Structure et modélisation hydrodynamique des eaux souterraines PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Structure et modélisation hydrodynamique des eaux souterraines PDF full book. Access full book title Structure et modélisation hydrodynamique des eaux souterraines by Sami Lallahem. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Sami Lallahem Publisher: ISBN: Category : Groundwater Languages : fr Pages : 238
Book Description
Les structures géologiques influencent les circulations des eaux souterraines dans un milieu crayeux fissuré. À partir d'observations de terrain et de mesures hydrologiques nous abordons une méthodologie nouvelle pour mieux quantifier et relier les paramètres géométriques aquifère et les réponses hydrodynamiques du massif crayeux. Nous avons élaboré dans ce but un modèle conceptuel structure-écoulement souterrain qui a permis de bien mettre en valeur l'effet direct de la géométrie de l'aquifère sur les écoulements. Nous avons analysé qualitativement et quantitativement les réponses piézométriques suite à la traversée des milieux non-saturés et saturés fissurés sous l'incidence des pluies. Puis a été abordée la liaison entre les paramètres physico-chimiques des eaux et les variations de débit de plusieurs sources témoins de l'Artois. Afin de bien cerner l'hydrodynamisme des eaux souterraines a été appliquée une méthode originale par la combinaison du modèle Hydrométéorologique à Réservoirs MMO8 et du modèle des Réseaux de Neurones Artificiels (RNA). Ont été mis en évidence : les paramètres pertinents influençant les émergences de l'aquifère crayeux, une simulation ainsi qu'une prévision des débits et une variation des amplitudes de la piézométrie basées respectivement sur une validation de 72 heures et de 30 jours. Ces modèles permettent d'approcher les phénomènes hydrodynamiques naturels dans leur complexité et de manière efficace proposer une prévision utile à la gestion des ressources naturelles en eau.
Author: Sami Lallahem Publisher: ISBN: Category : Groundwater Languages : fr Pages : 238
Book Description
Les structures géologiques influencent les circulations des eaux souterraines dans un milieu crayeux fissuré. À partir d'observations de terrain et de mesures hydrologiques nous abordons une méthodologie nouvelle pour mieux quantifier et relier les paramètres géométriques aquifère et les réponses hydrodynamiques du massif crayeux. Nous avons élaboré dans ce but un modèle conceptuel structure-écoulement souterrain qui a permis de bien mettre en valeur l'effet direct de la géométrie de l'aquifère sur les écoulements. Nous avons analysé qualitativement et quantitativement les réponses piézométriques suite à la traversée des milieux non-saturés et saturés fissurés sous l'incidence des pluies. Puis a été abordée la liaison entre les paramètres physico-chimiques des eaux et les variations de débit de plusieurs sources témoins de l'Artois. Afin de bien cerner l'hydrodynamisme des eaux souterraines a été appliquée une méthode originale par la combinaison du modèle Hydrométéorologique à Réservoirs MMO8 et du modèle des Réseaux de Neurones Artificiels (RNA). Ont été mis en évidence : les paramètres pertinents influençant les émergences de l'aquifère crayeux, une simulation ainsi qu'une prévision des débits et une variation des amplitudes de la piézométrie basées respectivement sur une validation de 72 heures et de 30 jours. Ces modèles permettent d'approcher les phénomènes hydrodynamiques naturels dans leur complexité et de manière efficace proposer une prévision utile à la gestion des ressources naturelles en eau.
Author: Sami Lallahem Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
Book Description
Les structures géologiques influencent les circulations des eaux souterraines dans un milieu crayeux fissuré. À partir d'observations de terrain et de mesures hydrologiques nous abordons une méthodologie nouvelle pour mieux quantifier et relier les paramètres géométriques aquifère et les réponses hydrodynamiques du massif crayeux. Nous avons élaboré dans ce but un modèle conceptuel structure-écoulement souterrain qui a permis de bien mettre en valeur l'effet direct de la géométrie de l'aquifère sur les écoulements. Nous avons analysé qualitativement et quantitativement les réponses piézométriques suite à la traversée des milieux non-saturés et saturés fissurés sous l'incidence des pluies. Puis a été abordée la liaison entre les paramètres physico-chimiques des eaux et les variations de débit de plusieurs sources témoins de l'Artois. Afin de bien cerner l'hydrodynamisme des eaux souterraines a été appliquée une méthode originale par la combinaison du modèle Hydrométéorologique à Réservoirs MMO8 et du modèle des Réseaux de Neuronnes Artificiels (RNA). Ont été mis en évidence : les paramètres pertinents influençant les émergences de l'aquifère crayeux, une simulation ainsi qu'une prévision des débits et une variation des amplitudes de la piézométrie basées respectivement sur une validation de 72 heures et de 30 jours. Ces modèles permettent d'approcher les phénomènes hydrodynamiques naturels dans leur complexité et de manière efficace proposer une prévision utile à la gestion des ressources naturelles en eau.
