred to as the tool string) is suspended from a rope or steel cable and reciprocated through a stroke of 1 to 3m. Small amounts of water are usually added to the hole to help loosen the formation. It is often necessary to line the hole with temporary steel casing to prevent collapse.
Description: Hand augering can be undertaken with a heavy tripod and winch (such as provided by the Vonder Rig). Alternatively, very light equipment can also be utilised such as that common in Niger. Common to both of these rigs is the auger bit. A bailer can also be used to remove the spoil form the hole in the form of a slurry. Drilling is undertaken by rotating the auger into the ground, and adding additional drill pipe as the hole deepens.
Description: EMAS Drilling, developed by Wolfgang Buchner in Bolivia combines jetting with a percussion action. Drilling mud (water mixed with clay or bentonite to a suitable density) is pumped down through the drill stem using a hand operated metallic version of the EMAS pump. The mud flows back up around the drill stem, carrying up the drill cuttings. Sand and small stones are decanted, and the drilling mud is recycled through the pump. When progress is difficult, due to particularly course sand or small pebbles, the technique is changed to a suction system.
Description: A driven well refers to driving a well point and well screen directly into the ground using a hammering tool (figs right). The material is forced aside rather than excavated by this technique. This technique is sometimes used in conjunction with hand augering.
Description: Terry Waller of Water for All in Bolivia developed Baptist drilling in 1993. It is a hybrid between sludging and percussion drilling. The main difference is that while hand sludging relies on a person’s hand at the top of the drill pipe as a valve, the Baptist method uses a valve, incorporated into the bit at the bottom of the drill stem.