Hydrogéodésie : les déformations liées à l’eau (WP2.2.)
L’objectif du WP 2.2 est de qualifier les mesures de déformation comme outils pour l’hydrologie. Elles permettent d’imager les variations de pression – moteur des écoulements – dans un réservoir, et offrent une observation spatialisée pour mieux contraindre les processus internes de redistribution d’eau dans les systèmes hydrologiques.
Le développement de ces méthodes nécessite des instruments précis, une mise en œuvre maitrisée, des méthodologies robustes pour extraire le signal d’intérêt et des outils d’interprétation. Cette année a été marquée par des travaux sur l’amélioration du rapport signal sur bruit, notamment en modélisant l’impact des effets atmosphériques dans les méthodes optiques (M2 Julien Assemat), et par le développement d’outils d’interprétation des données (thèse Jonathan Schuite).
Si en laboratoire, les instruments de positionnement sont précis à quelques dixièmes de millimètre, sur le terrain, les variations d’état de l’atmosphère affectent la répétabilité des mesures d’un facteur 10 ! En effet, les variations latérales et temporelles de température dévient les rayons lumineux et rallongent le trajet. Une large marge de progression est possible en modélisant la réfraction des rais en fonction des variations de température. Les
premiers résultats indiquent que cette approche permet d’expliquer la moitié de la variabilité mesurée.
Nous avons également travaillé sur les outils d’interprétation des déformations spatio-temporelle, qui ont été appliqués à l’analyse d’un essai de pompage. La pression se propage préférentiellement dans les zones les plus perméables, où elle se concentre et induit des déformations importantes mesurables en surface (figure) atteignant 3 mm d’amplitude. Les mesures déformation de surface nous ont permis imager l’orientation d’une fracture conductrice majeure. Un modèle simple a également permis d’estimer les paramètres de stockage et la profondeur de la racine de la fracture (~100 m) cohérent avec les valeurs connues, et ce, avec un pompage d’une durée limitée à quelques dizaines d’heures. Ces travaux ont été publié dans « Geophysical Research Letters ».
(J. Schuite, J. Assemat et L. Longuevergne, Géosciences Rennes)
Schuite, J., L. Longuevergne, O. Bour, F. Boudin, S. Durand, and N. Lavenant (2015), Inferring field-scale properties of a fractured aquifer from ground surface deformation during a well test, Geophys. Res. Lett., 42, 10,696–10,703, doi:10.1002/2015GL066387.