Author: Hugo Delottier Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 0
Book Description
La gestion durable des aquifères est une problématique grandissante depuis la fin du 20ème siècle. L'exploitation d'une ressource en eau souterraine est qualifiée de durable lorsque la capture des flux environnementaux est considérée comme acceptable sur le long terme. La modélisation hydrodynamique s'impose comme un outil indispensable pour remplacer une gestion réactive par une approche anticipative. Les paramètres hydrodynamiques qui caractérisent un aquifère et contrôlent les variables de sorties des modèles hydrodynamiques sont souvent mal connus. L'estimation de ces paramètres par la modélisation inverse souffre de la non-unicité de la solution optimale. Une approche simplifiée pour la quantification des incertitudes (analyse linéaire) est présentée comme une alternative pragmatique à des méthodes stochastiques inapplicables pour des modèles opérationnels. A partir de la réalisation d'une station expérimentale pilote, différentes méthodes (parfois complémentaires) ont été évaluées pour contraindre la recharge météorique et les propriétés hydrauliques d'un aquifère afin de réduire l'incertitude prédictive. La réalisation d'un modèle vertical couplé sol-surface a permis de démontrer que, dans le contexte étudié, la tension matricielle apporte suffisamment d'informations afin de contraindre la recharge prédite. Une interprétation conjointe d'un essai de nappe libre et des fluctuations piézométriques a permis une estimation intégrée de la recharge et des paramètres hydrodynamiques de la nappe libre. Ce travail de thèse a ainsi permis (i) de démontrer l'intérêt de disposer de méthodes algorithmiques pour la calibration et la quantification des incertitudes paramétriques pour un modèle hydrodynamique de gestion ; (ii) de mener une réflexion méthodologique sur l'utilisation de méthodes existantes afin d'apporter de l'information complémentaire fiable sur les paramètres hydrodynamiques ainsi que sur la recharge météorique. Ce travail offre des perspectives quant à la mise en place d'un réseau de suivi complet à l'échelle d'un bassin hydrogéologique.
Book Description
CE TRAVAIL PROPOSE LA MISE AU POINT ET L'APPLICATION D'UNE METHODE ORIGINALE D'ESTIMATION DE PARAMETRES S'INTEGRANT COMPLETEMENT A LA DEMARCHE DE MODELISATION DES AQUIFERES NATURELS. LES TROIS PREMIERS CHAPITRES DE CETTE THESE CONCERNENT LES GRANDES ETAPES DE LA CONCEPTION DU MODELE : DE LA FORMULATION DES EQUATIONS MATHEMATIQUES AU CALAGE DES PARAMETRES EN PASSANT PAR LA CONCEPTUALISATION DES MECANISMES HYDROGEOLOGIQUES. LA DEMARCHE GENERALE D'ANALYSE DE FIABILITE DES RESULTATS ET D'AMELIORATION DU MODELE AINSI CONCUE EST ABORDEE AU QUATRIEME CHAPITRE. LE CINQUIEME CHAPITRE DETAILLE LA TECHNIQUE DE PARAMETRISATION ORIGINALE MISE EN UVRE DANS LE CADRE DE CE TRAVAIL. CETTE METHODE DITE MULTI-ECHELLE REPOSE SUR UNE DESCRIPTION DU DOMAINE ETUDIE PAR UNE SUCCESSION D'ECHELLES EMBOITEES, QUI PERMET, PAR AFFINEMENTS SUCCESSIFS D'AUGMENTER PROGRESSIVEMENT LE NOMBRE DE PARAMETRES ET LA COMPLEXITE DE LA FONCTION DE PARAMETRISATION. LES DEUX DERNIERS CHAPITRES ABOUTISSENT AU DEVELOPPEMENT COMPLET DE