Resumé des activités

IMAGE Résumé des activités 2015-2016
jeudi 25 août 2016
Maintien de la labellisation SOERE H+ International   La labellisation du SOERE H+international a été renouvellée pour... Read More...
IMAGE Resumé des activités 2011-2012
vendredi 18 octobre 2013
Après sa labellisation en 2011, le SOERE H+international a été doté d'un budget en mars 2012. L'année 2012... Read More...
Resumé des activités 2012-2013
vendredi 18 octobre 2013
Aux cours des deux dernières années, les suivis hydrologiques, géophysiques et géochimiques sur les sites du... Read More...

Confrontation des modèles aux données et problème inverse

Benchmark hydrodynamique sur le site de Poitiers :

En exploitant la base de données hydrogéologique H+, le projet INSU/EC2CO/MACH a permis de fédérer la plupart des équipes de recherches impliquées à l'échelle nationale dans la modélisation des réservoirs hydrogéologique (Géosciences Rennes, Sisyphe, Laboratoire de Combustion et Détonique, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement, LHyGeS Hydrosciences Montpellier, Centre de Géosciences : Ecoles des Mines de Paris, Hydrasa Poitiers). L’exercice de modélisation (Benchmark) consistait à prédire la réponse de la nappe (calcul des variations de charge hydraulique) lors de deux expériences en dipôle (injection-prélèvement) dans deux doublets de puits. Après retour des prédictions numériques fournies par chaque équipe, les expériences réelles sur le site ont été réalisées selon des configurations générales identiques à celles imposées pour l'exercice de prédiction. Un tel benchmark de modélisation hydrogéologique en milieu calcaire est une première à l’échelle internationale. Les résultats de cette étude démontrent que la capacité prédictive des modèles reste limitée à l’heure actuelle : malgré la quantité et la diversité des données disponibles, aucun des modèles testés n’a réussi à prédire la réponse de la nappe avec une précision acceptable. La « clé » du problème repose sur une meilleure caractérisation-modélisation des écoulements préférentiels dans les fractures et/ou les chenaux karstiques, qui constituent des chemins de moindre résistance dans lesquels les perturbations de pression et/ou les solutés peuvent se propager beaucoup plus rapidement que dans la porosité intergranulaire de la matrice rocheuse. Publication associée : Bodin et al., J. Hydrol (2012)

Modélisation des mesures de débit dans les cavités sur le site duLarzac

La modélisation des mesures de débit dans les cavités sur le site du Larzac a mis en évidence un réservoir perché confiné ou dans des zones de très faible perméabilité (thèse de S. Deville (2013), publication en cours de rédaction). Ces réservoirs issus des modèles sont typiques de l'épikarst et pourraient correspondre aux niveaux piezométriques dans les forages près de l'observatoire.  Ce stockage épikarstique a aussi été mis en évidence grâce à des mesures de gravité en surface et en profondeur (publication en cours de rédaction). En  Oct. 2013, la thèse de B. Forès a débuté et portera sur l'interprétation et la modélisation des données du gravimètre supraconducteur ainsi que sur la variabilité haute fréquence (spatiale et temporelle) du stockage épikarstique. Par ailleurs, une réflexion est en cours sur un modèle conceptuel des karsts dolomitiques appuyé sur les observations géomorphologiques, géophysiques et géochimiques (Fig. 5).

Figure 5 : Représentation conceptuel du karst dolomitique du Durzon. Crédits : A. Meauxsoone.

Intégration des mesures de datation des eaux dans le problème inverse (site duPloemeur)

La thèse de Sarah Leray a porté sur l’intérêt et le contenu des données de datation pour modéliser les systèmes aquifères hétérogènes. Pour cela, son approche a reposée sur l’utilisation du site de Ploemeur comme site test (Leray et al., 2012 ; soumis). Dans ses travaux de modélisation, elle s’est également attachée à comprendre les raisons de la productivité exceptionnelle du site de Ploemeur (Leray et al., 2013).

Inversion des données de débit et de température pour la caractérisation des milieux fracturés (site dePloemeur)

Maria Klepikova a développé au cours de sa thèse des modèles d’inversion de données de flowmétrie (Klepikova et al., in press). Cette nouvelle méthode de tomographie des écoulements a également permis de développer une nouvelle méthode d’imagerie des propriétés du milieu basée sur la mesure des variations de température en forage (Klepikova et al., soumis).

Inversion conjointe des données GPR, traçage et débit d’écoulement pour la caractérisation des milieux fracturés (site dePloemeur)

Suite aux travaux d’imagerie des structures actives par les méthodes électromagnétiques (GPR, collaboration université Lausanne, C. Dorn et N. Linde ; Dorn et al, 2012 a et b), une modélisation conditionnée de réseaux de fractures discrètes a été entreprise à l’échelle d’un site expérimental (Dorn et al., sous presse). Nous avons notamment pu montrer l’intérêt de combiner des méthodes hydrologiques (flowmétrie, tests de traçages) et des méthodes géophysiques (GPR) pour modéliser à la fois la géométrie et les propriétés hydrauliques du milieu fracturé (Fig. 6).

Figure 6 : Imagerie radar des fractures sur le site de Ploemeur, exemple de réseau simulé et distribution de la charge hydraulique dans les fractures (Dorn et al., in press)

 

Analyse fréquentielle des chroniques piézométrique pour estimer la recharge (site dePloemeur)

Une méthode d’analyse du contenu fréquentiel de chroniques piézométriques a été développée pour caractériser les processus de recharge en milieu hétérogène et estimer les propriétés du milieu à grande échelle (Fig. 7, Jimenez-Martinez et al., 2013)

Figure 7 : Illustration de la diversité des chemins de recharge dans les milieux fracturés (Jimenez Martinez et al., 2013)