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Dissertations / Theses on the topic 'Aquifère côtier'
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Daher, Walid. "Etude de faisabilité de recharge artificielle dans un aquifère karstique côtier." Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20226/document.
Full textAbstract:
Technique émergente de gestion intégrée des ressources en eau pour résoudre des problèmes de gestion en zones arides, la Recharge Artificielle de Nappe RAN n'est pas appliquée aux aquifères carbonatés à cause des problèmes de karst. Son application au karst devrait cependant s'imposer. Cette thèse a analysé les conditions de recharge naturelle et artificielle, pour proposer une méthodologie d'Analyse de la faisabilité de Recharge Artificielle des aquifères Karstiques (ARAK) afin de définir des sites favorables à une recharge artificielle depuis la surface. 4 critères indépendants (Epikarst, Roche, Infiltration et Karst) sont considérés, indexés dans chaque maille à partir des données géologiques et topographiques, cartographiés selon une méthode d'indexation multicritère. L'indice de rechargeabilité intrinsèque, combinant ces critères, décrit l'aptitude de l'aquifère à être rechargé depuis sa surface, à l'échelle du système, puis à celle des sites les plus favorables. Un facteur de faisabilité technico-économique, mesurant les difficultés techniques et économiques d'une opération de recharge, est ensuite calculé à chaque site. Développée pour prendre en compte les aspects théoriques et pratiques rencontrés en identifiant les sites de RAN à partir de la surface, cette méthodologie devrait servir d'outil de gestion durable des ressources en eau karstique. La méthode ARAK a été testée sur l'aquifère karstique littoral de Damour, Liban, capté pour l'e au potable de Beyrouth, dont l'exploitation non contrôlée a conduit à une intrusion marine. Plusieurs sites de recharge à partir de la surface ont été identifiés. Mais le facteur technico-économique a révélé des difficultés techniques. La solution proposée consiste en une galerie horizontale, pour injecter l'eau de la rivière. Les établissements de l'eau considèrent qu'un tel projet offrira une solution intéressante pour satisfaire la demande en eau et combattre l'intrusion d'eau saléeManaged Aquifer Recharge MAR is an emerging sustainable technique used to solve water management problems. MAR presents great interest for karst aquifers, however known to present a high heterogeneity. MAR remains till date marginal in karst aquifers. Accordingly, the present work presents a methodology for Aquifer Rechargeability Assessment in Karst ARAK. The aim of ARAK is to determine the ability of a karst aquifer to be artificially recharged from its surface; and the best sites for implementing the recharge. Based on multi-criteria indexation analysis, ARAK considers 4 criteria: Epikarst, Rock, Infiltration, Karst. The criteria are indexed at each mesh of the 2 D grid domain, from geological and topographic data. ARAK computes the intrinsic rechargeability index, describing the rechargeability of a karst aquifer, on the regional scale, then on the identification of rechargeable sites. Subsequently, a feasibility factor, weighting the techn ical and economic difficulties of a recharge operation, is applied to the selected sites. The methodology, developed to reconcile the problems encountered to identify sites for MAR in karst, provides a useful tool to help water authorities to determine the potential of MAR in karst aquifers. ARAK was applied to Damour site (Lebanon). This coastal aquifer, source of water supply for Beirut, was salinated by its uncontrolled exploitation. A MAR system in Damour region should remediate to it. The four ARAK criteria were indexed and mapped. The final map showed that the aquifer is favorable to a recharge operation, and identified several potential rechargeable sites. However, the feasibility factor indicated that major difficulties hinder the use of infiltration ponds. The solution proposed consists of drilling a horizontal gallery for injecting river water. Water authorities consider that an aquifer recharge project could offer solutions for the shortage in water supply and the sea water intrusion
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Moustadraf, Jalal. "Modélisation numérique d'un système aquifère côtier : étude de l'impact de la sécheresse et de l'intrusion marine (la Chaouia côtiere, Maroc)." Poitiers, 2006. http://www.theses.fr/2006POIT2360.
Full textAbstract:
L'aquifère de la Chaouia Côtière au Maroc est soumis à une très forte pression hydrologique du fait de sa surexploitation. Les pompages excessifs au cours des dernières décennies dans la région de la Chaouia a provoqué un abaissement significatif des niveaux de la nappe. Un bilan numérique de l'intrusion marine a été réalisé au moyen d'un modèle 3D d'écoulement des eaux souterraines à densité variable. Le code SEAWAT 2000 a été utilisé pour simuler l'évolution spatiale et temporelle des hauteurs piézométriques ainsi que les concentrations en solutés dans l'eau souterraine. Des tests de sensibilité ont été menés pour juger de la réactivité du modèle par rapport aux divers paramètres et contraintes. L'ensemble des résultats permet d'avoir actuellement à disposition un outil numérique représentatif de la Chaouia Côtière, utilisable en vue de la préservation qualitative et quantitative des ressources en eau de ce systèmeThe Chaouia coastal aquifer in Morocco is under severe hydrological stress due to over-exploitation. Excessive pumping during the past decades in the Chaouia region has caused a significant lowering of groundwater level. A numerical assessement of seawater intrusion has been achieved applying a 3D variable density groundwater. SEAWAT 2000 computer code was used for simulating the spatial and temporal evolution of hydraulic heads and solute concentrations of groundwater. Sensitivity tests were led to judge the reactivity of the model in relation to the various parameters and constraints. The set of the results allows to have currently at disposal a representative numerical tool of the Chaouia coastal aquifer, usable in view of the qualitative and quantitative preservation of resources in water of this system
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De, Montety Véronique. "Salinisation d'un aquifère captif côtier en contexte deltaïque - Cas de la Camargue (delta du Rhône, France) -." Phd thesis, Université d'Avignon, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00336417.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de préciser les processus responsables de la salinisation des aquifères côtiers captifs en réponse aux variations du niveau marin (passées, futures) et aux pressions anthropiques. Cette étude a été réalisée sur l'aquifère profond captif de Camargue dans le cadre de l'ORE RESYST. Cet aquifère présente des salinités élevées atteignant celle de la Méditerranée à proximité de la côte. Deux approches ont été menées conjointement : (i) une étude hydrodynamique en régime permanent et transitoire pour préciser le fonctionnement hydrogéologique de l'aquifère (flux, conditions aux limites, propriétés hydrodynamiques) et (ii) un suivi des traceurs naturels hydrochimiques et isotopiques (18O, 2H, 13C CMTD, 3H et 14C CMTD) permettant de déterminer l'origine de la salinité de l'aquifère.
Ce travail a mis en évidence le rôle de la partie libre de l'aquifère (aquifère de Crau) dans l'alimentation de l'aquifère captif. La forte augmentation de la salinité de l'aquifère captif depuis 1969 est ainsi principalement reliée à des baisses de charge naturelles ou anthropiques de l'aquifère de Crau. L'aquifère captif est soumis à des transferts de pression rapide depuis la mer mais également le Rhône qui s'accompagnent de transferts de masse très lents. En s'appuyant sur les rapports ioniques et isotopiques, ce travail a permis de démontrer que les fortes salinités de l'aquifère captif s'expliquent par un mélange eau douce/eau de mer fortement modifié par des interactions géochimiques : échanges de bases, processus de dégradation de la matière organique sédimentaire (sulfato-réduction, méthanogénèse), phénomènes de précipitations. Le temps moyen de séjour des eaux, supérieur à une cinquantaine d'année, témoigne de l'influence d'une intrusion marine ancienne en relation avec la dernière transgression marine (Holocène supérieur).
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Faissolle, Frédéric. "Hydrogéologie, paléohydrogéologie et diagenèse d'un système aquifère carbonaté récifal côtier : Temae (île de Moorea, Polynésie française)." Bordeaux 3, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR30061.
Full text
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Montety, Véronique de. "Salinisation d'un aquifère captif côtier en contexte deltaïque : cas de la Camargue (delta du Rhône, France)." Avignon, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/33/64/17/PDF/These_V_de_Montety2008.pdf.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de préciser les processus responsables de la salinisation des aquifères côtiers captifs en réponse aux variations du niveau marin (passées, futures) et aux pressions anthropiques. Cette étude a été réalisée sur l'aquifère profond captif de Camargue dans le cadre de l'ORE RESYST. Cet aquifère présente des salinités élevées atteignant celle de la Méditerranée à proximité de la côte. Deux approches ont été menées conjointement : (i) une étude hydrodynamique en régime permanent et transitoire pour préciser le fonctionnement hydrogéologique de l'aquifère (flux, conditions aux limites, propriétés hydrodynamiques) et (ii) un suivi des traceurs naturels hydrochimiques et isotopiques (18O, 2H, 13CCMTD, 3H et 14CCMTD) permettant de déterminer l’origine de la salinité de l'aquifère. Ce travail a mis en évidence le rôle de la partie libre de l’aquifère (aquifère de Crau) dans l'alimentation de l'aquifère captif. La forte augmentation de la salinité de l'aquifère captif depuis 1969 est ainsi principalement reliée à des baisses de charge naturelles ou anthropiques de l'aquifère de Crau. L'aquifère captif est soumis à des transferts de pression rapide depuis la mer mais également le Rhône qui s'accompagnent de transferts de masse très lents. En s'appuyant sur les rapports ioniques et isotopiques, ce travail a permis de démontrer que les fortes salinités de l'aquifère captif s'expliquent par un mélange eau douce/eau de mer fortement modifié par des interactions géochimiques : échanges de bases, processus de dégradation de la matière organique sédimentaire (sulfato-réduction, méthanogénèse), phénomènes de précipitations. Le temps moyen de séjour des eaux, supérieur à une cinquantaine d’année, témoigne de l'influence d'une intrusion marine ancienne en relation avec la dernière transgression marine (Holocène supérieur)This study deals with the salinization of confined coastal aquifers in relation with sea level variations (past, future) and human pressures. The deep confined aquifer of Camargue has been studied in the framework of the ORE RESYST. This aquifer shows high salinities reaching that of the Mediterranean Sea near the shoreline. Two approaches have been jointly carried out: (i) an hydrodynamic study in steady and transient flow to understand the hydrogeological behaviour of the aquifer (flows, boundary conditions, hydrodynamic properties) and (ii) a monitoring of hydrochemical and isotopic natural tracers (18O, 2H, 13CCMTD, 3H and 14CCMTD) to determine the origin of the salinity of the aquifer. This work highlights the influence of the unconfined part of the aquifer (Crau aquifer) on the recharge of the confined aquifer. Thus, the high increase of salinity in the aquifer since 1969 is mainly due to natural or anthropogenic head depletion within the Crau aquifer. The confined aquifer shows rapid pressure transfers both from the Sea and the Rhone River whereas mass transfers are very low. Ionic and isotopic ratios highlight that strong salinities of the aquifer are due to a freshwater/seawater mixing, which is highly modified by geochemical interactions: cationic exchange, sedimentary organic matter degradation (sulphate reduction, methanogenesis), precipitation phenomena. The mean residence time of water is higher than fifty years and reflects the influence of a former marine intrusion related to the last marine transgression (upper Holocene)
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Arfib, Bruno. "Etude des circulations d'eaux souterraines en aquifère karstique côtier : observations et modélisation de la source saumâtre Almyros d'Héraklion, Crète (Grèce)." Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066388.
Full text
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Arfib, Bruno. "ÉTUDE DES CIRCULATIONS D'EAUX SOUTERRAINES EN AQUIFÈRE KARSTIQUE CÔTIER : OBSERVATIONS ET MODÉLISATION DE LA SOURCE SAUMÂTRE ALMYROS D'HÉRAKLION, CRÈTE (GRÈCE)." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00789231.
Full textAbstract:
Cette thèse étudie l'intrusion saline en aquifère karstique côtier hétérogène, où la formation d'un biseau d'eau de mer entrant sous l'eau douce souterraine dans l'aquifère par l'effet des différences de densité entre les deux fluides est localement modifiée par des écoulements d'eau douce circulant dans les conduits perméables en grand spécifiques au karst. L'exemple du vaste système karstique côtier de l'Almyros d'Héraklion (Crète), caractérisé par une source aérienne saumâtre à la salinité inversement proportionnelle au débit, est choisi pour montrer les conditions de mélange entre l'eau douce et l'eau salée. Pendant deux années, la conductivité électrique, la température, la hauteur d'eau et le débit de la source Almyros d'Héraklion, ainsi que la climatologie sur le bassin versant ont été suivis en continu. L'analyse fine du déphasage entre l'augmentation du débit et la chute de la salinité en début de crue à la source permet de déterminer l'éloignement de la zone d'intrusion de l'eau de mer dans le réseau de conduits dont la source est l'exutoire, tandis qu'en fin de crue des oscillations de salinité indépendantes du débit traduisent le développement spatial en profondeur du conduit. Le modèle mathématique SWIKAC (Salt-Water Intrusion in Karst Conduits), développé pour simuler la salinité de la source Almyros d'Héraklion, confirme et quantifie le fonctionnement hydrodynamique du système. L'eau de mer naturellement présente dans la matrice calcaire fissurée de l'aquifère côtier pénètre dans le conduit karstique à plus de 400 mètres de profondeur en fonction des différences de charge entre les deux milieux, puis l'eau saumâtre s'écoule rapidement sur plusieurs kilomètres jusqu'à la source. Lors des crues exceptionnelles, de quelques jours à une cinquantaine de jours suivant les cycles, l'entrée d'eau de mer est bloquée et l'eau est douce à la source, ce qui laisse l'espoir de pouvoir utiliser un jour cette ressource potentielle en eau potable. Αυτή η διδακτορική διατριβή μελετά την διείσδυση θαλασσινού νερού στους ετερογενείς καρστικούς παράκτιους υδροφόρους. Το σχήμα της διεπιφάνειας που δημιουργείται εξαιτίας της διαφορετικής πυκνότητας ανάμεσα στο γλυκό και το αλμυρό νερό, μπορεί τοπικά να τροποποιείται από την ροή του γλυκού νερού μέσα από τους καρστικούς αγωγούς. Το παράδειγμα του εκτεταμένου παράκτιου καρστικού συστήματος του Αλμυρού Ηρακλείου Κρήτης, χαρακτηριζόμενο από μία υπέργεια υφάλμυρη πηγή με αλατότητα αντιστρόφως ανάλογη της παροχής, επιλέχθηκε για να προσδιορίσει τις συνθήκες ανάμειξης ανάμεσα στο γλυκό και στο αλμυρό νερό. Κατά την διάρκεια δύο χρόνων, η ηλεκτρική αγωγιμότητα, η θερμοκρασία, η στάθμη του νερού και η παροχή της πηγής Αλμυρού Ηρακλείου, καθώς και η κλιματολογία της λεκάνης απορροής βρίσκονταν σε συνεχή παρακολούθηση. Η προσεκτική ανάλυση της διαφοράς φάσης ανάμεσα στην αύξηση της παροχής και στην πτώση της αλμυρότητας, σε περιόδους μεγάλης παροχής της πηγής, μάς επιτρέπει να προσδιορίσουμε την απομάκρυνση της ζώνης διείσδυσης του θαλασσινού νερού μέσα από το δίκτυο αγωγών, του οποίας η πηγή αποτελεί φυσική διέξοδος. Στο τέλος των περιόδων μεγάλης παροχής, μεγάλες διαβαθμίσεις της αλμυρότητας, ανεξάρτητες από την παροχή, μας επιτρέπουν να προσδιορίσουμε την εις βάθος γεωμετρία του καρστικού αγωγού. Το μαθηματικό μοντέλο SWIKAC (Salt-Water Intrusion in Karst Conduits - Διείσδυση Αλμυρού Νερού σε Καρστικούς Αγωγούς), που αναπτύχθηκε για να προσομοιώσει την αλμυρότητα της πηγής Αλμυρού Ηρακλείου, πιστοποιεί και ποσοτικοποιεί το υδροδυναμικό καθεστώς του συστήματος. Το θαλασσινό νερό, φυσικά ευρισκόμενο μέσα στην κατακερματισμένη ασβεστολιθική μάζα του παράκτιου υδροφόρου, διεισδύει μέσα στον καρστικό αγωγό σε ένα βάθος μεγαλύτερο από 400 μέτρα, σε συνάρτηση με την διαφορά υδραυλικού φορτίου ανάμεσα στα δυο περιβάλλοντα, και εν συνεχεία εκρέει πολύ γρήγορα για αρκετά χιλιόμετρα μέχρι την πηγή. Κατά την διάρκεια εξαιρετικά μεγάλων παροχών, από μερικές έως πενήντα περίπου ημέρες ανάλογα με τους υδρολογικούς κύκλους, η είσοδος του θαλασσινού νερού έχει σταματήσει και το νερό της πηγής είναι γλυκό, γεγονός που μας κάνει να ελπίζουμε ότι κάποια μέρα θα μπορέσουμε να χρησιμοποιήσουμε το δυναμικό αυτής της πηγής σε πόσιμο νερό.