L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL SOUS LA FORME D'UN OUTIL DE MODELISATION INTEGRANT PLEINEMENT L'APPROCHE INVERSE. L'ACCENT EST MIS SUR LA RECHERCHE D'INFORMATIONS ET LA FORMULATION DES CONTRAINTES. L'OBJECTIF ULTIME EST DE RECHERCHER L'ENVELOPPE DES POSSIBLES SATISFAISANT CES CONTRAINTES. LE MODELE EST AINSI AMELIORE EN DONNANT UNE PART PLUS IMPORTANTE A LA CONCEPTUALISATION DES SOLLICITATIONS DU SYSTEME. L'ENSEMBLE DES PARAMETRES, INDEPENDANT DU TEMPS, EST ESTIME PAR APPROCHE INVERSE. LA REALISATION DE CALAGES MULTIPLES POUR DES HYPOTHESES DIFFERENTES PERMET D'APPRECIER LA FIABILITE EN ACCEDANT A UNE IMAGE DE L'ENVELOPPE DES POSSIBLES. L'APPLICATION DE CETTE DEMARCHE A UN CAS REEL EN MONTRE LE CARACTERE OPERATIONNEL ET L'INTERET QU'ELLE PRESENTE POUR L'ANALYSE DES SYSTEMES NATURELS COMPLEXES.
Author: Lahcen Zouhri Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 172
Book Description
Les travaux présentés s'organisent autour de problèmes liés à la géologie de l'environnement dans les bassins sédimentaires. Ils concernent l'étude des propriétés hydrogéologiques des aquifères complexes mais aussi des milieux fissurés, en modélisant les écoulements des eaux souterraines et du transport de contaminants. Ces travaux ont été menés suivant deux thèmes: i) l'exploration des réservoirs hydrogéologiques (complexes et fissurés); ii) processus physico-chimiques et modélisation numérique. Les travaux décrits dans le premier thème sont consacrés à la reconstitution géométrique de réservoirs (complexes et fissurés) susceptibles de pleger des ressources souterraines. Cette reconstitution permet, d'une part d'identifier les zones perméables des différents horizons aquifères, d'autre part de comprendre l'influence des structures géologiques. Sur la distribution des unités hydrogéologiques, et de se prononcer sur le sens d'écoulement des nappes. Le but de cette recherche est de caractériser quantitativement et qualitativement les réservoirs, afin de faciliter l'imagerie des ensembles lithologiques constituant les aquifères et leur substratum : la prospection géoélectrique et la sismique-réflexion. Le second axe s'inscrit dans le cadre du développement durable et concerne plus particulièrement la protection et la gestion des ressources en eau. Mes travaux s'appuient d'une part sur le suivi et le contrôle de polluant dans les aquifères. Les problèmes liés à la minéralisation des eaux ont été traités en combinant des approches hydrochimiques et géophysiques. D'autre part, sur la modélisation hydrodynamique et hydrodispersive. Deux modèles mathématiques ont été réalisés : i) le premier repose sur la résolution de l'équation de diffusivité pour simuler les écoulements souterrains. Il montre l'importance des simulations numériques dans la validation des résultats déduites des investigations géophysiques et dans la gestion et la prévision des ressources en eaux en fonction des changements climatiques et de l'activité anthropique; ii) le second modèle est fondé sur la résolution de l'équation du transport «convection-diffusion». Les schémas numériques employés dans ce deuxième modèle apportent leur contribution en hydrogéologie notamment en terme de précision dans le transfert de polluant.
