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Quantification Des Parametres De Transport Des Solutes En Milieux Poreux Par Tomographie De Resistivite Electrique : Developpements Methodologiques Et Experimentaux
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Lekmine, Grégory |
| Copyright Year | 2011 |
| Abstract | La tomographie de resistivite electrique (ERT) est une methode courante geophysique de terrain, souvent utilisee pour detecter et l'evolution suivre les panaches de polluants en zone saturee. L'ERT est cependant une methode integratrice dont la fiabilite des modeles est confrontee aux problemes de non-unicite des solutions du probleme inverse. Ces contraintes limitent l'interpretation des modeles a un aspect qualitatif de la distribution des contrastes de resistivite modelises en 2D ou 3D, resultant du choix des parametres d'inversion et de l'association de parametres du milieu non identifiables a l'echelle du volume poreux. Cette these propose de tester la faisabilite de la methode pour quantifier les parametres de transport de polluants et de solutes miscibles au contact des eaux souterraines, ainsi que la sensibilite des parametres d'inversion les plus influents sur la modelisation. Les tests experimentaux sont realises en laboratoire sur des empillements 2D de billes de verre spheriques (de l'ordre de la 100ene de μm) dans un reservoir en plexiglas transparent. Deux reseaux verticaux de 21 electrodes sont disposes sur les bords lateraux du reservoir pour effectuer le suivi ERT du traceur sale (NaCl dissout) a partir de 210 points de mesures en dipole-dipole transverse acquis toutes les 5 minutes afin d'optimiser la resolution temporelle. Le dispositif est egalement dispose face a un panneau lumineux permettant de realise un suivi video simultane du colorant. L'analyse video revele une propagation plus rapide du colorant sur les bords lateraux qui reste somme toute negligeable pour les debits a la pompe les plus faibles. En revanche les mesures ERT sont fortement perturbees par les effets resistant de la cellule plexiglas qui se repercutent sur les modeles. La normalisation des mesures de resistivite apparente a partir d'une serie acquise a l'etat initial permet de les attenuer fortement. La modelisation est particulierement sensible au choix du maillage, aux normes appliques (L1 ou L2) sur les donnees et les parametres, et au facteur d'amortissement. Des valeurs trop elevees du facteur d'acceptance tendent a lisser les contrastes au niveau du front de dispersion et augmentent l'impact des effets des bords horizontaux sur D et . A l'inverse, une modelisation contrainte par de faibles valeurs du facteur d'acceptance donnent des resultats plus proches de l'analyse video, mais produit des effets de bosses a l'avant et a l'arriere du front. La vitesse interstitielle u est independante du choix des parametres d'inversion pour l'ERT. Pour les deux methodes u est toujours inferieure au debit impose par la pompe, dont le decalage est exprime par le facteur retard Rf . Les effets de retard resultent de l'adsorption du Na+ sur les surfaces des billes de verre chargees negativement qui retarde le front de dispersion du suivi ERT. Pour le suivi video, la taille importante de la molecule du colorant favorise son piegeage dans les zones ou la permeabilite est plus faible, en plus d'une eventuelle affinite avec la surface solide. Les contrastes de conductivite et la stabilite de l'interface creent par la difference de densite entre les fluides testes ici n'ont pas d'influences significatives sur la dispersion qui est dominee par le debit impose a la pompe. Les estimations du coefficient de dispersion D en fonction du nombre de Peclet sont coherentes avec la courbe theorique de Bachmat (1968). Cependant la dispersivite augmente pour les vitesses d'ecoulement les plus elevees. Les premieres experimentations de terrain realisees en 2D sur des sables de Fontainebleau presentent l'avantage de s'affranchir des effets de bords inherents au laboratoire. En revanche la recalibration des donnees normalisee par la loi de Archie est plus complexe puisqu'il est necessaire de tenir compte de l'etat de saturation de la resistivite des fluides initialement presents. De plus l'erreur importante sur les modeles ne permet pas de deduire une estimation fiable des paramateres de transport u, (ou D), et Rf . |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00682952/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