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Abdoulkader, Houssein Ahmed. "Caractérisation hydrogéochimique et qualité des eaux souterraines du système aquifère volcano-sédimentaire côtier sous climat aride de Djibouti (Afrique de l'Est)." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10186/document.
Full textAbstract:
Les eaux souterraines du système aquifère complexe volcano-sédimentaire, exploité pour l’alimentation en eau potable de Djibouti-ville, connaissent une dégradation de leur qualité face à une croissance démographique élevée, un exode rural, une désertification qui s’accentuent dans un contexte à climat aride sévère. Cette dégradation s’exprime par la salinisation et la contamination des eaux en relation directe avec la surexploitation. Les données hydrogéochimiques ont été analysées en utilisant une combinaison de méthodes géochimiques et statistiques pour évaluer la qualité afin de connaitre les processus géochimiques contrôlant la chimie des eaux. L’étude a montré une variété d’origines et de processus de salinisation des eaux. Notre étude a démontré que l’anomalie de forte salinité est certainement due au phénomène d’intrusion marine. Le mélange des eaux de la nappe avec de l’eau de mer est justifié par les fortes teneurs en chlorures due à une proportion d’eau de mer significative. Cependant, la salinité est acquise par la contribution d’une autre source d’eau salée provenant de la remobilisation d’une eau salée ancienne probablement piégée dans les scories. Cette source est différente de l’eau de mer actuelle par son cortège cationique, et correspond à une eau de mer modifiée par l’interaction avec le basalte. L’étude a permis de mettre en évidence que les réactions d’échanges cationiques inverse liées à l’intrusion marine et les processus de dissolution géochimiques sont les caractéristiques géochimiques des eaux contaminées par les eaux marines. L’étude de la qualité chimique des eaux, montre des teneurs excessives en éléments majeurs dépassant largement les seuils autorisés. Les teneurs en éléments traces (Se, As) montrent une contamination importante dans les eaux de la plaine côtière. L’augmentation de ces éléments est probablement due à l’influence des formations volcaniques et est accentuée par l’intrusion saline, liée à une exploitation intensiveSubterranean waters of the complex volcano-sedimentary aquifer system, exploited for drinking water supply of the Djibouti capital, undergo a degradation of their quality faced with high population growth, rural exodus, desertification which is accentuated in a context to severe arid climate. This degradation expresses itself by the salinization and the contamination of waters in direct relation with the overexploitation. The hydrogeochemical data were analyzed by using a combination of classic and statistical geochemical methods to estimate the quality in order to recognize the geochemical processes governing the chemistry of subterranean waters. The study indicated a variety of origins and processes of waters salinization. Our study has demonstrated that the anomaly of strong salinity is certainly due to the phenomenon of marine intrusion. The mixture of the groundwater sheet with some sea water is justified by the strong contents in chlorides. However, salinity is acquired by the contribution of another source of salt water resulting from the remobilization of old salt water, probably trapped in scorias. This second source of chlorinated water, is different from some current sea water by its cationic procession, and would correspond to sea water modified by the interaction with the basalt. Our study allowed highlighting that the reactions of inverse cationic exchange bounded to the marine intrusion and the geochemical dissolution processes are the geochemical characteristics of waters contaminated by marine waters. The study of the chemical water quality of various aquifers shows excessive contents in major elements exceeding widely the authorized thresholds. The contents in trace elements (Se, As) show an important contamination of groundwater of the coastal plain. The increase of the toxic elements is probably due to the influence of the volcanic formations and is stressed by the salt intrusion, related to an intensive exploitation
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Abdoulkader, Houssein Ahmed. "Caractérisation hydrogéochimique et qualité des eaux souterraines du système aquifère volcano-sédimentaire côtier sous climat aride de Djibouti (Afrique de l'Est)." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10186.
Full textAbstract:
Les eaux souterraines du système aquifère complexe volcano-sédimentaire, exploité pour l’alimentation en eau potable de Djibouti-ville, connaissent une dégradation de leur qualité face à une croissance démographique élevée, un exode rural, une désertification qui s’accentuent dans un contexte à climat aride sévère. Cette dégradation s’exprime par la salinisation et la contamination des eaux en relation directe avec la surexploitation. Les données hydrogéochimiques ont été analysées en utilisant une combinaison de méthodes géochimiques et statistiques pour évaluer la qualité afin de connaitre les processus géochimiques contrôlant la chimie des eaux. L’étude a montré une variété d’origines et de processus de salinisation des eaux. Notre étude a démontré que l’anomalie de forte salinité est certainement due au phénomène d’intrusion marine. Le mélange des eaux de la nappe avec de l’eau de mer est justifié par les fortes teneurs en chlorures due à une proportion d’eau de mer significative. Cependant, la salinité est acquise par la contribution d’une autre source d’eau salée provenant de la remobilisation d’une eau salée ancienne probablement piégée dans les scories. Cette source est différente de l’eau de mer actuelle par son cortège cationique, et correspond à une eau de mer modifiée par l’interaction avec le basalte. L’étude a permis de mettre en évidence que les réactions d’échanges cationiques inverse liées à l’intrusion marine et les processus de dissolution géochimiques sont les caractéristiques géochimiques des eaux contaminées par les eaux marines. L’étude de la qualité chimique des eaux, montre des teneurs excessives en éléments majeurs dépassant largement les seuils autorisés. Les teneurs en éléments traces (Se, As) montrent une contamination importante dans les eaux de la plaine côtière. L’augmentation de ces éléments est probablement due à l’influence des formations volcaniques et est accentuée par l’intrusion saline, liée à une exploitation intensiveSubterranean waters of the complex volcano-sedimentary aquifer system, exploited for drinking water supply of the Djibouti capital, undergo a degradation of their quality faced with high population growth, rural exodus, desertification which is accentuated in a context to severe arid climate. This degradation expresses itself by the salinization and the contamination of waters in direct relation with the overexploitation. The hydrogeochemical data were analyzed by using a combination of classic and statistical geochemical methods to estimate the quality in order to recognize the geochemical processes governing the chemistry of subterranean waters. The study indicated a variety of origins and processes of waters salinization. Our study has demonstrated that the anomaly of strong salinity is certainly due to the phenomenon of marine intrusion. The mixture of the groundwater sheet with some sea water is justified by the strong contents in chlorides. However, salinity is acquired by the contribution of another source of salt water resulting from the remobilization of old salt water, probably trapped in scorias. This second source of chlorinated water, is different from some current sea water by its cationic procession, and would correspond to sea water modified by the interaction with the basalt. Our study allowed highlighting that the reactions of inverse cationic exchange bounded to the marine intrusion and the geochemical dissolution processes are the geochemical characteristics of waters contaminated by marine waters. The study of the chemical water quality of various aquifers shows excessive contents in major elements exceeding widely the authorized thresholds. The contents in trace elements (Se, As) show an important contamination of groundwater of the coastal plain. The increase of the toxic elements is probably due to the influence of the volcanic formations and is stressed by the salt intrusion, related to an intensive exploitation
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Aoun, Sebaiti Badra. "Gestion optimisée des ressources en eau d’une nappe côtière : application à la plaine d’Annaba (Nord-est Algérien)." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10075/document.
Full textAbstract:
La région d’Annaba, située dans la partie Nord Orientale de l’Algérie, renferme dans son sous-sol des ressources en eau assez importantes qui représentent un grand intérêt pour l’alimentation des populations en eau, pour l’agriculture et l’industrie. Ce site subit aujourd’hui une pression anthropique progressive qui devient inquiétante. En effet, l’exploitation en continu de la nappe a entraîné une dégradation de la qualité des eaux et a influencé négativement l’équilibre hydrodynamique de l’aquifère. Elle a eu également pour conséquence l’apparition de biseaux salés menaçant même à brève échéance et l’exploitation de la nappe et le bon fonctionnement des zones humides.Sur la base des résultats analytiques obtenus pour des séries d’échantillonnages, de périodicité plus au moins régulière, réalisés sur les principaux réseaux de mesure, nous avons tenté d’identifier les principaux facteurs qui influencent l’évolution de la qualité physico-chimique des eaux et de délimiter l’avancée du biseau salé. Dans cette recherche, les modèles de simulation numérique se sont avérés comme des outils très performants pour comprendre le fonctionnement hydrodynamique des aquifères de la région d’Annaba, située au Nord Est de l’Algérie, en tenant compte des hétérogénéités des milieux. Ils ont permis également de mettre en évidence une vulnérabilité des aquifères dans les secteurs côtiers où l’on observe des débits entrants par la mer et des flux de concentration en chlorures assez importants. Les impacts négatifs sur les eaux souterraines et sur les écosystèmes peuvent devenir catastrophiques si aucune mesure n’est prise pour juguler le problème. Les modèles basés sur les réseaux de neurones artificiels sont apparus comme un moyen très puissant pour élaborer des relations prévisionnelles entre les différents indicateurs de la gestion des ressources en eau dans la région. Dans ce contexte de forte demande en eau, seule une démarche intégrée offre la possibilité de gérer ces ressources dans le respect du milieu naturel, des intérêts des citoyens et de ceux des acteurs économiques. Les recherches effectuées répondent à cette nécessité d’intégration, depuis la localisation et l’évaluation des ressources souterraines, jusqu’à la protection de leur qualité, mais tout en évaluant les éventuels effets néfastes. Dans cette recherche, un nouveau modèle de gestion intégrée de l'eau a été développé basé sur la relation de cause à effet abordant le cycle entier de l'eau. Des variables hydrologiques ont été développées et classées en cinq catégories qui sont d'ordre socio-économique, des contraintes de pollution, de qualité de l'eau, d'impact de l'activité humaine et de la gestion de l'espace urbain et agricole. Les variables pertinentes ont été caractérisées en utilisant les réseaux de neurones artificiels. Il a été démontré qu'une combinaison de mesures pratiques est nécessaire pour assurer la gestion durable de l'eauThe region of Annaba, situated in the North East of Algeria, contains in its underground water resources that represent a significant enough interest to feed people, water for agriculture and industry. This site is currently undergoing a gradual anthropogenic pressure becomes worrisome. Indeed, the continuous operation of the water has caused deterioration of water quality and negatively influenced the hydrodynamic equilibrium of the aquifer. It has also ensured the emergence of salt wedges even threatening in the short term and exploitation of the water and the proper functioning of wetlands.Based on the analytical results obtained for series of samples of more or less regular intervals, performed on the main measurement networks, we tried to identify key factors influencing the evolution of the physico-chemical water and delineate the advancing salt wedge. In this research, simulation models have proved to be very powerful tools to understand the hydrodynamic functioning of aquifers in the region of Annaba, situated north east of Algeria, taking into account the heterogeneity of environments. They have also highlighted a vulnerability of aquifers in coastal areas where there is inflow of the sea and stream chloride concentration large enough. The negative impacts on groundwater and ecosystems can become catastrophic if nothing is done to curb the problem.Models based on artificial neural networks have emerged as a powerful way to develop predictive relations between the different indicators of the management of water resources in the region. In this context of strong demand for water, only an integrated approach offers the possibility to manage these resources while respecting the natural environment, citizens' interests and those of economic actors. The research meets this need for integration, since the location and evaluation of groundwater resources, to protect their quality, but while evaluating the potential adverse effects. In this research, a new model of integrated management of water has been developed based on the relation of cause and effect addressing the entire cycle of water. Hydrological variables were developed and classified into five categories which are socio-economic constraints of pollution, water quality, impact of human activity and management of urban space and agriculture. The relevant variables were characterized using artificial neural networks, risk assessment on human health and the expert opinion. It has been demonstrated that a combination of practical measures necessary to ensure the sustainable management of water
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Akouvi, Ari Edem. "Étude géochimique et hydrogéologique des eaux souterraines d'un bassin sédimentaire côtier en zone tropicale : implications sur la gestion, la protection et la préservation des ressources en eau du Togo (Afrique de l'Ouest)." Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066495.
Full text
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Martial, Jérémie-Sébastien. "Injection dans un aquifère volcanique côtier : approche hydrogéologique d'une alternative à la gestion d'effluents : cas de la distillerie de Savanna, Bois Rouge, île de la Réunion." La Réunion, 2005. http://elgebar.univ-reunion.fr/login?url=http://thesesenligne.univ.run/05_14_Martial.pdf.
Full textAbstract:
L'émergence des biocarburants comme une alternative aux ressources énergétiques fossile est considérée comme une réponse environnementale forte. Néanmoins, leur production est à l'origine d'importants volumes d'effluents organiques concentrés. La solution de l'injection en forage profond est examinée dans le cadre d'un milieu volcanique récent. Nous montrons que l'aquifère basaltique captif de Bois Rouge, Ile de La Réunion, se révèle très favorable à cette pratique. Une part de drainance est envisagée dans la proximité de l'ouvrage, où un colmatage physique et biologique est mis en évidence. L'écoulement régional a tendance à contourner l'obstacle d'une perméabilité moindre localisée autour du puits, favorisant la nature anaérobie du réacteur naturel. Le temps de transfert des fluides injectés jusqu'à l'exutoire en mer a 2km est, dans les simulations les plus pessimistes, de quatre ans. La remontée vers l'amont est limitée par la recharge importante de l'aquifèreBiofuels become, in more and more countries, the environmentally friendly solution against the prospect of the reduction fossil fuels. Nevertheless, one must know that the production of ethanol generates an important amount of highly concentrated organic liquid wastes. We examine different options of waste management. Then, we focus on deep-well injection as a possible solution in the case of the Distillery of Savanna, located at Bois Rouge, La Réunion, Indian Ocean. Under 80m of silty alluviums, the confined volcanic aquifer as target for injection is relevant. We find that clogging appears, due to suspended solids and to biological activity. We suggest that leakance explain the lack of influence on the observation wells. We also show that aquifer's characteristics have a transient behaviour, depending on the flow rate. Numerical simulations give a travel time of 4 years until the discharge into the ocean, where ecological surveys attest a highly positive influence on benthic fauna
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Hoareau, Johan. "Utilisation d'une approche couplée hydrogéophysique pour l'étude des aquifères : application aux contextes de socle et côtier sableux." Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10301.