Book Description
La region de la mamora (maroc) est caracterisee par un potentiel hydraulique souterrain qui represente la seule ressource en eau de la region. Sa nappe alimente principalement l'agglomeration de kenitra et rabat, la capitale administrative. Suite a la croissance agricole et industrielle de la region, la presente these a pour but de comprendre la structure de l'aquifere, afin d'etablir un modele hydrodynamique qui permette une gestion des ressources en eau de la region. La configuration geometrique a ete realisee a partir de plusieurs methodes directes et indirectes : lithostratigraphiques, geophysiques (electriques et sismique-reflexion). L'interpretation structurale a mis en evidence une structure en horsts et grabens controlee par des failles hercyniennes appartenant a deux familles sub-perpendiculaires paralleles aux failles agadir-rabat (n020\e-040\e) et rabat-tiflete (n o120\e). Une faille supplementaire, detectee par l'etude des profils sismiques, divise la mamora en deux secteurs : nord et sud. L'ecoulement souterrain dans l'aquifere de la mamora a ete defini a partir d'une etude piezometrique et geostatistique. Cette derniere confirme la geometrie etablie grace aux methodes structurales. L'elaboration d'un modele hydrodynamique a ete basee sur la structure de la mamora. Le modele nous a permis de determiner une carte de permeabilite qui montre des valeurs heterogenes. La calage a ete facilite par la realisation d'une carte d'erreur qui traduit l'erreur entre la piezometrie calculee par le modele et celle qui a ete mesuree.
Book Description
Cette thèse a pour but de contribuer à l'étude des réservoirs carbonatés karstiques par une approche intégrant modélisation géologique numérique 3D et hydrogéologie. Une méthodologie originale a été ainsi développée pour être appliquée à la caractérisation des ressources en eau souterraine de l'Unité du Beausset (Bouches-du-Rhône et Var, SE France). Cette méthodologie lie l'architecture géologique 3D du réservoir à ses propriétés hydrodynamiques extraites de son étude hydrogéologique. Cette zone est un synclinal de roches sédimentaires mésozoïques d'une épaisseur pouvant atteindre 3000m. Ces roches affleurent sur environ 650 km2, et ont subi de nombreuses phases de fracturation et karstification. A partir de la synthèse des données existantes géologiques, hydrogéologiques et karstologiques, sept intervalles lithostratigraphiques ont été définis. Ces intervalles ont également été caractérisés hydrodynamiquement par l'analyse des séries temporelles de hauteur, température et conductivité électrique enregistrées en continu en sept sources représentatives. Cette caractérisation a été complétée par des campagnes exhaustives d'hydrochimie et de mesures de débit. L'ensemble des données et des résultats obtenus ont permis de définir où sont les unités de stockages et d'écoulement de l'eau souterraine. Ces dernières ont été intégrées de manière qualitative en 3D à l'aide d'un modèle surfacique de l'architecture géologique de l'Unité du Beausset. Cette intégration a permis de définir les meilleures zones de captage potentiel pour de nouvelles ressources en eau souterraine.
Book Description
L'hydrogéologie est l'étude des eaux souterraines. Il s'agit d'une discipline critique à l'heure où des inondations d'importance se multiplient à la surface du globe, et où l'estimation des ressources mondiales en eau devient un sujet non seulement environnemental, mais aussi géopolitique. Cet ouvrage détaille la description et les caractéristiques des processus hydrogéologiques. Il fournit notamment les équations permettant de calculer les écoulements d'eaux souterraines ainsi que le transport des solutés et de la chaleur en milieux totalement ou partiellement saturés. Il propose enfin une méthodologie pour la modélisation de ces processus à des fins de prévisions spatiales et temporelles.
