Mesures des flux et tomographie hydraulique (WP7.2.)
L’objectif des travaux menés au cours de l’année 2015 a été de développer des méthodes de tomographie hydraulique originales basées sur une sollicitation périodique du milieu. Le principe consiste simplement à faire varier la charge de manière périodique dans un forage et de suivre en parallèle les variations de charge dans d’autres forages ou d’autres sections de puits. Un signal périodique est très facile à détecter dans les données, même bruitées. Ces méthodes sont particulièrement adaptées dans les milieux peu perméables ou pour des milieux contaminés où il est difficile de réaliser des pompages de longue durée. Enfin, travailler à différentes fréquences permet d’investiguer différentes échelles du milieu.
Une première application de cette méthode a été réalisée en juin 2015 sur le site de Ploemeur (SNO H+) en collaboration avec M. Becker (California State Univ., USA) pour imager les propriétés d’un milieu fracturé profond (de 20 à 100 m de profondeur). Un signal périodique a été ainsi imposé successivement à plusieurs fractures isolées par un double obturateur, avec un suivi des variations de charge réalisé sur différents niveaux dans un puits voisin (voir figure). Les données recueillies devraient permettre d’imager la distribution des propriétés hydrauliques du milieu. Une deuxième application de cette méthode a été réalisée sur le site de Kerrien (ORE AgrHys, réseau RBV) où les dispositifs de forage en flute de pan à faible profondeur (de 5 à 20 mètres) sont idéaux pour tester la capacité de ces méthodes à imager l’hétérogénéité des milieux cristallins altérés. Les données sont également en cours de traitement et d’inversion. L’objectif est de tester l’intérêt de ces méthodes par rapport aux autres méthodes plus conventionnelles de tests hydrauliques. Un objectif des travaux futurs sera également de développer des mesures conjointes avec d’autres WP traitant des milieux souterrains pour étudier les processus couplés (WP6 géophysique ou WP2.2 sur la déformation).
En parallèle, les travaux sur la mesure des flux en forage par méthode de dilution, menés en collaboration avec l’Université de Liège sur le site de Ploemeur (SNO H+), ont été publiées (Jamin et al., 2015). L’objectif, essentiellement méthodologique, était de comparer différentes méthodes de mesures des flux en forage. Ces méthodes sont très importantes pour contraindre les flux naturels locaux ou pour mieux contrôler l’injection au puits lors d’expériences de traçage de solutés.
(O. Bour, Géosciences Rennes – H. Pauwels, BRGM)
Jamin P., P. Goderniaux, O. Bour, T. Le Borgne, A Englert, L. Longuevergne, and S. Brouyère (2015), Contribution of the Finite Volume Point Dilution Method for measurement of groundwater fluxes in a fractured aquifer, Journal of Contaminant Hydrology 182, 244–255.