Full textAbstract:
La pertinence du plan de gestion d’un aquifère dépend de la connaissance que l’on a de ce milieu, et donc des informations utilisées pour le caractériser. Cette caractérisation est classiquement réalisée à partir d’études géologiques, piézométriques et de pompages d’essai. Ces études présentent toutefois certaines limitations, qui peuvent néanmoins être réduites par l’utilisation de méthodes complémentaires comme les méthodes géophysiques. L’objectif de cette thèse est de quantifier l’amélioration apportée par les informations géophysiques dans la caractérisation hydrogéologique des aquifères. Deux contextes géologiques sont sélectionnés pour les difficultés qu’ils posent à la caractérisation hydrogéologique, et l’importance des questions sociétales qui s’y posent : les aquifères de socle cristallin et les lentilles d’eau douce des cordons sableux côtiers. Les résultats de l’étude numérique et sa validation sur deux sites expérimentaux en Inde montrent que les informations complémentaires apportées par la tomographie de résistivité électrique et la méthode de sondage par résonance magnétique des protons (RMP) permettent de préciser l’interprétation de pompages d’essai en contexte de socle. L’incertitude sur la transmissivité est réduite en moyenne de 39 % et celle sur le coefficient d’emmagasinement de34 %. Cette approche hydrogéophysique permet ainsi de mieux décrire le milieu souterrain, et de proposer des modèles conceptuels plus complets. En milieu côtier sableux dans le Sud de l’Inde, l’utilisation combinée d’observations piézométriques, de la loi d’Archie et des méthodes de sondage lectromagnétiques en domaine temporel (TDEM) et RMP permet de quantifier un volume d’eau douce disponible de 510 litres en moyenne par mètre carré de surface au sol avant la mousson dans la partie inhabitée (contre 420 L/m2 dans la partie habitée), et 670 L/m2 après la mousson (contre 450 L/m2 dans la partie habitée). Ces volumes auraient été surestimés de 23 % si une approche plusclassique avait été utilisée. Le suivi temporel des mesures géophysiques permet également d’estimer la recharge nette de l’année hydrologique 2008 à 142 mm sur ce cordon (pour 2030 mm de précipitations). De plus, ce cordon sableux présente un champ géomagnétique hétérogène, qui ne permet pas la réalisation de mesures de signaux de Free induction decay, (FID) classiquement enregistrés en sondage RMP. Une nouvelle procédure de mesure et d’interprétation basée sur des signaux d’écho de spin a donc été testée et validée expérimentalement. La caractérisation du milieu avec ce nouveau protocole permet de préciser la teneur en eau du milieu, sous-estimée de 29 % par le protocole FID. Ce résultat ouvre de nouvelles perspectives dans la recherche d’une relation quantifiée entre la teneur en eau RMP et les différentes porosités hydrogéologiquesThe pertinence of any aquifer management plan relies o nthe knowledge of this system, and therefore on the information used to chearacterize it. The aim of this thesis is to quantify the improvement of this characterization when geophysical methods are used complementary to hydrogeological techniques. Two hydrogeological contexts have been selected for the study, as their characterization is often difficult while they gather important populations : cristalline hard rock aquifers, and the freshwater lens of sandy coastal aquifers. The results of a numerical study and its validation on two study site located in India reveal that the information brought by electrical resistivity tomography (ERT) and magnetic resonance soundings (MRS) enable to precise the interpretation of pumping tests in hard rock areas. The uncertainly on transmissivity is reduced by an average of 39 % and by an average of 34 % for storativity. In a sandy coastal area, the combined use of water level measurements, Archie's law, time domain electromagnetism (TDEM) and MRS soundings enable to quantify the available freshwater volume. This volume would have been overstimated by 23 % with a more classical approach. Time lapse geophysics also enable to quantify the net recharge of the aquifer for 2008, as 142 mm (for a total rainfall of 2030 mm). As the site present an important geomagnetic field heterogeneity, a new protocol for the acquisition and the interpretation of MRS data has been tested and validated. It is based on the measurements of spin echo signals. It enables to constrain the estimation of water content on this site, which under-estimate by 29 % by the classicla protocol
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Poignant, Loik. "Héritages morphostructural et climatique du drainage cénozoïque d'un bassin versant côtier : exemples de la Dives et des marais de Vimont (Normandie, France), implications hydrogéologiques sur la nappe aquifère du Dogger." Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMC202.
Full textAbstract:
Le bloc armoricain, structuré par les orogénèses cadomienne et varisque, a été partiellement recouvert au Mésozoïque par de vastes plates-formes marines où se sont déposés les marnes et calcaires du Bassin parisien. À partir de la fin du Crétacé supérieur, les déformations compressives alpines (s.l.) entraînent une émersion de la bordure NE armoricaine (Normandie). Les terrains jurassiques et crétacés subissent des altérations et érosions, en réponse à une lente dégradation climatique jusqu’aux cycles glaciaires quaternaires, en partie à l’origine du façonnement des reliefs. Durant le Cénozoïque, seuls de rares secteurs ouverts sur l’océan Atlantique, comme le centre Cotentin ou la mer de la Manche, enregistrent une sédimentation marine, avec des lacunes sédimentaires mais affectée par une déformation polyphasée tout au long du Cénozoïque.Dans ce cadre sédimentaire, structural, eustatique et climatique, se mettent en place les bassins versants côtiers de la baie de Seine, dont l’exutoire du réseau hydrographique correspond au système fluviatile quaternaire de la Manche, lui-même s’écoulant en direction de la marge Atlantique. Le façonnement quaternaire des bassins versants côtiers de la Dives et de l’Orne a fait l’objet de plusieurs travaux géomorphologiques, précisant l’évolution du remplissage sédimentaire holocène. La vallée de la Dives a constitué un estuaire lors du dernier interglaciaire holocène, progressivement comblé par des silts, argiles et tourbes, et créant de vastes zones humides. En amont des marais argilo-tourbeux de la Dives, il existe de plus modestes marais comme ceux de Vimont. Le remplissage holocène des marais de Vimont n’explique pas l’origine de la morphologie en dépression, dans la série bathonienne de la campagne de Caen : simple dépression creusée dans ces terrains calcaires lors des périodes néogènes à quaternaires de chute du niveau marin, ou morphologie plus ancienne héritée de l’histoire sédimentaire et structurale du secteur ? La question est d’autant plus pertinente qu’il existe, dans cette série calcaire, une importante nappe aquifère présentant des processus naturels de dénitrification.La reconstitution de l’origine des marais de Vimont et de son système de drainage a bénéficié de l’analyse sédimentaire des terrains bathoniens, traversés sur 82 m par un forage carotté réalisé au droit de ces marais. Cette analyse complète le découpage stratigraphique d’un secteur pauvre en affleurements naturels, mais permet surtout la révision de 845 forages destructifs réalisés dans le Bessin et la campagne de Caen. Cette révision stratigraphique, sédimentaire et paléogéographique des forages et des affleurements mettent en évidence des déformations plicatives de grand rayon de courbure de direction N 50-70 et de longueur d’onde entre 5 et 15 km, dans les terrains mésozoïques. Elles sont initiées par un rejeu polyphasé cénozoïque des failles anciennes N 50-70, N 90 et N 110. La dépression des marais de Vimont s’étend au droit de la synforme de Troarn, laquelle influence à la fois le réseau de drainage et les écoulements souterrains. Les analyses morphométriques décrivent cette relation entre les marais de Vimont, les reliefs et le réseau hydrographique de la Dives. Cette approche pluridisciplinaire, stratigraphique, sédimentaire, structurale et géomorphologique des marais de Vimont permet ainsi de distinguer l’héritage sédimentaire et structural, du façonnement climatique quaternaireThe Armorican block, structured by the Cadomian and Variscan orogenesis, was partially covered in the Mesozoic by vast marine platforms where the marl and limestone of the Paris Basin were deposited. From the end of the Upper Cretaceous, alpine compressive deformations lead to an emergence of the nord-eastern border of the Armorican Massif (Normandy). Jurassic and Cretaceous lands undergo alteration and erosion processes in response to slow climatic degradation up to the Quaternary glacial cycles, which are partly responsible for the development of landforms. During the Cenozoic, only a few areas open to the Atlantic Ocean, such as the Cotentin Center or the English Channel, recorded marine sedimentation, with sedimentary gaps and affected by polyphase deformation throughout the Cenozoic.Within these sedimentary, structural, eustatic and climatic frameworks, the coastal watersheds of the Bay of the Seine are being established, whose outlet of the hydrographic network corresponds to the quaternary fluvial system of the English Channel, itself flowing towards the Atlantic margin. The quaternary framework of the coastal watersheds of Dives and Orne has been the subject of several geomorphological studies, specifying the evolution of Holocene sedimentary filling. The Dives Valley was an estuary during the last Holocene interglacial, gradually filled by silts, clays and peat, creating vast wetlands. Above the clay and peat marshes of the Dives, there are more modest marshes such as those of Vimont. The Holocene filling of the marshes of Vimont does not explain this morphologic origin in the Bathonian series of the Caen Plain: simple depression pond in these calcareous soils during Neogene to Quaternary of sea level decline, or older morphology inherited from the sedimentary and structural history of the area? The question is all the more relevant as there is, in this limestone series, a large aquifer with natural denitrification processes.The reconstruction of the origin of the marshes of Vimont and its drainage system benefited from the sedimentary analysis of the Bathonian lands, crossed over 82 m by a core borehole drilled in these marshes. This analysis completes the stratigraphic division of an area poor in natural outcrops, but above all allows the revision of 845 destructive drillings carried out in the Bessin and Caen Plains. This stratigraphic, sedimentary and paleogeographic revision of the boreholes and outcrops reveals folding deformations of large radius of curvature with a direction of N 50-70 and a wavelength between 5 and 15 km, in Mesozoic lands. They are initiated by a polyphase cenozoic replay of the old N 50-70, N 90, and N 110 faults. The depression of the marshes of Vimont extends to the Troarn Synform, which influences both the drainage system and underground flows. Morphometric analyses describe this relationship between the marshes of Vimont, landforms and the Dives river system. This multidisciplinary, stratigraphic, sedimentary, structural and geomorphological approach to the marshes of Vimont makes it possible to distinguish the sedimentary and structural heritage from the quaternary climatic control
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Woussen, Emilie. "Interactions entre le comportement mécanique des ouvrages de défense pour la protection du littoral et les processus hydro-sédimentaires contrôlant la dynamique du trait de côte : approche expérimentale couplée numérique." Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2024. http://www.theses.fr/2024BORD0371.
Full textAbstract:
Dans un contexte d’augmentation des risques de submersion et d’érosion des littoraux, les gestionnaires disposent de plusieurs méthodes pour mieux prévenir les risques associés. L’une d’elles consiste à travailler avec les défenses dites « dures » existantes en les étendant ou en les renforçant. L’objectif général de ce travail est de mieux comprendre les interactions entre l’hydrodynamique et ce type d’ouvrages de défense déployés en haut de plage et, plus particulièrement, les enrochements. Pour cela, différents processus hydrodynamiques en jeu sur le haut de plage, tels que les ondes longues ou infragravitaires et l’aquifère côtier, sont étudiés en parallèle avec le comportement des enrochements. Dans un premier temps, différentes méthodes de décomposition du signal de la surface libre, en composantes dirigées vers le large et vers la côte, ont été explorées afin d’analyser ensuite les transformations des ondes infragravitaires en condition de tempête sur une plage sableuse protégée par un enrochement. Dans un second temps, des données expérimentales ont été utilisées pour calibrer des simulations numériques réalisées avec le modèle XBeach en 2D (mode SurfBeat). L’analyse de ces simulations a mis en évidence l’importance de la bathymétrie et du modèle de déferlement choisi pour configurer le modèle numérique. Une génération significative d’ondes infragravitaires ainsi que la formation d’ondes stationnaires ont été observées. En condition de houle modérée, les données montrent une corrélation entre le R2% (proxy couramment utilisé pour prédire le runup) et les variations bathymétriques parallèles à la côte au niveau de la barre externe. Aucun impact notable de l’enrochement sur la réflexion des ondes infragravitaires n’a été observé dans ces conditions. Des données expérimentales collectées sur la plage de Lacanau ont également été analysées pour étudier la dynamique de l’aquifère côtier sous une plage sableuse avec enrochement, soumise aux marées et aux vagues. Une cellule de recirculation a été identifiée, sans toutefois détecter d’effet immédiat notable de l’enrochement. Enfin, un modèle numérique, basé sur la méthode des éléments discrets a été développé avec le logiciel LMGC90. Cette première approche fournit une base et des éléments de recherche sur la réponse géomécanique des ouvrages tels que les enrochements, sous l’effet des phénomènes de runup et de vaguesOne of the ways to mitigate the increasing risks of coastal flooding and erosion, is optimising the effectiveness of existing coastal structures by extending or reinforcing their defensive properties. The main objective of this work is to improve the understanding of interactions between nearshore hydrodynamics and coastal defense structures, particularly riprap protection walls. To achieve this, the different elements present at the upper beach, such as long or infragravity waves arriving from offshore, the coastal aquifer and their interaction with riprap are studied. Various methods for separating the free surface signal into seaward and shoreward components were explored, in order to analyze the transformations of infragravity waves under storm conditions on a sandy beach protected by riprap. Experimental data were used to calibrate the XBeach numerical model in 2D (SurfBeat mode). Analysis of the simulation results highlighted the importance of bathymetry and the selected wave breaking model in setting up the numerical simulations. Significant generation of infragravity waves and the formation of standing waves were observed. A correlation was established under moderate wave conditions between the R2% (a commonly used runup proxy) and bathymetric variations parallel to the coast (cyclic pattern at the outer bar). No notable impact of the riprap on infragravity wave reflection was observed under the investigated conditions. Experimental data collected on the beach of Lacanau were also analyzed to study the dynamics of the coastal aquifer beneath a sandy beach exposed to tides and waves, protected by rubble mound structure. A recirculation cell was identified, but no immediate significant effect of the riprap was detected. Finally, a numerical model based on the discrete element method was developed using the LMGC90 software. This initial approach provides a foundation and insights into the geomechanical response of structures such as riprap under the influence of wave runup and forces
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Khaska, Mahmoud. "Vulnérabilité des ressources en eau souterraine : origines de la salinité en domaine karstique côtier et de la contamination après-mine en métaux lourds. Approche par multitracage géochimique." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4381.
Full textAbstract:
La premier thématique a pour objectifs :1) de tracer l’origine de la salinité des eaux des aquifères karstiques en milieu côtier méditerranéen,2) de quantifier les proportions de mélange entre les eaux salées et les eaux karstiques,3) de discriminer les traceurs géochimiques pour identifier et modéliser les processus de salinisation d’aquifères karstiques côtiers. La seconde thématique a pour objectifs:1) d’établir les [As] d’origine naturelle des eaux de surface et des eaux souterraines, 2) de quantifier le niveau de contamination en arsenic de ces eaux et sa variabilité spatio-temporelle 3) de tracer l’origine naturelle ou anthropique de la pollution en As à l’aide d’outils isotopiques adaptés. les origines de la salinité identifié inclue i) des venues d’eaux profondes salées ii) des venues profondes d’eau salées remontant vers la surface par une faille majeure normale. Le 36Cl/Cl a permis d’identifier l’origine profonde des eaux salées et une recharge d’eau météorique infiltrée lors de la période des essais thermonucléaires. La modélisation PHREEQC permet de différentier le mélange avec une eau profonde salée de celui avec une eau de mer actuelle. Le 87Sr/86Sr montre un comportement conservatif pour tracer l’origine des eaux salées dans les aquifères karstiques. Les traceurs Cs, Rb, Li et B permettent de différentier les trois origines identifiées de la salinité. Les données acquises sur la contamination en As soulignent une augmentation nette et pérenne des [As] à partir des anciens sites de traitement minier réhabilités. Les rapports 87Sr/86Sr et δ18O et δ2H se révèlent dans ce cas un traceur très discriminant de l’origine naturelle ou anthropique de l’arsenicThe first theme has for objectives: 1) to trace the origin of the salinity of the waters of the karst aquifers in coastal environment mediterraneen,2) to quantify the mixing proportions between salt waters and the waters karstiques,3) to discriminate the geochemical tracers to identify and model the process of salinization of aquifers coastal karst. The second theme has for objectives:1) to establish the [hast] of natural origin of surface waters and groundwater, 2) to quantify the level of contamination by arsenic in these waters and its spatial and temporal variability 3) to trace the natural or anthropogenic origin of pollution in hast to the aid of isotopic tools adapted. the origins of the salinity identified include i) of came from deep waters salted ii) of come deep water salted dating back toward the surface by a major flaw normal. The 36Cl/Cl has allowed us to identify the origin of deep saline waters and a recharge of meteoric water infiltrated during the period of thermonuclear tests. The PHREEQC modeling used to differentiate between the mixture with a deep water of salt that one with a sea water current. The 87SR/ 86Sr shows a conservative behavior for tracing the origin of saline waters in karst aquifers. The plotters Cs, Rb, Li and B allows to differentiate the three origins identified of salinity. The data acquired on the contamination in hast underline a net increase and perennial of [hast] from the ancient sites of mining processing rehabilitated. The reports 87SR/ 86Sr and δ18O and δ2H will reveal in this case a chartplotter very discriminant of natural or anthropogenic origin of arsenic
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Aunay, Bertrand. "Apport de la stratigraphie séquentielle à la gestion et à la modélisation des ressources en eau des aquifères côtiers." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00275467.
