Interprétation des essais d'aquifère en phases de pompage et de remontée dans un milieu confiné hétérogène et anisotrope

Abstract

Les essais d’aquifères sont très utilisés en pratique pour la détermination des caractéristiques hydrodynamiques des aquifères confinés. Cependant, les interprétations des données de rabattements fournies par ces essais en fonction des coordonnées spatiales ou temporelle restent limitées aux méthodes disponibles se basant sur des hypothèses très simplistes de la réalité. L’approche la plus fréquemment utilisée, dans le cas des aquifères hétérogènes et anisotropes en particulier le modèle stratifié consiste à considérer le modèle équivalent homogène et anisotrope. Bien qu’en régime permanent cette approche soit simple, elle ne l’est pas autant en régime transitoire, car pour ce dernier régime, non seulement la distribution du coefficient de conductivité hydraulique est importante à connaitre, mais aussi la distribution de la fonction d’emmagasinement. Les essais d’aquifères en pompage et en remontée en milieu stratifié considéré comme hétérogène et anisotrope et en modèle homogène et anisotrope équivalent sont modélisés numériquement par la méthode des éléments finis. Deux approches d’équivalence sont considérées: des modèles avec une courbe caractéristique de teneur en eau volumique identique à celle des strates (MODi-A) et ceux avec une courbe différente pour chaque strate (MODi-B). Les résultats obtenus montrent que parmi les deux approches considérées en régime transitoire, le MODi-A est le plus représentatif. Ce mémoire est constitué de six chapitres: Le chapitre I est introductif dans lequel nous définissons l’objectif et la méthodologie de travail; dans le chapitre II, une revue de littérature et des aspects théoriques seront effectués sur les paramètres d’aquifère et équations d’écoulement. Dans le chapitre III, nous exposons les méthodes d’interprétations des essais de pompage et de remontée détaillées d’aquifères confinés isotropes et homogènes, et celles d’aquifères confinés anisotropes. Le chapitre IV est consacré pour décrire le logiciel de calcul par éléments finis Seep/W qui sera utilisé en chapitre V, pour les simulations des essais de pompage et de remontée d’aquifères confinés isotropes et anisotropes. Le chapitre VI porte sur la modélisation d’aquifère confiné hétérogène, la démarche est associée à des modèles stratifiés, nous signalons qu’au cours de ce chapitre les représentations de Cooper- Jacob seront effectuées à plusieurs élévations afin de voir la distribution des rabattements à des temps et rayons fixés, au niveau de chaque strate constituant le modèle. Une comparaison de modèles a été effectuée en dernier lieu pour déterminer à partir de quel niveau l’aquifère hétérogène est considéré comme milieu équivalent et est supposé comme isotrope homogène dans lequel peuvent s’utiliser les méthodes classiques de Theis et Cooper Jacob pour la détermination des caractéristiques hydrodynamiques.