Author: Sana Ounaïes Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 0
Book Description
Les aménagements hydrauliques du Rhin ont fortement modifié le fonctionnement hydrologique des zones alluviales et provoqué la déconnexion de la plupart des bras du Rhin et des forêts alluviales. Des opérations de ré-inondation des secteurs déconnectés du fleuve ont été menées dans un objectif à la fois de rétention de crue et de submersion écologique qui devraient permettre à ces zones de retrouver tout ou partie de leur fonctionnalité. Le polder d'Erstein est un secteur forestier expérimental pour le suivi de l'impact des ré-inondations des zones alluviales. Les inondations du polder par les eaux de Rhin sont susceptibles d'en modifier le fonctionnement hydrologique (écoulements de surface, échanges nappe-rivière, recharge de la nappe ...). L'objectif général de ces recherches est l'analyse et la quantification des transferts hydriques dans un aquifère poreux dans un contexte de ré-inondation. Pour ce faire nous avons réalisé des simulations numériques de l'écoulement à l'aide du code de calcul Feflow (Finite element subsurface flow system), qui ont été validées par les données hydrogéologiques mesurées in situ. Ce travail est organisé en cinq volets. Le point de départ est un état de l'art du fonctionnement, de la structure des zones alluviales et des mécanismes du transfert hydrique dans ces zones. La deuxième partie, fournit une présentation détaillée du site expérimental sur lequel une mission de suivi scientifique a débuté en 2003 et ainsi fourni une importante base de données hydrologiques (eaux de surface et eaux souterraines). Ces données ont servi à caractériser les écoulements d'eau en zone non saturée. La troisième partie est consacrée à la construction du modèle hydrodynamique. Compte tenu de l'importance du réseau des anciens bras du Rhin alimentées par la nappe existant à l'intérieur du polder, la question des échanges cours d'eau-nappe a été abordée. Hormis la recharge de la nappe par les cours d'eau, une part importante de l'infiltration d'eau depuis la surface du sol lors des inondations contribue à la recharge. Pour quantifier cette part, nous avons développé une approche pédologique originale afin de caractériser les hétérogénéités des sols par des paramètres hydrodynamiques. Ces hétérogénéités qui varient spatialement sur le polder ont une influence significative sur les flux verticaux et les temps de résidence de l'eau dans la zone non saturée. Les résultats obtenus en 1D ont ensuite été appliqués à toute la superficie du polder d'Erstein avec l'objectif de quantifier l'ensemble des écoulements à cette échelle. Différents scénarios d'hétérogénéité proposés se fondent sur une complexification de la structure de l'aquifère poreux, afin d'évaluer l'impact des hétérogénéités du sol sur le transfert hydrique dans le polder d'Erstein.
Book Description
Les eaux souterraines constituent une réserve d'eau potable non négligeable, leur alimentation se fait en majeure partie par les précipitations, appelée recharge des nappes. Du fait de leur grande importance, la compréhension du fonctionnement de ces ressources en eau est plus que jamais indispensable. Celle-ci passe par l'élaboration de modèles mathématiques. Ces outils nous offrent une meilleure appréhension et une bonne prévision des phénomènes physiques. Les systèmes hydrogéologiques sont généralement très complexes et caractérisés par des dynamiques hydriques très variables dans le temps et dans l'espace. Cette complexité a attiré l'attention de nombreux hydrogéologues et un grand nombre de modèles très sophistiqués a été développé afin de décrire ces systèmes avec précision. Cependant, la prise en compte de la recharge de ces réservoirs reste toujours un défi dans la modélisation hydrogéologique. En effet, le plus souvent, les modèles hydrogéologiques simulent l'écoulement dans la nappe tout en considérant la recharge comme une constante sur le domaine et indépendante du système. De plus, elle est souvent calculée de façon simplifiée. Or, la recharge traduisant la quantité des précipitations atteignant les nappes est une composante hydrologique complexe et variable car elle interagit avec les nappes et dépend des conditions climatiques, du couvert végétal et du transfert de l'eau dans le sol. Ce présent travail vise à intégrer cette recharge variable et complexe aux modèles hydrogéologiques. À cet effet, un modèle couplé a été développé. Une première partie de ce modèle permet de calculer la recharge des nappes en modélisant les interactions précipitations-sol et l'hydrodynamique dans le sol. Cette modélisation a été effectuée en utilisant des modèles conceptuels simples basés sur des lois empiriques (Gardénia, Nash) et des modèles physiques résolvant l'équation de Richards. La recharge ainsi calculée est intégrée à la deuxième partie du modèle simulant l'hydrodynamique dans les nappes décrite par l'équation de diffusivité. Des méthodes numériques précises et robustes ont été utilisées pour résoudre les équations du modèle mathématique : les éléments finis non conformes ont été utilisés pour résoudre l'équation de diffusivité et l'équation de Richards est résolue sous sa forme mixte par une méthode itérative en temps. En somme, ce modèle couplé permet de décrire les variations de niveaux de nappe à partir des données météorologiques connaissant les paramètres caractéristiques de cet aquifère. [...].
Author: Sami Lallahem
Author: Sami Lallahem
Author: Sami Lallahem
Author: Hugo Delottier
Author: ERIC.. CHARDIGNY
Author: Lahcen Zouhri
Author: Lahcen Zouhri
Author: Arnaud Fournillon
Author: Alain Dassargues
Author: Sana Ounaïes
Author: Fadji Zaouna Hassane Mamadou Maina