Full textAbstract:
Lieu de développement économique et démographique intense, les zones littorales font l'objet de pressions importantes sur l'environnement et, en particulier, sur les ressources en eau. Bien que la gestion des eaux souterraines côtières bénéficie de nombreux résultats issus de la recherche scientifique, une des problématiques majeures reste la connaissance de la géométrie des aquifères. Des interprétations géologiques de la genèse du bassin Plio-Quaternaire du Roussillon, issues de la stratigraphie séquentielle, sont confrontées, par l'intermédiaire d'une base données, à l'hydrogéologie de cet hydrosystème complexe localisé sur la partie littorale des Pyrénées-Orientales. L'étude statistique des points de prélèvement (distribution des crépines, productivité des forages...), l'analyse fonctionnelle (traitement du signal des chroniques piézométriques), l'hydrochimie et la géophysique électrique ont été utilisées afin d'élaborer un modèle conceptuel hydrogéologique des écoulements à l'échelle du bassin et de son prolongement vers le domaine offshore. La présence de la mer, de zones à salinité résiduelle et de cours d'eaux littoraux contribue à augmenter la salinité d'un aquifère libre supérieur (Quaternaire) sus-jacent aux différents aquifères captifs (Pliocène) exploités pour l'eau potable dans la zone littorale. La vulnérabilité face aux intrusions salines de cette ressource de bonne qualité, tant sur le point de vue quantitatif que qualitatif est appréhendée par modélisation. Dans le domaine offshore, le rôle protecteur des formations géologiques à faible et moyenne perméabilité est mis en évidence vis-à-vis de la préservation de la qualité de l'eau potable.
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Yao, Koffi Théodore. "Hydrodynamisme dans les aquifères de socle cristallin et cristallophyllien du Sud-Ouest de la Côte d’Ivoire : cas du département de Soubré : apports de la télédétection, de la géomorphologie et de l’hydrogéochimie." Thesis, Paris, CNAM, 2009. http://www.theses.fr/2010CNAM0734/document.
Full textAbstract:
Les outils de la télédétection, de la géomorphologie et de l’hydrogéochimie ont été utilisés pour caractériser la circulation des eaux souterraines dans les aquifères de socle d’une partie du bassin versant du Sassandra située dans le Sud-Ouest de la Côte d’Ivoire. La distribution des espacements entre les linéaments observés obéit à un processus de poisson et il a été estimé que 17 % de linéaments de taille inférieure à 2,1 km n’ont pas été cartographiés. Ce champ de linéaments a été étudié par analyse d’image pour aboutir à une structuration des aquifères en blocs individualisés. Cette approche a permis d’étudier de l’hydrodynamisme dans les aquifères discontinus à l’échelle locale. Les conditions d’emmagasinement et de circulation des eaux souterraines ont été approchées par l’utilisation des ions majeurs de l’eau. Les eaux calciques, peu ou moyennement minéralisées, sont issues des zones en amont du bassin versant où la recharge des nappes, se fait assez vite à travers certains chemins préférentiels. Les eaux sodiques sont localisées pour la majorité en aval du bassin versant où l’infiltration des eaux fortement évaporées et les échanges des cations prédominent. Les terrains présentent des altitudes s’échelonnant de 70 m à 210 m avec des pics ponctuels par endroits qui s’élèvent jusqu’à 450 m avec et des pentes qui oscillent de 2 à 4 %. L’analyse des épaisseurs d’altérites met en évidence un contrôle par la lithologie et une épaisseur est moins forte dans les vallées des principaux cours d’eau. La modélisation piézométrique montre que le bassin versant hydrogéologique reproduit le bassin versant hydrologique à une dizaine de mètres de profondeur avec quelques variationsRemote sensing, geomorphology, and hydrogeochemistry methods were used to characterize the ground water flow in this part of the Sassandra River watershed that lies in the Southwest of Ivory Coast. The distribution of the spacing between the lineaments obeys a process of Poisson which allowed estimating that 17 % of lineaments of size inferior to 2.1 km were not mapped. This network of lineaments has been analysed in order to obtain a statistical characterisation of the geometry of the aquifer blocs in the bedrock. This approach allowed studying the hydrodynamism to the local scale. The groundwater is mainly of type Ca-HCO3 or Na-HCO3. The conditions of the groundwater storage and circulation in the bedrock are studied here by using major ions. The calcic water, little or moderately mineralized is ensued from some zones of the watershed where the recharge is quite fast through some preferential paths. The sodic water is largely located at the downstream of the watershed, where the water infiltration strongly evaporated, and the cations exchange are the prevailing phenomena. The altitudes of the grounds spreading out from 70 to 210 m, with some punctual peaks of 450 m in places, and some slopes ranging from 2 to 4%. The regolith thickness pointed out a control by the lithology, and a layer less thick in the main stream’s channel valleys. From borehole data and the water level in the hydrographical network, we show that the hydrogeological watershed is a subdued version of the hydrological watershed at a depth of 10 m with some variations
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Yao, Koffi Théodore. "Hydrodynamisme dans les aquifères de socle cristallin et cristallophyllien du Sud-Ouest de la Côte d’Ivoire : cas du département de Soubré : apports de la télédétection, de la géomorphologie et de l’hydrogéochimie." Thesis, Paris, CNAM, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00561648.
Full textAbstract:
Les outils de la télédétection, de la géomorphologie et de l’hydrogéochimie ont été utilisés pour caractériser la circulation des eaux souterraines dans les aquifères de socle d’une partie du bassin versant du Sassandra située dans le Sud-Ouest de la Côte d’Ivoire. La distribution des espacements entre les linéaments observés obéit à un processus de poisson et il a été estimé que 17 % de linéaments de taille inférieure à 2,1 km n’ont pas été cartographiés. Ce champ de linéaments a été étudié par analyse d’image pour aboutir à une structuration des aquifères en blocs individualisés. Cette approche a permis d’étudier de l’hydrodynamisme dans les aquifères discontinus à l’échelle locale. Les conditions d’emmagasinement et de circulation des eaux souterraines ont été approchées par l’utilisation des ions majeurs de l’eau. Les eaux calciques, peu ou moyennement minéralisées, sont issues des zones en amont du bassin versant où la recharge des nappes, se fait assez vite à travers certains chemins préférentiels. Les eaux sodiques sont localisées pour la majorité en aval du bassin versant où l’infiltration des eaux fortement évaporées et les échanges des cations prédominent. Les terrains présentent des altitudes s’échelonnant de 70 m à 210 m avec des pics ponctuels par endroits qui s’élèvent jusqu’à 450 m avec et des pentes qui oscillent de 2 à 4 %. L’analyse des épaisseurs d’altérites met en évidence un contrôle par la lithologie et une épaisseur est moins forte dans les vallées des principaux cours d’eau. La modélisation piézométrique montre que le bassin versant hydrogéologique reproduit le bassin versant hydrologique à une dizaine de mètres de profondeur avec quelques variationsRemote sensing, geomorphology, and hydrogeochemistry methods were used to characterize the ground water flow in this part of the Sassandra River watershed that lies in the Southwest of Ivory Coast. The distribution of the spacing between the lineaments obeys a process of Poisson which allowed estimating that 17 % of lineaments of size inferior to 2.1 km were not mapped. This network of lineaments has been analysed in order to obtain a statistical characterisation of the geometry of the aquifer blocs in the bedrock. This approach allowed studying the hydrodynamism to the local scale. The groundwater is mainly of type Ca-HCO3 or Na-HCO3. The conditions of the groundwater storage and circulation in the bedrock are studied here by using major ions. The calcic water, little or moderately mineralized is ensued from some zones of the watershed where the recharge is quite fast through some preferential paths. The sodic water is largely located at the downstream of the watershed, where the water infiltration strongly evaporated, and the cations exchange are the prevailing phenomena. The altitudes of the grounds spreading out from 70 to 210 m, with some punctual peaks of 450 m in places, and some slopes ranging from 2 to 4%. The regolith thickness pointed out a control by the lithology, and a layer less thick in the main stream’s channel valleys. From borehole data and the water level in the hydrographical network, we show that the hydrogeological watershed is a subdued version of the hydrological watershed at a depth of 10 m with some variations
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Li, Ji. "Analyse mathématique de modèles d'intrusion marine dans les aquifères côtiers." Thesis, Littoral, 2015. http://www.theses.fr/2015DUNK0378/document.
Full textAbstract:
Le thème de cette thèse est l'analyse mathématique de modèles décrivant l'intrusion saline dans les aquifères côtiers. On a choisi d'adopter la simplicité de l'approche avec interface nette : il n'y a pas de transfert de masse entre l'eau douce et l'eau salée (resp. entre la zone saturée et la zone sèche). On compense la difficulté mathématique liée à l'analyse des interfaces libres par un processus de moyennisation verticale nous permettant de réduire le problème initialement 3D à un système d'edps définies sur un domaine, Ω, 2D. Un second modèle est obtenu en combinant l'approche 'interface nette' à celle avec interface diffuse ; cette approche est déduite de la théorie introduite par Allen-Cahn, utilisant des fonctions de phase pour décrire les phénomènes de transition entre les milieux d'eau douce et d'eau salée (respectivement les milieux saturé et insaturé). Le problème d'origine 3D est alors réduit à un système fortement couplé d'edps quasi-linéaires de type parabolique dans le cas des aquifères libres décrivant l'évolution des profondeurs des 2 surfaces libres et de type elliptique-parabolique dans le cas des aquifères confinés, les inconnues étant alors la profondeur de l'interface eau salée par rapport à eau douce et la charge hydraulique de l'eau douce. Dans la première partie de la thèse, des résultats d'existence globale en temps sont démontrés montrant que l'approche couplée interface nette-interface diffuse est plus pertinente puisqu'elle permet d'établir un principe du maximum plus physique (plus précisèment une hiérarchie entre les 2 surfaces libres). En revanche, dans le cas de l'aquifère confiné, nous montrons que les deux approches conduisent à des résultats similaires. Dans la seconde partie de la thèse, nous prouvons l'unicité de la solution dans le cas non dégénéré, la preuve reposant sur un résultat de régularité du gradient de la solution dans l'espace Lr (ΩT), r > 2, (ΩT = (0,T) x Ω). Puis nous nous intéressons à un problème d'identification des conductivités hydrauliques dans le cas instationnaire. Ce problème est formulé par un problème d'optimisation dont la fonction coût mesure l'écart quadratique entre les charges hydrauliques expérimentales et celles données par le modèleThe theme of this thesis is the analysis of mathematical models describing saltwater intrusion in coastal aquifers. The simplicity of sharp interface approach is chosen : there is no mass transfer between fresh water and salt water (respectively between the saturated zone and the area dry). We compensate the mathematical difficulty of the analysis of free interfaces by a vertical averaging process allowing us to reduce the 3D problem to system of pde's defined on a 2D domain Ω. A second model is obtained by combining the approach of 'sharp interface' in that with 'diffuse interface' ; this approach is derived from the theory introduced by Allen-Cahn, using phase functions to describe the phenomena of transition between fresh water and salt water (respectively the saturated and unsaturated areas). The 3D problem is then reduced to a strongly coupled system of quasi-linear parabolic equations in the unconfined case describing the evolution of the DEPTHS of two free surfaces and elliptical-parabolic equations in the case of confined aquifer, the unknowns being the depth of salt water/fresh water interface and the fresh water hydraulic head. In the first part of the thesis, the results of global in time existence are demonstrated showing that the sharp-diffuse interface approach is more relevant since it allows to establish a mor physical maximum principle (more precisely a hierarchy between the two free surfaces). In contrast, in the case of confined aquifer, we show that both approach leads to similar results. In the second part of the thesis, we prove the uniqueness of the solution in the non-degenerate case. The proof is based on a regularity result of the gradient of the solution in the space Lr (ΩT), r > 2, (ΩT = (0,T) x Ω). Then we are interest in a problem of identification of hydraulic conductivities in the unsteady case. This problem is formulated by an optimization problem whose cost function measures the squared difference between experimental hydraulic heads and those given by the model
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Fleury, Perrine. "Sources sous-marines et aquifères karstiques côtiers méditerranéens : Fonctionnement et caractérisation." Paris 6, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00789234.
Full text
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Barbecot, Florent. "Approche géochimique des mécanismes de salinisation des aquifères côtiers : chronologies 14C-226Ra." Paris 11, 1999. http://www.theses.fr/1999PA112319.
Full textAbstract:
Les aquiferes cotiers, part non negligeable des ressources en eau des bassins sedimentaires en france, ont subi des changements de gradients hydrauliques et de proprietes hydrodynamiques, en reponse aux periodes de decharge/recharge dues aux variations du niveau marin et/ou aux forcages anthropiques. Cette etude a pour objectif principal la comprehension des conditions de recharge et de decharge a l'origine des eaux salees reconnues sur trois sites : les aquiferes du dogger des cotes de la manche (caen) et de l'atlantique (marais poitevin), ainsi que l'aquifere des sables astiens (cap d'agde). Pour les trois sites, les eaux douces recentes sont marquees par une anthropisation des aires de recharge. Le long d'une ligne d'ecoulement, les signatures geochimiques dependent de la nature des formations aquiferes et relevent des interactions eau-roche. Les temps de residence des eaux douces evoluent de l'actuel (site atlantique) a la limite de la methode du 1 4c (site de la manche). Les eaux de l'aquifere des sables astiens montrent une gamme d'ages holocene, determinee par le 1 4c et le 2 2 6ra. De l'actuel a 3 ka, les ages 1 4c et 2 2 6ra sont identiques. Au dela, les ecarts observes peuvent etre associes a une sous-estimation de la production de 2 2 6ra in-situ, mais plus vraisemblablement, a l'effet tampon- 1 4c lors de l'equilibration isotopique avec la matrice. D'origine marine, la signature des eaux salees reconnues sur les trois sites a ete modifiee par interaction avec des horizons tourbeux, par echange cationique, ou par apport de carbone d'origine profonde. Ces processus de salinisation sont lies a un debordement marin en plaine ou a une drainance d'eau carbo-gazeuse provenant d'un aquifere profond. Les intrusions marines affectant des sites de l'atlantique et de la manche ont pu etre associees a la transgression flandrienne (respectivement 8 ka et 4,8-10,8 ka b. P. ). Pour les sables astiens, le temps ecoule depuis le melange profond eau-co 2 a pu etre estime a 0,5-3 ka.
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Ouedraogo, Moussa. "Caractérisation des aquifères de socle pour l'amélioration de la productivité des forages d'hydraulique villageoise dans le bassin versant du Bandama blanc amont (Nord de la Côte d'Ivoire)." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS442/document.
Full textAbstract:
Le bassin versant du Bandama blanc amont, au nord de la Côte d’Ivoire, est situé sur un socle fissuré, composé de granites et de schistes, et constitue un aquifère pérenne pour l’approvisionnement en eau des populations. Cet aquifère de type fissuré est mal connu, tant dans la géométrie des réservoirs que dans le potentiel hydrogéologique des réserves qu’il contient. La précarité des populations rurales est en partie liée au manque d’eau potable ainsi qu’au nombre encore insuffisant des points d’approvisionnement. Un nombre important d’échecs a été observé lors de la réalisation des ouvrages de captages des eaux souterraines, dont l'une des causes est une faible connaissance du fonctionnement du milieu. Cette étude consiste à améliorer les connaissances sur le fonctionnement hydrodynamique des réservoirs du socle fissuré (géométrie des aquifères, paramètres hydrodynamiques, recharge, disponibilité de la ressource) en vue de l’installation d’ouvrages de captage.L’approche méthodologique multidisciplinaire intègre des méthodes d’hydrogéophysique, d’hydrogéologie, de géologie et de chimie. Il s’agit de développer de nouvelles techniques et outils appropriés de prospection pour affiner la caractérisation du socle fissuré, afin de mieux contraindre l'exploitation des sites, notamment en termes de stabilité des débits prélevés.Pour étudier l’aquifère de socle du bassin versant du Bandana blanc amont, nous avons couplé des mesures électromagnétiques aux données lithologiques pour affiner la géométrie de l'aquifère et de mieux contraindre le choix pour les futurs localisations des forages. Cette étude présente donc une nouvelle approche hydrogéophysique pour améliorer la connaissance des ressources importantes dans un aquifère de socle, à l’échelle locale ou régionale, par l'utilisation du système électromagnétique multifréquentiel PROMIS. L'interprétation des résultats a conduit à proposer des modèles multicouches conformes à la structuration lithologique et discontinuités géologiques en place, et à la localisation de l'aquifère, sa géométrie et les interfaces de sa base et du toit.Cette méthode est efficace pour améliorer la caractérisation de l’aquifère de socle, et les résultats ont révélé une bonne concordance entre les sondages (1D), la section de résistivité (2D), les forages et les structures géologiques.La géométrie de l’aquifère présente une structure multicouche présentant de haut en bas de la cuirasse ferrugineuse, des arènes argileuses, une zone fissurée reposant sur un substratum rocheux. Nous sommes en présence d’une nappe captive, sous pression sous les argiles, contenue dans les arènes et la frange fissurée, et présentant une épaisseur variable entre 15 et 30 m. Une connaissance détaillée de la géométrie de l'aquifère locale constitue la première étape cruciale avant d'aller plus loin dans une étude hydrogéologique complèteThe upstream watershed of White Bandama, north of Ivory Coast, is located on a fissured hard-rock, composed of granites and schists, and is a perennial aquifer for populations’ water supply. The upstream watershed of White Bandama, northern Ivory Coast, is located on a hard-rock aquifer which geometry and potential as an hydrogeological reserve is not yet well characterized. Insecurity of rural populations is partly due to lack of drinking water as well as still inadequate number of water supply points. A significant number of failures was observed when performing wells and boreholes for groundwater, one of the causes is a weak scientific knowledge on the environment.This study is to improve knowledge on the hydrodynamic behavior of the hard rock reservoir (geometry of aquifers, hydrodynamic parameters, recharge, availability of the resource) in order to drill perennial boreholes.The multidisciplinary methodological approach integrates hydrogeophysics, hydrogeology, geology, chemistry methods. It is to develop new techniques and appropriate exploration tools to refine the characterization of fissured hard-rock to better constrain the operation of sites, especially in terms of stability of pomped yield.To study the hard-rock aquifer of upstream watershed of White Bandama, we coupled electromagnetic measurements to lithological data to refine the geometry of the aquifer and to better constrain the choice for future drilling locations. This study presents a new hydrogeophysical approach using the multifrequency electromagnetic device PROMIS® to improve knowledge of resources on hard-rock aquifer, at the local or regional level.Our geophysical data are interpreted with multi-layer models consistent with the discontinuities observed in lithology logs and the geology of the site. This method is effecient to improve the characterization of the hard-rock aquifer, and the results showed good agreement between the soundings (1D), the resistivity cross-section (2D), drillings and geological structures.Results allow to precise the local thicknesses of the 3 main units of our study area down to 50 m, being from top to down, saprolite, a fissured-rock zone and the rock substratum. The fissured-rock zone constitutes the main aquifer unit under pressure, interesting target for productive water wells. Its thickness ranges from 15 to 30 m. A detailed knowledge of the local aquifer geometry constitutes the first and crucial step before going further into a complete hydrogeological study
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Fleury, Perrine. "SOURCES SOUS-MARINES ET AQUIFERES KARSTIQUES CÔTIERS MEDITERRANEENS. FONCTIONNEMENT ET CARACTERISATION." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00789234.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est d'apporter les outils nécessaires à l'exploitation et à la gestion durable de la ressource des aquifères karstiques côtiers à exutoires sous-marins. Dans un premier temps, à partir d'études anciennes, la nature des relations entre la mer et ces karsts a été précisée (phénomènes d'intrusion saline et de sorties sous-marines d'eau douce ou saumâtre). Toutefois, à cause du manque de mesures fiables, ces travaux se sont révélés insuffisants pour comprendre le fonctionnement de ces aquifères en relation avec la mer. Trois systèmes karstiques côtiers particuliers à exutoires sous-marins ont alors été étudiés, tous situés sur le littoral méditerranéen. Il s'agit du système de la Mortola situé en Italie et en France, de celui de Moraig-Toix en Espagne et du système de Thau en France. La démarche d'étude adoptée comprend d'abord une analyse du bassin d'alimentation de la source, de la structure interne et du caractère karstique de l'aquifère. Cette première partie permet de caractériser la nature des connexions mer-aquifère. Cette information est nécessaire pour comprendre les relations eau douce-eau de mer. Ensuite, une étude du fonctionnement hydrogéologique des trois aquifères a été conduite sur un cycle hydrologique. Elle a nécessité la mesure, à la source et dans les conduits principaux en connexion avec la mer, des débits ou de la charge hydraulique et de la température et conductivité électrique. Les données de précipitations sur le bassin d'alimentation ont également été collectées, ce qui a permis de construire, pour chaque système, un modèle hydrogéologique reliant débit et salinité aux précipitations. Les résultats de cette étude révèlent que le fonctionnement des aquifères diffère selon le karst en présence. Pour la Mortola, le karst est peu fonctionnel, les débits sont limités et l'eau est douce toute l'année. Le karst de Moraig-Toix est bien développé en profondeur ; ouvert en plusieurs endroits sur le milieu marin, il est caractérisé par une forte intrusion saline. Les débits sont importants et l'eau est saumâtre toute l'année. Enfin le système karstique de Thau est bien développé ; partiellement isolé du milieu marin, l'eau est relativement douce toute l'année et les débits sont importants. Ces exemples montrent que les karsts des régions méditerranéennes ont été pour l'essentiel mis en place à la faveur de la crise messinienne de salinité, responsable de la création d'un potentiel de karstification exceptionnel. Il ressort de ce travail que le fonctionnement des systèmes karstiques côtiers est induit par leur structure et par la nature de leurs connexions avec la mer. On propose une classification en trois catégories des aquifères karstiques côtiers. En fonction du type de système karstique en présence, différentes solutions techniques sont proposées soit pour recueillir l'eau douce de ces sources sans risquer de contaminer l'aquifère, soit pour rendre l'eau de l'aquifère potable en stoppant l'intrusion saline.
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Koita, Mahamadou. "Caractérisation et modélisation du fonctionnement hydrodynamique d'un aquifère fracturé en zone de socle : cas de la région de Dimbokro-Bongouanou (Centre Est de la Côte d'Ivoire)." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20182/document.
Full textAbstract:
Dans la région de Dimbokro-Bongouanou (Centre Est de la Côte d'Ivoire), l'alimentation en eau des populations se fait essentiellement au moyen de puits et forages. Ceux-ci ont été implantés dans les aquifères du socle au cours des différentes campagnes d'hydraulique villageoise mises en place dans ce secteur. L'analyse du taux de réussite et de la productivité de ces forages montre que leur implantation n'a pas toujours été optimale. Afin d'optimiser l'implantation de nouveaux forages, il semble donc nécessaire et primordial de caractériser l'hydrodynamique du socle fracturé. A cette fin, la présente étude procède d'abord à une caractérisation géologique puis hydrogéologique de la région de Dimbokro-Bongouanou. Ensuite, sont élaborés des modèles conceptuels géologiques et hydrogéologiques, qui décrivent la structure de l'aquifère et précisent les propriétés hydrodynamiques de ses différentes couches composites. Ces modèles géologiques et hydrogéologiques permettent de simuler numériquement l'écoulement régional. La caractérisation géologique de la région de Dimbokro-Bongouanou est basée sur une description des différentes formations géologiques de la région ; des hypothèses sur leur mise en place et les cycles d'érosion et d'altération qu'elles ont subis ; et une cartographie des discontinuités régionales par photo-interprétation d'image Radar rehaussée par la technique de filtrages adaptatifs. Les discontinuités identifiées sur l'image rehaussée sont validées à partir d'informations géologiques (données de fracturation mesurées à l'affleurement et données de fracturation relevées sur carte géologique).La caractérisation hydrogéologique de la région de Dimbokro-Bongouanou est basée sur la description des aquifères de la région et l'identification du rôle des discontinuités régionales dans les écoulements souterrains. La technique proposée à cet effet consiste à analyser les corrélations entre le débit des forages et leur distance au linéament le plus proche.Il est ainsi constaté que le débit des forages est inversement proportionnel à la distance à la discontinuité la plus proche. En d'autres termes, plus le forage est proche d'une discontinuité régionale, plus son débit est important. L'interprétation des lithologs, des données géologiques à l'affleurement et des données de résistivités électriques permet de proposer un modèle conceptuel géologique représentatif du profil d'altération type pour chaque domaine géologique de la région. En particulier, le modèle proposé décrit la structuration verticale du profil d'altération pour les trois principales formations géologiques de la région: les granites, les métasédiments et les métavolcanites. La caractérisation de la structure de l'aquifère permet ensuite de proposer un modèle conceptuel hydrogéologique pour chacun des profils d'altération basé sur l'analyse statistique des arrivées d'eau et de l'interprétation des données d'essais par pompage de différents forages. Cela permet d'identifier pour chaque formation les profondeurs de fréquence, de densité et de débit des arrivées d'eau ainsi que les couches du profil associées aux zones de conductivité et de productivité (débit spécifique) élevées.L'ensemble de ces informations géologiques et hydrogéologiques permet de proposer une modélisation conceptuelle de l'hydrosystème étudié (une partie du Bassin du NZI,environ 6300km2) ainsi qu'une modélisation numériques de l'écoulement, celle-ci servant de base à une réflexion sur la pertinence de l'information disponible et d'une modélisation discrète dans ce type d'environnement au vu des objectifs affichés (modèle de gestion et d'aide à la décision pour l'implantation de nouveaux forages)The hydraulic characterization of fractured basement in Dimbokro-Bongouanou region, Côte d'Ivoire, is an essential step to achieve an optimization of new well locations, in terms of success rates and productivity.To this end, this study first proposes conceptual models of weathering profile for the three main geological formations of the region: granites, metasediments and metavolcanic rocks. Based on in-situ observations, interpretations of lithology and cycles of erosion and alteration, the typical weathering profiles are proposed for each type geological. These are formed from top to bottom of layers alloterite, isalterite, fissured and fractured fresh basement. The fissured layer shows the maximum density of fractures in the metavolcanic rocks and métasédiments, while the fractured fresh basement concentrates the highest density of fractures in granites. Moreover, interpretation of data from pumping tests conducted in various hydraulic programs indicate that the productivity of wells is not proportional to the depth due to variation, at region scale of the thickness of the fissured layer and fractured fresh basement which totalize the maximum of water arrivals. The spatial variation of hydraulic conductivity and productivity (specific rate) is influenced by the thickness of the fissured layer, alloterite layer of the weathering profile and topography. The regional fractures of the fractured fresh basement are also areas of high productivity, as evidenced by the negative correlation between rate of productive wells and distance to these fractures. A methodology of regional fractures mapping from the use of a Radar image and hydrogeological data is suggested.All of these geological and hydrogeological informations are finally integrated into a flow model and the simulated groundwater levels are compared with measured piezometric. It thus appears that the values of hydraulic conductivities deduced from pumping tests are 103 times lower than those that reproduce the regional flow. In addition, a dual approach (equivalent continuum for alterite layer and fissured layer vs. discrete fracture of the base) confirms the role of accidents in the regional flows
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Abudawia, Amel. "Analyse numérique d'une approximation élément fini pour un modèle d'intrusion saline dans les aquifères côtiers." Thesis, Littoral, 2015. http://www.theses.fr/2015DUNK0390/document.
Full textAbstract:
Dans ce travail, nous étudions un schéma élément fini que nous appliquons à un modèle décrivant l'intrusion saline dans les aquifères côtiers confinés et libres. Le modèle est basé sur l'approche hydraulique qui consiste à moyenner verticalement le problème initial 3D, cette approximation repose sur une hypothèse d'écoulement quasi-hydrostatique qui, loin des épontes et des sources, est vérifiée. Pour modéliser les interfaces entre l'eau douce et l'eau salée (respectivement entre la zone saturée et la zone sèche), nous combinons l'approche 'interface nette' à l'approche avec 'interface diffuse' ; cette approche est déduite de la théorie de champ de phase, introduite par Allen-Cahn, pour décrire les phénomènes de transition entre deux zones. Compte tenu de ces approximations, le problème consiste en un système fortement couplé d'edps quasi-linéaires de type parabolique dans le cas des aquifères libres décrivant l'évolution des profondeurs des 2 surfaces libres et de type elliptique-prabolique dans le cas des aquifères confinés, les inconnues étant alors la profondeur de l'interface eau salée/eau douce et la charge hydraulique de l'eau douce. Dans la première partie de la thèse, nous donnons dans le cas d'un aquifère confiné, des résultats d'estimation d'erreur d'un schéma semi-implicite en temps combiné à une discrétisation en espace de type élément fini Pk Lagrange. Ce résultat utilise entre autre un résultat de régularité du gradient de la solution exacte dans l'espace Lr(ΩT), r > 2, ce qui permet de traiter la non-linéarité et d'établir l'estimation d'erreur sous des hypothèses de régularité raisonnables de la solution exacte. Dans la seconde partie de la thèse, nous généralisons l'étude précédente au cas de l'aquifère libre. La difficulté principale est liée à la complexité du système d'edps paraboliques mais à nouveau, grâce au résultat de régularité Lr(ΩT), r > 2 établi pour les gradients des surfaces libres, nous montrons que le schéma est d'ordre 1 en temps et k en espace pour des solutions suffisamment régulières. Nous concluons ce travail par des simulations numériques dans différents contextes (impact de la porosité et de la conductivité hydraulique sur l'évolution de l'interface, pompage et injection d'eau douce, effet des marées) validant ainsi le modèle et le schéma. Puis nous comparons les résultats à ceux obtenus avec un schéma volume fini construit à partir d'un maillage structuréIn this work, we study a finite element scheme we apply to a model describing saltwater intrusion into coastal aquifers confined and free. The model is based on the hydraulic approach of vertically averaging the 3D original problem, this approximation is based on a quasi-hydrostatic flow hypothesis which, instead of the walls and springs, is checked. To model the interface between freshwater and salt water (respectively between the saturated zone and dry zone), we combine the approach net interface (approach with the diffuse interface) ; This approach is derived from the phase field theory introduced by Allen-Cahn, to describe the phenomena of transition between two zones. Given these approximations, the problem consists of a strongly couple to edps parabolic quasi-linear system in the case of unconfined aquifers describing the evolution of the depths of two free surfaces and elliptical-parabolic type in the case confined aquifer, the unknowns being then the depth of salt water / fresh water and the hydraulic load of fresh water. In the first part of the thesis, we give in the case of a confined aquifer, error estimation results of a semi-implicit scheme in a combined time discretization space finite element type Pk Lagrange. This result among other uses a regularity result of the gradient of the exact solution in the space Lr(ΩT), r > 2, which can handle the non-linearity and to establish the error estimate under assumptions reasonable regularity of the exact solution. In the second part of the thesis, we generalize the previous study to the case of the free aquifer. The main difficulty is related to the complexity of the system of parabolic edps but again, thanks to regularity result Lr(ΩT), r > 2 gradients established for the free surfaces, we show that the scheme is of order 1 time and space k for sufficiently regular solutions. We conclude this work by numerical simulations in different contexts (impact of porosity and hydraulic conductivity of the evolution of the interface, and pumping fresh water injection, tidal effects) thus validating the model and diagram. The we compare the results with those obtained using a finite volume scheme constructed from a structured mesh
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Nlend, Bertil. "Processus hydrologiques dans une zone côtière hyper-humide sous forte influence anthropique (Douala, Cameroun). : Une étude géochimique de la dynamique de l'eau de l'atmosphère au sous-sol." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCD055.
Full textAbstract:
Une approche multidisciplinaire a été menée à Douala, mégapole côtière tropicale humide (Cameroun, Afrique de l’Ouest) qui subit déjà certains changements environnementaux dus à la croissance démographique, à l’urbanisation et à l’industrialisation. Nous avons cherché à identifier les processus hydrologiques impliqués dans ce site particulier, qui enregistre environ 4 m de précipitations / an et qui reçoit des pluies en continue tout au long de l'année. De plus, comme il est bien connu que les modifications d’utilisations des sols peuvent influer profondément sur l'hydrologie, nous devons améliorer notre compréhension des processus hydrologiques clés dans ces zones tropicales humides. Pour répondre à cette problématique, nous nous concentrons sur les flux d’eau à travers la zone critique (continuum surface du sol – atmosphère – sous-sol) au moyen de données isotopiques et chimiques issues de la vapeur d’eau, des précipitations et des eaux souterraines.En ce qui concerne les flux atmosphériques, les résultats mettent en évidence une influence des conditions météorologiques à grande échelle sur la composition en isotopes stables des précipitations locales. Les processus classiques (thermodépendance, effet de masse, recyclage continental) observés ailleurs ne s’appliquent pas à la région de Douala. L'intensité de la convection en amont et la taille des systèmes convectifs contrôlent les variations mensuelles et journalières des teneurs en isotopes dans les précipitations. Nous avons également mis en évidence que le développement des nuages en altitude, dus à une forte convection, provoque un appauvrissement des pluies en isotopes lourds. Par ailleurs, on note que la signature isotopique des pluies à Douala est similaire à celle de la vapeur d’eau, ce qui signifie un manque d’effets de post-condensation.En couplant ce signal isotopique des précipitations à celui des eaux souterraines, nous montrons que l'aquifère Mio-Pliocène de Douala est rechargé localement par les eaux de pluie et que cette recharge a lieu préférentiellement d'avril à août et en novembre. Il n'y a pas de processus de fractionnement lors de l'infiltration d'eau de pluie. Les isotopes stables dans les eaux souterraines soulignent l'existence de différents réseaux d'écoulement au sein de cet aquifère multicouches. Les eaux issues du réseau d’écoulement profond semblent correspondre à une eau souterraine avec un temps de séjour plus long comparé à une celle circulant dans les couches superficielles. Les informations obtenues par les isotopes sont similaires à celles fournies par les données hydrométéorologiques et piézométriques. La recharge de l'aquifère varie entre 892,6 mm et 933,6 mm/an. Les eaux de pluie s'infiltrent à haute altitude, puis coulent sous terre avec une vitesse estimée à 1,96 m/jour, avant d'atteindre l’estuaire. Les données sur la chimie viennent renforcer ces résultats. La minéralisation de l'eau augmente clairement le long d'un chemin d'écoulement conduisant l'eau de la zone de recharge (haute altitude) vers la zone de décharge (estuaire). Les concentrations en ions majeurs sont en partie contrôlées par l'intensité des précipitations au travers de l'effet de dilution, les processus d'interaction eau-roche et les activités humaines.[...]Au regard de tout ce qui précède, cette thèse fournit de nouvelles informations sur l'hydrologie tropicale et des outils pour gestion globale des ressources en eau de DoualaA multidisciplinary approach was carried out in Douala, a humid tropical coastal megacity (Cameroon, West Africa) which already experiences some environmental changes due to population growth, urbanization and industrialization. We aimed at identifying the hydrological processes involved in this peculiar site, which records approximately 4 m of rainfall/year and undergoes almost continuous rainfall during year. Moreover since it is well known that modifications in land uses may profoundly influence hydrology, we need to improve our understanding on key hydrological processes in such tropical humid. To answer this question, we focus on water fluxes across the critical zone (land–atmosphere-subsurface continuum) through isotopic and chemical data from water vapour, rainfall and groundwater.Concerning atmospheric fluxes, results highlight an influence of large scale meteorological conditions on precipitation stable isotope composition. Classical processes (thermo-dependency, amount effect, continental recycling) observed elsewhere cannot be applied in Douala region. The intensity of upstream convection and the size of convective system mostly impact monthly and daily rainfalls. We also put in evidence that extended clouds in altitude, due to strong convection, provoke depleted precipitation in heavy isotopes. Moreover, the isotopic signature in rainfall is similar to that of water vapour, thus meaning a lack of post-condensational effects.By coupling this isotopic signal of precipitation with that of groundwater, we show that the Mio-Pliocene aquifer in Douala is recharged locally by rainwater and that this recharge occurs preferentially from April to August and November. There is no fractionating process during the infiltration of rainwater. Stable isotopes in groundwater highlight the existence of different flow paths within this multi-layered aquifer. We identified a deep flow path that mays correspond to groundwater with long residence time compared to shallower ones. Information obtained by the isotopes is similar to that provided by hydro-meteorological and potentiometric data. The aquifer recharge varies between 892.6 mm and 933.6 mm/year. Rainwater infiltrates at high altitudes, then flows underground with a velocity estimated to 1.96 m/day, before reaching the estuary. Groundwater chemistry enforces these findings. Water mineralization clearly increases along a flow path conducting water from the recharge zone (high altitudes) to the discharge area (estuary). Concentrations in main ions are partly controlled by rainfall intensity through the dilution effect, water-rocks interactions processes and human activities.The impacts of these human activities on groundwater quantity and quality, but also, on a more general way on climatic changes within the region, have been then deeply investigated. The results show that there is a widespread degradation of groundwater quality due to anthropogenic activities, leading also to seawater intrusion in some coastal megacities of West Africa. Groundwater deterioration tends to be emphasized by climate change (through an increase in CO2, increase in air temperatures and slight increase in precipitation amount).Finally this thesis provides new insights for tropical hydrology and key management tools to Douala water resource managers.Keywords: Douala, Rainwater; Mio-Pliocene groundwater; stable isotopes; major ions; upstream convection; anthropogenic activities, critical zone
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Guillemoto, Quentin. "Transfert des molécules organiques traces des eaux usées traitées dans un système de Soil Aquifer Treatment (SAT) : application à l’hydrosystème côtier d’Agon-Coutainville." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2022. http://www.theses.fr/2022SORUS510.
Full textAbstract:
Les pressions sur les eaux souterraines (sècheresses, surexploitations, pollutions…) contribuent à une diminution globale de la disponibilité de la ressource. Les solutions de recharge maitrisée des aquifères (MAR) et de traitement de l’eau par le sol et l’aquifère (SAT) présentent des avantages certains pour une future gestion durable de la qualité et de la quantité des eaux souterraines et notamment par l’utilisation des eaux usées traitées. La préservation de la qualité des eaux souterraines lors de l’introduction de ces eaux dans un système MAR doit être assurée. Une difficulté majeure réside dans la compréhension des processus induits par ces techniques conditionnant la qualité des eaux souterraines, notamment les molécules organiques traces (TrOCs) présentes dans les eaux usées traitées qui font l’objet d’une attention particulière ces dernières années. A ce jour, la compréhension du devenir des TrOCs dans un SAT est très limitée malgré une connaissance croissante des processus régissant leur réactivité (dégradation, sorption). Encore plus rares sont les études qui considèrent le SAT comme partie intégrante d’un hydrosystème naturel, dans lequel la dynamique des écoulements souterrains augmente la complexité du comportement de ces molécules. La méthodologie de la thèse combine l’analyse de données, l’expérimentation et la modélisation mises en œuvre à des échelles spatio-temporelles différentes. Elle est appliquée au site SAT côtier localisé à Agon-Coutainville (Normandie, France) actif depuis plus de 20 ans. L’interprétation des données acquises sur le terrain par des outils géochimiques et d’analyse de séries temporelles établi une première description du comportement d’une sélection de TrOCs dans le SAT. Les résultats à l’échelle du site montrent la diversité de comportement des TrOCs associée à la fois à des facteurs réactifs, opérationnels et hydrodynamiques. Une expérience d’infiltration contrôlée en conditions opérationnelles à l’échelle d’un bassin d’infiltration sur 35 jours est interprétée à l’aide d’outils de modélisation géochimique et analytique du transport réactif (Advection-Dispersion Equation, ADE). Les résultats montrent une atténuation naturelle de 5 TrOCs via le SAT après un temps de résidence moyen de 12 jours par la quantification des coefficients de dégradation du premier ordre (μ) et coefficient de retard (R). A l’échelle pluriannuelle de l’aquifère accueillant le système SAT, un modèle d’écoulement et de transport (MARTHE) est construit afin de quantifier l’influence des facteurs environnementaux (climat, marées, conditions opérationnelles) sur l’hydrosystème côtier quant au devenir des TrOCs. Les résultats du modèle montrent leurs incidences sur les vitesses d’écoulement, la dilution et la réactivité des TrOCs. Une atténuation des concentrations en TrOCs par réactivité est attendue sur les deux-tiers de la surface du SAT lors des 6 mois de l’année les plus secs, alors que sur la surface restante, la dynamique marine locale amène une baisse des concentrations majoritairement par dilution. A l’exutoire naturel de l’aquifère, les temps de résidence moyens simulées s’étalent entre 74 et 489 jours selon la dynamique saisonnière qui pourrait être précisée par des investigations complémentaires concernant les eaux de surface (mer et cours d’eau). Ces travaux apportent une méthodologie innovante pluridisciplinaire intégrant divers outils pour aborder le devenir des TrOCs dans des systèmes SAT à différentes échelles spatiales et temporelles, tout en considérant le comportement hydrodynamique et réactif de tels systèmes. De nombreuses perspectives à ces travaux de thèse s’ouvrent, particulièrement concernant la caractérisation fine de la réactivité des TrOCs dans de tels systèmes en contexte côtier, ou encore le développement d’outils de modélisation hydrodynamique intégrant des processus réactifs mécanistiques, ce qui améliorerait la compréhension du comportement des TrOCs dans ces systèmesPressures on groundwater (droughts, overexploitation, pollution, etc.) contribute to an overall decrease in the availability of the resource. Manages Aquifer Recharge (MAR) and Soil Aquifer Treatment (SAT) have clear advantages for future sustainable quality and quantity management of groundwater, especially through the use of treated wastewater. The preservation of groundwater quality when introducing these so-called unconventional waters into MAR must be ensured. A major difficulty lies in understanding the processes induced by these techniques that affect groundwater quality. These include the Trace Organic Compounds (TrOCs) present in treated wastewater, which have received particular attention in recent years. To date, the understanding of the fate of TrOCs at the scale of a SAT site is very limited despite a growing knowledge of the processes induced (degradation, sorption). Even fewer studies consider the SAT system as an integral part of a natural hydrosystem, in which the dynamics of groundwater flows increase the complexity of the behaviour of these molecules. The methodology of the thesis combines data analysis, experimentation and modelling implemented at different spatio-temporal scales. It was applied to the coastal SAT site located in Agon-Coutainville (Normandy, France) which has been active for more than 20 years. Interpretation of the data acquired in the field using geochemical and time series analysis tools allowed a first description of the behaviour of a selection of TrOCs within a SAT system. The results at the site scale show the diversity of behaviour of TrOCs in the SAT associated with reactive, operational and hydrodynamic factors. A controlled infiltration experiment under operational conditions at the scale of an infiltration basin over 35 days was interpreted using geochemical modelling tools and analytical modelling of reactive transport (Advection-Dispersion Equation, ADE). The results show a natural attenuation of TrOCs from the SAT after an average residence time of 12 days in the SAT by quantifying first-order degradation coefficients (μ) and retardation coefficients (R) for some molecules On the multi-year scale of the aquifer hosting the SAT system, a flow and transport model (MARTHE) was built to quantify the influence of environmental factors (climate, tides, operational conditions) on the coastal hydrosystem with regard to the fate of TrOCs. The results of the model show their impact on flow rates, dilution and reactivity of TrOCs. An attenuation of TrOC concentrations by reactivity is expected over two-thirds of the surface of the SAT during the driest six months of the year, while over the remaining surface, local marine dynamics lead to a decrease in concentrations mainly by dilution. At the natural outlet of the aquifer, the simulated average residence times range from 74 to 489 days depending on the seasonal dynamics, which could be specified by additional investigations concerning the surface water (sea and river). This work provides an innovative multidisciplinary methodology integrating various tools to address the fate of TrOCs in SAT systems at different spatial and temporal scales, while considering the hydrodynamic and reactive behaviour of such systems. Many perspectives to this thesis work are arising, particularly concerning the characterisation of the reactivity of TrOCs in such systems in a coastal context, or the development of hydrodynamic modelling tools integrating more mechanistic reactive processes, which would improve the understanding of the behaviour of TrOCs in these systems
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Adiaffi, Bernard. "Apport de la géochimie isotopique, de l'hydrochimie et de la télédétection à la connaissance des aquifères de la zone de contact "socle-bassin sédimentaire" du sud est de la côte d'ivoire." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112323.
Full textAbstract:
Le Sud-est de la Côte d’Ivoire connaît depuis un demi-siècle une baisse exponentielle de sa surface forestière, liée à la déforestation et à l’impact du changement climatique. Les précipitations ont régressé de 15% entre 1937 et 2005 et la température de l’air connaît une légère augmentation de 0,08°C/10 ans. Pour comprendre le mécanisme de la recharge des aquifères, montrer l’impact du changement du climat et du couvert végétal sur les eaux et étudier la minéralisation des eaux de fractures du socle, 3 méthodes sont utilisées : la géochimie, la minéralogie et la télédétection. L’étude d’une image Landsat ETM+ a montré que l’aquifère du socle possède des paramètres géométriques favorables à un écoulement d’eau N-S. La minéralisation des nappes diminue d’amont en aval suivie d’une forte acidification des eaux, dues à un phénomène de dilution et de mise en solution du CO2 du sol. Sur le plan géochimique, l’étude révèle que l’enrichissement des nappes en Na+ et Ca2+ par rapport à K+ et Mg2+ est principalement lié à l’hydrolyse de l’albite pour le Na+ et de l’amphibole et de l’épidote pour le Ca2+. L’évolution du couvert végétal, depuis la période tardi-glaciaire, est marquée d’une augmentation de la teneur en 13C des eaux relativement vieilles (15 000 ans B. P) aux eaux récentes (~ 300-100 ans). La même tendance est constatée sur les teneurs en 18O et 2H des eaux du socle, témoignant ainsi des conditions particulièrement froides au début de la période post-glaciaire par rapport à celles d’aujourd’hui. Cette étude a montré que les eaux souterraines captives du socle sous le CT, ont enregistré les conditions paléoclimatiques de la Côte d’Ivoire des 15 000 dernières annéesSince a half of century, the forest surface area of the South Ivory Coast has decreased due to deforestation and climate change. The mean rainfall amount has decreased about 15% between 1937 and 2005 and the temperature value slightly evolves about 0. 08°C/10 years. In order to understand the aquifer recharge process, to access the impact of climate and vegetation cover change on the groundwater and to study the origin of bedrock groundwater mineralization, 3 methods have been used: geochemistry, mineralogy and remote sensing. The study of a Landsat ETM+ image has shown that the bedrock aquifer has geometrical parameters which are favourable to N-S flow of groundwater. The groundwater mineralization and pH values decrease from North to South due to dilution process. The geochemistry study has shown that the high content of the Na+ and Ca2+ compared to that of K+ and Mg2+ is mainly due to dissolution of the albite (for the Na+) and of the amphibole and the epidote (for the Ca2+). Concerning the isotopic data, the evolution of vegetation cover is shown in groundwater by the trend in 13C content from old groundwater (residence time of ~ 15 000 a BP) to the recent groundwater (residence times: ~ 300-100 a BP). The δ18O and δ2H values also increase with time from the beginning of the post-glacial period (~ 15 000 a BP) to the present day (< 100 a BP), showing the evolution of the climate from cold to warm conditions. The impact of climate change is mainly visible on the groundwater of the bedrock confined aquifer below the sedimentary basin
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Comte, Jean-Christophe. "Apport de la tomographie électrique à la modélisation des écoulements densitaires dans les aquifères côtiers - Application à trois contextes climatiques contrastés (Canada, Nouvelle-Calédonie, Sénégal)." Phd thesis, Université d'Avignon, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00381767.
Full textAbstract:
L'équilibre densitaire entre l'eau douce et l'eau salée dans les aquifères côtiers est un phénomène instable difficile à caractériser. La validation des modèles hydrogéologiques 2D/3D reste alors délicate sur la seule base de données ponctuelles d'observation en forages. Dans ce but, la tomographie de résistivité électrique (ERT) constitue une technique d'investigation pertinente pour la caractérisation haute résolution de la distribution 2D/3D du sel au sein de l'aquifère.Une méthodologie de validation croisée entre les modèles géo-électriques et les modèles d'écoulement densitaire a été développée. Dans un premier temps, l'interprétation par modélisation inverse des mesures ERT fournit des informations pertinentes pour la structuration et le paramétrage des modèles hydrogéologiques (géométrie du réservoir, vitesses d'écoulement, etc.). Dans un deuxième temps, une validation qualitative est obtenue par comparaison entre la distribution des salinités interprétée d'après les résultats du modèle géo-électrique d'inversion et celle simulée par le modèle d'écoulement densitaire. Enfin, une validation quantitative est obtenue par comparaison entre la réponse géo-électrique théorique des salinités simulées par le modèle hydrogéologique (préalablement transformées en résistivité par application d'un modèle hydro-pétrophysique) et les mesures ERT acquises sur le terrain.
La fiabilité de la méthode a été précisée par des analyses de sensibilité conduites sur les différents modèles utilisés (géo-électrique, hydrogéologique et hydro-pétrophysique) et son applicabilité a été testée sur trois contextes hydrogéologiques et climatiques différents. Ainsi, aux Îles-de-la-Madeleine (Canada), les remontées salines sous les captages d'eau ont été caractérisées. Sur l'îlot M'Ba (Nouvelle-Calédonie), les variations spatiales de la recharge contrôlant le développement de la lentille d'eau douce ont été évaluées. Enfin, sur le tombolo de Pikine (Sénégal), les phénomènes évapotranspiratoires et concentrateurs intenses affectant les dépressions inter-dunaires ont été quantifiés.
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Corbier, Pauline. "Mise en évidence d'une alimentation des aquifères poreux plio-quaternaires par les massifs karstiques de bordure : étude des relations entre la côte et l'arrière-côte dijonnaise et la plaine de Bresse." Dijon, 1999. http://www.theses.fr/1999DIJOS055.
Full textAbstract:
L'objectif de l'étude lancée en 1996 sur le massif karstique de la côte et de l'arrière-côte dijonnaises était de rechercher de nouvelles ressources pour l'alimentation en eau potable des collectivités du sud-est de la Côte d'or. Ce secteur fait en effet face à de gros problèmes qualitatifs (teneurs en nitrates et/ou pesticides élevées, pollutions accidentelles). Un bilan hydrologique réalisé sur un cycle complet (novembre 1996/octobre 1997) a tout d'abord mis en évidence un déficit d'écoulement de 125 millions de m 3 sur le massif. Les prélèvements effectués pour l'AEP (150 l/s), les sources difficilement jaugeables du nord du secteur (1 m 3/s) et les venues d'eau mises en évidence dans Dijon (300 l/s) ne permettent pas d'expliquer ce déficit. Il nous a donc fallu admettre que 65 à 80 millions de m 3 d'eau transitaient chaque année vers les secteurs de bordure. Les aquifères du secteur d'étude ont ensuite été identifiés puis caractérisés au moyen de méthodes hydrodynamiques, hydrogéochimiques et isotopiques. Ces techniques ont mis en évidence le caractère superficiel des systèmes et le faible degré de karstification fonctionnelle du massif. Le fonctionnement composite (karstique + fissure) de la quasi-totalité des systèmes, la grande sensibilité des aquifères du pied de Côte à une contamination d'origine viticole et l'alimentation de certaines émergences par des zones d'altitudes élevées ont aussi pu être démontrés. L'etude de la structure du massif et des terrains de bordure et la prise en compte des données bibliographiques concernant les aquifères bressans ont enfin permis de montrer que le déficit d'écoulement pouvait s'expliquer par des fuites d'eau vers la Bresse et en particulier vers la plaine de Nuits-Saint-Georges. Les mesures de fissuration menées sur les calcaires du pied de Côte et les traçages hydrogéologiques ont confirmé cette hypothèse. Le profil sismique réalisé à la hauteur de la charnière cote/Bresse a mis en évidence la géométrie permettant aux eaux de transiter d'un milieu karstique vers un milieu poreux. Au total, 25 à 40 millions de m 3 transiteraient chaque année du massif vers la plaine de Nuits-Saint-Georges, conférant à cette zone un fort potentiel aquifère.
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Erostate, Mélanie. "Dynamique spatio-temporelle des flux naturels et anthropiques vers les hydrosystèmes littoraux tributaires des eaux souterraines : Investigations isotopiques et géochimiques pour la compréhension des interactions aquifères-lagune sur le site de Biguglia (Haute-Corse)." Thesis, Corte, 2020. http://hal-univ-corse.archives-ouvertes.fr/view_by_stamp.php?&action_todo=view&id.
Full textAbstract:
L’anthropisation grandissante des bassins versants côtiers représente une menace importante pour les eaux souterraines et les écosystèmes qui en dépendent, alors appelés « écosystèmes tributaires des eaux souterraines ». A l’image de l’hydrosystème de Biguglia (Corse), l’urbanisation rapide et désorganisée ainsi que les activités industrielles et agricoles développées sur la plaine de la Marana sont autant de sources de dégradation des eaux souterraines. Cette ressource, pourtant stratégique et utilisée pour l’alimentation en eau potable de la région bastiaise, présente aujourd’hui les marqueurs d’une contamination multiple et diffuse sur l’ensemble de la plaine. En plus d’être problématique pour les besoins en eau humains, la dégradation qualitative des eaux souterraines de l’aquifère de la Marana, constitue également une menace pour l’écosystème fragile de la lagune de Biguglia et la pérennité des services écosystémiques qu’il prodigue. Dans ce contexte de pressions croissantes, la connaissance approfondie du fonctionnement de l’hydrosystème de Biguglia s’impose comme un élément essentiel pour garantir une gestion durable de la ressource en eau. Dans ce but, une approche multi-traceurs géochimiques et isotopiques a été développée afin notamment de mieux contraindre l’état de la ressource, les conditions hydrodynamiques et la nature des interactions aquifères-rivières-lagune. L’étude des isotopes stables de la molécule d’eau (18O, 2H) a mis en évidence la complexité de la recharge. L’aquifère de la Marana bénéficie d’une recharge autochtone par l’infiltration directe des précipitations sur la plaine et d’une recharge allochtone par les précipitations en provenance des contreforts schisteux. A ces mécanismes, s’ajoute également la recharge prodiguée par l’infiltration des eaux du Bevincu et du Golu et la contribution latérale des eaux en provenance des contreforts schisteux de la Corse alpine. Le modèle de mélange développé (18O, Cl- et HCO3-) a permis une estimation semi-quantitative des mélanges. Il démontre la complexité du fonctionnement de l’aquifère, avec une différence notable de la contribution des contreforts schisteux en fonction de la localisation et de la profondeur de la ressource. Il apparaît également de manière claire que la lagune de Biguglia est partiellement tributaire des eaux souterraines. La plaine de la Marana est sujette à une dégradation qualitative liée à la présence excessive de nitrates (NO3-) et de micropolluants organiques. D’après les isotopes du NO3- (15N-NO3-, 18O-NO3-) et du Bore (11B), les principales sources d’azote sont le sol et les eaux usées. La corrélation entre concentrations en NO3- et temps de résidence des eaux (3H et CFCs) a mis en avant la capacité de stockage et d’archivage des eaux souterraines de l’aquifère de la Marana. Mise au regard de l’évolution de l’occupation des sols sur la plaine, la modification progressive des sources azotées enregistrée dans l’aquifère a permis de retracer la trajectoire socio-environnementale de l’hydrosystème de Biguglia. L’état contemporain dégradé de la ressource découle en grande partie de l’héritage des pollutions liées aux activités humaines historiques. Le modèle conceptuel élaboré grâce à ces travaux apporte de nouveaux éléments de compréhension qui pourront aider à l’instauration de stratégies de gestion pertinentes, assurant la pérennité future des ressources en eau et des services écosystémiques qui en dépendentThe exacerbated anthropization of coastal hydrosystems poses a significant threat to groundwater and ecosystems that depend on it, then called "groundwater-dependent ecosystems". Like the Biguglia hydrosystem (Corsica, France), rapid and disorganized urbanization, as well as industrial and agricultural activities developed on the Marana plain are major sources of groundwater degradation. This strategic resource, used for the drinking water supply of the Bastia urban area, presents the markers of multiple and diffuse contaminations. In addition to being problematic for human water needs, the groundwater qualitative degradation of the Marana aquifer also constitutes a threat to the fragile ecosystem of the Biguglia lagoon and the sustainability of the ecosystem services it provides. In this context of increasing pressures, a strong knowledge of the Biguglia hydrosystem behavior is essential to ensure sustainable management of water resources. To this end, a multi-tracer geochemical and isotopic approach has been developed in order to better constrain the state of the groundwater resource, the hydrodynamic conditions and the nature of aquifer-river-lagoon interactions. The study of the stable isotopes of the water molecule (18O, 2H) has highlighted the recharge complexity. The Marana aquifer benefits from an indigenous recharge through direct infiltration of precipitation on the plain and an allochthonous recharge through precipitation from the schistous reliefs. The infiltration of river water from the Bevincu and Golu rivers and the lateral contribution of water from the schistous reliefs also contribute to the aquifer recharge. The developed mixing model (18O, Cl- and HCO3-) allowed a semi-quantitative estimation of the mixing processes. It demonstrates the complex aquifer behavior, with a significant difference in the contribution of schistous groundwater depending on the location and depth of the resource. It is also clear that the Biguglia lagoon is partially dependent on groundwater. The Marana plain is subject to qualitative degradation due to the excessive presence of nitrates (NO3-) and organic micropollutants. According to the NO3- (15N-NO3-, 18O-NO3-) and Boron (11B) isotopes, the main sources of nitrogen are soil and wastewater. The correlation between NO3- concentrations and water residence time (3H and CFCs) highlighted the storage and the groundwater archiving capacity. With regard to the evolution of land use, the progressive modification of the nitrogen sources recorded in the aquifer made it possible to trace the socio-environmental trajectory of the Biguglia hydrosystem. The contemporary degraded state of the resource mainly results from the pollution legacy linked to historical human activities. The conceptual model developed provides new elements that can help towards the implementation of relevant management strategies, to ensure the sustainability of water resources and associated ecosystem services
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Adiaffi, B. "APPORT DE LA GÉOCHIMIE ISOTOPIQUE, DE L'HYDROCHIMIE ET DE LA TÉLÉDÉTECTION A LA CONNAISSANCE DES AQUIFÈRES DE LA ZONE DE CONTACT "SOCLE-BASSIN SÉDIMENTAIRE" DU SUD-EST DE LA CÔTE D'IVOIRE." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00395515.
Full textAbstract:
Le Sud-est de la Côte d'Ivoire connaît depuis un demi-siècle une baisse exponentielle de sa surface forestière, liée à la déforestation et à l'impact du changement climatique. Les précipitations ont régressé de 15% entre 1937 et 2005 et la température de l'air connaît une légère augmentation de 0,08°C/10 ans. Pour comprendre le mécanisme de la recharge des aquifères, montrer l'impact du changement du climat et du couvert végétal sur les eaux et étudier la minéralisation des eaux de fractures du socle, 3 méthodes sont utilisées : la géochimie, la minéralogie et la télédétection. L'étude d'une image Landsat ETM+ a montré que l'aquifère du socle possède des paramètres géométriques favorables à un écoulement d'eau N-S. La minéralisation des nappes diminue d'amont en aval suivie d'une forte acidification des eaux, dues à un phénomène de dilution et de mise en solution du CO2 du sol. Sur le plan géochimique, l'étude révèle que l'enrichissement des nappes en Na+ et Ca2+ par rapport à K+ et Mg2+ est principalement lié à l'hydrolyse de l'albite pour le Na+ et de l'amphibole et de l'épidote pour le Ca2+. L'évolution du couvert végétal, depuis la période tardi-glaciaire, est marquée d'une augmentation de la teneur en 13C des eaux relativement vieilles (15 000 ans B.P) aux eaux récentes (~ 300-100 ans). La même tendance est constatée sur les teneurs en 18O et 2H des eaux du socle, témoignant ainsi des conditions particulièrement froides au début de la période post-glaciaire par rapport à celles d'aujourd'hui. Cette étude a montré que les eaux souterraines captives du socle sous le CT, ont enregistré les conditions paléoclimatiques de la Côte d'Ivoire des 15 000 dernières années.
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Perriquet, Marie. "Characterization of the hydrodynamics and saltwater wedge variations in a coastal karst aquifer in response to tide and precipitation events (Bell Harbour catchment, Co. Clare, Ireland)." Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20042/document.
Full textAbstract:
La côte ouest irlandaise située dans les comtés de Clare et Galway est depuis récemment affectée par une augmentation de la fréquence des inondations et une montée du niveau marin. L'impact de ces changements climatiques se fait particulièrement ressentir au niveau des aquifères karstiques côtiers de ces régions, tel que le bassin karstique de Bell Harbour (~50 km²) sélectionné dans le cadre de ce projet: le positionnement d'un biseau salé dans cet aquifère est clairement dû à l'interaction entre sa recharge liée aux événements pluvieux et la forte influence de la marée. Des données (niveaux d'eau et conductivités spécifiques) ont été collectées à l'aide de sondes, à deux sources côtières, six forages, trois lacs et au milieu de la baie durant des périodes prolongées. Trois types d'environnement hydrodynamiques (conduits, fissures et matrices) ont été définis pour chacun des six forages en comparant deux méthodes qui se sont avérées cohérentes entre-elles. Les variations des conductivités spécifiques combinées à la chimie des eaux des six forages et de lacs ont permis d'évaluer l'étendue du biseau salé dans l'aquifère en fonction de la recharge de l'aquifère et des cycles de marée haute/basse et vives eaux/basses eaux: l'étendue du biseau salé dépend des propriétés hydrodynamiques de l'aquifère mais aussi de l'influence relative de la recharge et de la marée sur les niveaux piézométriques, induisant chacun des comportements opposés. Ainsi, la compétition entre la recharge et la marée contrôle l'intrusion d'eau de mer dans l'aquifère, ce qui explique les changements spatio-temporels du biseau salé dans l'aquifère. Les fortes amplitudes de marée semblent être le moteur des brèves intrusions salines dans l'aquifère proche de la rive alors que la position du niveau piézométrique semble influencer l'intensité de cette augmentation de la salinité. La recharge karstique de la région est suffisamment importante tout au long de l'année pour que le biseau salé ne s'étende pas plus loin qu'un kilomètre de la rive. La diminution des précipitations durant l'été (~10 %) ainsi que l'augmentation du niveau marin prévues pour les prochaines décennies, contribueront certainement à une intrusion plus importante du biseau salé dans l'aquifèreLow-lying coastal areas in the west of Ireland, such as the Galway and Clare coasts, have seen recent increases in flooding frequencies coupled with overall increases in sea level. The impacts of these changes are most strongly felt in coastal karst catchments and this study focuses on one such area, the Bell Harbour catchment (~50 km²), where there is a clear interaction between rainfall inputs and tidal influences, to create a terrestrial salt water wedge. Data (specific conductivity and water levels) have been collected at two coastal springs, six boreholes, three lakes, and from discrete locations in the middle of the bay, using dedicated loggers over extended periods. Two approaches that provided consistent results were used to explain the different hydrodynamic behaviours identified in the boreholes (conduits, fissures and matrix flows). Specific conductivity variations and water chemistry measured inland allowed for assessment of the spatial extent of the saltwater wedge into the aquifer as a function of both karst recharge and tidal movements at high/low and neap/spring tidal cycles. The extent of the saltwater wedge depends on the intrinsic properties of the aquifer but also on the relative influence of the recharge and the tide on groundwater levels, which induce opposite behaviours. This dynamic between recharge and the tide thus controls the seawater inputs, hence explaining temporal and spatial changes in the saltwater wedge in this coastal karst aquifer. Strong tidal amplitudes seems to be the motor of sudden saltwater intrusion observed in the aquifer near the shore while the relative elevation of the groundwater appears to influence the intensity of the salinity increase. The magnitude of annual recharge in the area is high enough to limit saltwater intrusion to no more than about one kilometre inland from the shore. Given the anticipated decreases in summer precipitation (~10 percent), coupled with anticipated sea level rises, the extent of the saltwater wedge into the aquifer is likely to increase in coming decades
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Louche, Barbara. "Limites littorales de la nappe de la craie dans la région Nord Pas-de Calais : relations eaux souterraines - eaux superficielles - mer." Lille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LIL10194.
Full textAbstract:
La limite de la nappe de la craie a été étudiée sur le littoral nord Pas-de-Calais et plus précisément entre le sud de la boutonnière du boulonnais et l’Authie. Cette nappe passe d'un état libre à captif sous la plaine littorale par superposition des aquifères quaternaires des bas-champs et des dunes. On observe, au contact des eaux marines, des échanges plus ou moins localisées entre ces divers types d'eau. Quelques études antérieures, essentiellement piézométriques et hydrologiques, ont décrit l'existence d'hétérogénéités dans la répartition des caractéristiques hydrodynamiques. Des études piézométriques réalisées au sein du massif dunaire ont permis de démontrer que les échanges verticaux dans la plaine marine, varient selon les endroits, entre nappes superficielles (nappe libre des dunes, nappe et réseau de drainage des formations quaternaires marines) et profondes contenues dans le substratum crayeux fracture. L'utilisation conjointe de l'hydrochimie et de la géophysique démontre que sous la plaine maritime l'aquifère crayeux est caractérisé par la juxtaposition d'eaux, d’Age, de composition et d'origine différentes. La modélisation des écoulements souterrains sur une superficie de 500 km2 confirme l'existence de compartiments hydrogéologiques à comportements hydrodynamiques différents. De plus, même si l'analyse de suivis piézométriques suggère l'existence de phénomènes karstiques, l'étude hydrodynamique de trois sources ne l'a pas confirmé pour l'instant.
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Yao, Koffi Théodore, and Koffi Théodore Yao. "Hydrodynamisme dans les aquifères de socle cristallin et cristallophyllien du Sud-Ouest de la Côte d'Ivoire : cas du département de Soubré : apports de la télédétection, de la géomorphologie et de l'hydrogéochimie." Phd thesis, Conservatoire national des arts et metiers - CNAM, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00561648.
Full textAbstract:
Les outils de la télédétection, de la géomorphologie et de l'hydrogéochimie ont été utilisés pour caractériser la circulation des eaux souterraines dans les aquifères de socle d'une partie du bassin versant du Sassandra située dans le Sud-Ouest de la Côte d'Ivoire. La distribution des espacements entre les linéaments observés obéit à un processus de poisson et il a été estimé que 17 % de linéaments de taille inférieure à 2,1 km n'ont pas été cartographiés. Ce champ de linéaments a été étudié par analyse d'image pour aboutir à une structuration des aquifères en blocs individualisés. Cette approche a permis d'étudier de l'hydrodynamisme dans les aquifères discontinus à l'échelle locale. Les conditions d'emmagasinement et de circulation des eaux souterraines ont été approchées par l'utilisation des ions majeurs de l'eau. Les eaux calciques, peu ou moyennement minéralisées, sont issues des zones en amont du bassin versant où la recharge des nappes, se fait assez vite à travers certains chemins préférentiels. Les eaux sodiques sont localisées pour la majorité en aval du bassin versant où l'infiltration des eaux fortement évaporées et les échanges des cations prédominent. Les terrains présentent des altitudes s'échelonnant de 70 m à 210 m avec des pics ponctuels par endroits qui s'élèvent jusqu'à 450 m avec et des pentes qui oscillent de 2 à 4 %. L'analyse des épaisseurs d'altérites met en évidence un contrôle par la lithologie et une épaisseur est moins forte dans les vallées des principaux cours d'eau. La modélisation piézométrique montre que le bassin versant hydrogéologique reproduit le bassin versant hydrologique à une dizaine de mètres de profondeur avec quelques variations.
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Moingt, Matthieu. "Caractérisation de la matière organique dissoute d'un site d'eau de surface (fleuve Saint-Laurent) et d'un site d'eau souterraine (aquifère de l'Astien, France) par l'utilisation des isotopes du carbone et des produits d'oxydation de la lignine." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00399210.
Full textAbstract:
Le cycle de la matière organique à l'échelle continentale reste encore en partie méconnu. Ainsi, le COD a surtout été étudié sous un aspect chimique indifférencié. Des études isotopiques et l'utilisation de biomarqueurs ont permis d'élucider certains aspects de son cycle. La présente étude s'inscrit dans cette perspective. Deux types de milieux distincts, le fleuve Saint-Laurent et l'aquifère de l'Astien (France), ont été examinés. Dans le volet "Saint-Laurent", nous nous sommes intéressés au cycle du carbone organique terrigène (COT) à partir de mesures 13C et 14C du COD et d'une composante réfractaire du COD afin de comprendre l'origine et l'évolution du COT lors de son transit vers l'océan. Dans le second volet, les mêmes approches ont été retenues afin de déterminer la nature, les sources, l'état de dégradation et l'évolution temporelle du COD dans une nappe d'eau souterraine. Nous retenons une origine majoritairement terrigène pour le COD du Saint-Laurent, ainsi que son âge globalement très récent. Cependant, une fraction de ce COD est apparue beaucoup plus ancienne. La présente étude indique que le COD total du système hydrologique du fleuve Saint-Laurent est en majorité constitué de composés organiques facilement biominéralisables et donc potentiellement grands consommateurs d'oxygène dissous. Le COT pourrait donc jouer un rôle plus important qu'estimé aujourd'hui dans l'apparition de conditions hypoxiques dans les estuaires et zones côtières du globe. Dans le système de l'aquifère de l'Astien, les cinétiques relatives de dégradation des composés organiques issus de la macromolécule ligneuse pourraient donner lieu à des applications géochronométriques.
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Leze, Julie. "Modélisation de l’impact des forçages océaniques sur les nappes côtières. Étude de l’Ermitage (île de La Réunion)." Thesis, La Réunion, 2012. http://www.theses.fr/2012LARE0016/document.
Full textAbstract:
En se basant sur un niveau océanique constant, les études des nappes côtières ne considèrent généralement pas l'impact des forçages océaniques. Notre approche combine le suivi à long terme de la « Nappe des Sables » de l'Ermitage (en arrière d'un récif frangeant, La Réunion) avec la réalisation de modèles numériques dans le but de tester l'influence des de ces forçages sur l'évolution de la piézométrie, du front dispersif et des flux transitant le long de la limite océanique. En mettant en parallèle le comportement de la nappe et du domaine océanique (récif), ces travaux présentent l'étude comparative la plus complète d'un système côtier, basée sur un enregistrement en continu d'environ 600 jours. Il apparaît que la géométrie du modèle et les paramètres hydrodynamiques choisis, associés à différents types de forçages océaniques, ont des conséquences variables sur la piézométrie, le front dispersif et les flux. Ainsi, les différentes définitions de limite océanique testées sur des simulations reproduisant la période de suivi montrent que la prise en compte d'une limite océanique complexe en régime transitoire sur cette période génère une meilleure reproductibilité des signaux enregistrés (piézométriques et salinité) que lorsque l'on utilise un niveau océanique moyen constant dans les modèles. Ces résultats mettent en évidence qu'une bonne compréhension des mécanismes hydrodynamiques au sein des nappes côtières implique la mise en place d'un suivi à long terme des phénomènes de forçage océanique qui agissent directement sur la nappe. La caractérisation des différents forçages océaniques nécessite de décomposer le signal global, dont l'analyse en harmonique permet d'identifier les contributions respectives des oscillations périodiques et homogènes de marée et des oscillations brusques et ponctuelles liées à la houle. La modélisation met ici en évidence qu'il est indispensable que la complexité du système naturel soit reproduite de manière réaliste dans les futures études des nappes côtières. Dans cette optique, la combinaison des données hydrogéologiques et océanographiques dans des environnements côtiers où ces approches n'ont, jusqu'à présent, jamais été couplées, permettra de quantifier l'impact des forçages océaniques sur ces milieuxStudies of coastal aquifers based on a constant mean sea level generally not consider the impact of oceanic oscillations. Our approach combines a long-term recording of “La Nappe des Sables” (adjacent to the fringing reef system of l'Ermitage, La Reunion) with numerical models in order to investigate the influence of these oceanic seasonal oscillations on groundwater hydrodynamics, seawater intrusions and submarine groundwater discharges. Analyzing both the behavior of the aquifer and the oceanic domain (reef), this study integrates a continuous recording of 600 days. It shows that the geometry and the hydrodynamic parameters chosen in the model, correlated to three types of oceanic oscillations, have variable consequences on the hydraulic head, the dispersive front and submarine groundwater discharges. Moreover, taking into account different complex oceanic boundaries in transient simulations over this 600 days period generates a better reproducibility of recorded signals (hydraulic head and salinity). These results underline that a long-term recording of oceanic oscillations is necessary for a good understanding of hydrodynamic mechanisms within coastal aquifers. The global signal must be decomposed with a harmonic analysis in order to identify the respective contributions of wave set up and tidal pumping to this signal. Our models reveal that the complexity of the natural system must be accounted for realistically in future numerical studies. The combination of hydrogeological and oceanographical data will allow the quantification of the impact of oceanic seasonal oscillations on such environments
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Hoareau, Johan. "Utilisation d'une approche couplée hydrogéophysique pour l'étude des aquifères - Applications aux contextes de socle et côtier sableux." Phd thesis, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00470297.
Full textAbstract:
La caractérisation d'un aquifère est classiquement réalisée à partir d'études géologiques, piézométriques, géochimiques et de pompages d'essai. Ces techniques d'étude présentent certaines limites, qui peuvent néanmoins être réduites par l'utilisation de méthodes complémentaires comme certaines méthodes géophysiques. L'objectif de cette thèse est de quantifier l'amélioration apportée par les informations géophysiques dans la caractérisation hydrogéologique des aquifères. Deux contextes géologiquessont sélectionnés pour les difficultés qu'ils posent à la caractérisation hydrogéologique, l'importance des questions sociétales qui s'y posent et leur pertinence dans le cadre des interventions humanitaires : les aquifères de socle cristallin et les lentilles d'eau douce des cordons sableux côtiers. Les résultats d'une étude numérique et leur validation sur deux sites expérimentaux en Inde montrent que les informations complémentaires apportées par la technique de panneau électrique et la méthode de sondage par résonance magnétique des protons (RMP) permettent de préciser l'interprétation de pompages d'essai en contexte de socle. L'incertitude sur la transmissivité est réduite en moyenne de 39 % et celle sur le coefficient d'emmagasinement de 34 %. Cette approche hydrogéophysique permet ainsi de mieux décrire le milieu souterrain, et de proposer des modèles conceptuels plus complets. En milieu côtier sableux dans le Sud de l'Inde, l'utilisation combinée d'observations piézométriques, de la loi d'Archie et des méthodes de sondage électromagnétiques en domaine temporel (TDEM) et RMP permet de quantifier un volume d'eau douce disponible de 510 litres en moyenne par mètre carré de surface au sol avant la mousson dans la partie inhabitée (contre 420 L/m2 dans la partie habitée), et 670 L/m2 après la mousson (contre 450 L/m2 dans la partie habitée). Ces volumes auraient été surestimés de près de 40 % si une approche basée uniquement sur le TDEM et la loi d'Archie avait été utilisée. Le suivi temporel des mesures géophysiques permet également d'estimer la recharge nette de l'année hydrologique 2008 à 140 mm sur ce cordon (pour 2030 mm de précipitations). De plus, ce cordon sableux présente un champ géomagnétique hétérogène, qui rend la mesure de signaux de Free induction decay, (FID, classiquement enregistrés en sondage RMP) difficile. Une nouvelle procédure de mesure et d'interprétation basée sur des signaux d'écho de spin a donc été testée et validée expérimentalement. La caractérisation du milieu avec ce nouveau protocole permet de préciser la teneur en eau du milieu, sous-estimée de 26 % par le protocole FID. Ce résultat ouvre de nouvelles perspectives dans la recherche d'une relation quantifiée entre la teneur en eau RMP et les différentes porosités hydrogéologiques.
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Huet, Maryline. "Comparaison de méthodes d'estimation de la recharge des aquifères : exemple de la région Charlevoix-Haute-Côte-Nord." Thèse, 2015. http://constellation.uqac.ca/3828/1/Huet_uqac_0862N_10183.pdf.
Full textAbstract:
Estimer la recharge des eaux souterraines constitue un défi majeur dans le but d’assurer une gestion durable des aquifères. Beaucoup de méthodes d’estimation de la
recharge sont disponibles. Cependant il s’agit essentiellement d’approches indirectes entraînant d’importantes incertitudes qui sont de plus difficilement quantifiables. L’objectif principal de ce projet de maîtrise est donc de comparer plusieurs méthodes d’estimation de la recharge afin d’obtenir un meilleur degré de confiance. Quatre méthodes sont appliquées et comparées sur quatre bassins versants de la région Charlevoix – Haute-Côte-Nord (CHCN), reliés aux stations hydrométriques disponibles, pour la période 1975-1995.
Les bilans hydrologiques globaux, BH₁ et BH₂, ont été réalisés en supposant que : AV = ETR + Ru + Re, avec AV les apports verticaux, ETR l’évapotranspiration, Ru le ruissellement et Re la recharge. Un bilan hydrologique spatial sur un maillage de 250 m × 250 m, BH₃, a également été proposé. Enfin la méthode de séparation des hydrogrammes a permis d’estimer la recharge à l’échelle de chaque bassin versant en supposant que la décharge des eaux souterraines équivaut à la recharge.
Les recharges moyennes annuelles (1975-1995) pour la région CHCN, estimées à partir de BH₁ et BH₂ sont semblables, soit 188 et 154 mm respectivement. Les cartes de recharge potentielle réalisées par BH₃, montrent que les moyennes annuelles (pour la période 1989-1992 sont 208 et 181 mm pour l’infiltration et le ruissellement
respectivement. Pour chaque bassin versant, les valeurs moyennes annuelles maximales d’infiltration sont obtenues pour les dépôts de sable et gravier essentiellement présents dans les fonds de vallée ainsi que sur les hautes -terres en amont du bassin versant de la Malbaie (532 mm/an). Dans ces contextes, le ruissellement de surface est donc presque nul. Au contraire, les dépôts de till, d’argile et le roc affleurant sont plus propices au ruissellement (312 mm/an) et représentent donc les valeurs minimales d’’infiltration (113 mm/an). La moyenne annuelle de recharge sur la période d’étude (1975-1995) estimée à partir de la séparation des hydrogrammes (179 mm/an) est très proche de celles estimées par BH₁ et BH₂ (188 mm et 154 mm).
Cependant beaucoup d’incertitudes sont à prendre en compte dans l’estimation de la recharge pour la région CHCN. Ces incertitudes sont liées aux hypothèses simplificatrices des méthodes utilisées mais également à la fiabilité des données climatologiques.
L’application de méthodes complémentaires lors de travaux futurs permettrait de valider ces résultats. Par exemple, investiguer la zone vadose permettrait notamment de
tenir compte de la teneur en eau du sol, de sa conductivité hydraulique et du niveau de la nappe pour une approche de calcul de la recharge sur les processus physiques (hydrauliques) d’écoulement en zone vadose.