SIMULATIONS NUMERIQUES DES EAUX SOUTERRAINES ET DE …

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SIMULATIONS NUMERIQUES DES EAUX SOUTERRAINES ET DE SURFACE

Boris Matti, 24.06.2019

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MODELES HYDRAULIQUES, THERMIQUES et MASSES TRAITES

Type de Modèle et Objectifs Références

Hydraulique et thermique au niveau du massif alpin La galerie de la Piora, Tunnel de Base du Gothard (TI, CH)

Hydraulique et couplage hydro-mécanique des glissements de

terrain

La Frasse (VD, CH)

Hydraulique et thermique avec étude de Pompes à chaleur (PAC) Hôpitaux de Sion et SUVA (VS, CH), San Vittore (GR, CH)

Hydraulique pour le minier, étude de durabilité des ressources en

eau, stratégie d’exploitation et rabattement de la nappe à long terme

avec étude d’impacte régional.

Les mines d’or de As Suq, Ad Duwahyi et Humaymah (KSA)

Hydraulique au niveau urbain pour construction de lignes de métro Riyadh (KSA), Doha (QA)

Hydraulique au niveau urbain pour rabattement et contrôle de la

nappe souterraine (en surface!)

Dubaï DEWA et DIP (UAE)

Hydraulique au niveau péri-urbain pour rabattement et contrôle de

la nappe souterraine (en surface!)

Dubaï AL MAKTOUM INTERNATIONAL AIRPORT (UAE)

Hydraulique au niveau urbain pour étude du bilan hydraulique et

analyse régionale des ressources en eau

Kabul (AF)

Hydraulique au niveau local avec couplage eau de surface et eau

souterraine pour étude de recharge forcée.

Kabul (AF), Wadi Al Alb et Al Ghat (KSA)

Hydraulique et transport de masse au niveau local pour étude de

réinjection et stockage des eaux usées traitées dans milieux salins

Lusail, Qatar (QA), Aquifer Storage and Recovery (ASR) (QA)

Hydraulique et transport de masse au niveau local pour étude

des interactions eau du lac et aquifère

Maroggia (TI, CH)

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CAS 1 PIORA – ALPTRANSIT (TI) – 3D Hydraulique-Thermique (2001-2002)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 3D hydro-thermique du massif du Gothard pour estimer les températures

lors de la perforation du tunnel de base de Alptransit. Point d’approche: galerie de la Piora

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T°mesurées

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Mètres de creuse depuis le Sud

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Mètres de creuse depuis le Sud

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Permanent

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CAS 2 GLISSEMENT DE LA FRASSE (VD) – 3D Hydraulique (2005-2008)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 3D hydraulique (couplage hydro-mécanique) du glissement de la Frasse

pour dimensionner la galerie de drainage (par drains gravitaires sub-verticaux), estimer les flux sortants drainants et

mouvements résiduels.

FE

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CAS 3 PAC HOPITAUX DE SION ET SUVA (VS) – 3D Hydro-Therm. (2007)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 3D hydro-thermique de l’aquifère du Rhône pour évaluer le potentiel

thermique de la nappe et la faisabilité de systèmes PAC additionnels. Etude des interférences thermiques. FE

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CAS 4 MINE d’OR DE AD DUWAHYI (KSA)– 3D Hydraulique (2013-2014)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 3D hydraulique de l’aquifère lié à l’exploitation aurifère de Ad Duwahyi

Gold Mine (KSA). Etude de durabilité des ressources en eau et stratégie d’exploitation à long terme. MO

DF

LO

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CAS 5 MINE d’OR DE AS SUQ (KSA)– 3D Hydraulique (2013-2014)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 3D hydraulique de l’aquifère lié à l’exploitation aurifère de As Suq (KSA).

Etude de durabilité des ressources en eau et stratégie d’exploitation à long terme avec variantes de pompage. MO

DF

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CAS 6 MINE d’OR DE HUMAYMAH (KSA)– 3D Hydraulique (2013-2014)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 3D hydraulique de l’aquifère lié à l’exploitation aurifère de Humaymah

(KSA). Etude de durabilité des ressources en eau, stratégie d’exploitation et rabattement de la nappe à long terme,

et impacte régional.

MO

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CAS 7 WADI RECHARGE FORCEE AL ALB (KSA) – 2D Hydraulique (2014)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 2D hydraulique de l’aquifère du Wadi Al Alb (KSA) pour évaluer le

potentiel de recharge saisonnier par recharge forcée combinant barrage de rétention et puits gravitaires.

SE

EP

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CAS 8 WADI RECHARGE FORCEE AL GHAT (KSA) – 2D Hydraulique (2014)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 2D hydraulique de l’aquifère du Wadi Al Ghat (KSA) pour évaluer le

potentiel de recharge saisonnier par recharge forcée combinant barrage de rétention et puits gravitaires.

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CAS 9 MODEL REGIONAL RIYADH METRO – 3D Hydraulique (2014-2015)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 3D hydraulique des aquifères de Riyadh (KSA) pour évaluer les

conditions de flux et hauteurs de nappe durant la construction des différentes lignes du métro de Riyadh. FE

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CAS 10 MODEL LOCAL RECHARGE TSE LUSAIL (DOHA)– 3D Hydraulique-Salinité (transport de masse) (2015)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 3D transport de masse local de l’aquifère salin superficiel à Lusail, dans la

zone industrielle de Doha, pour l’étude de réinjection des eaux usées traitées (les «Treated Sewage Effluents» ou TSE)

dans l’aquifère salin pour stockage.

MO

DF

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Page 13: SIMULATIONS NUMERIQUES DES EAUX SOUTERRAINES ET DE …

CAS 11 DUBAÏ “DEWA” FRENCH DRAIN DEWATERING – 3D Hydraulique (2016)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 3D hydraulique des aquifères côtiers de Dubaï pour dimensionner un

système permanent de drain français pour le contrôle du niveau de la nappe. FE

FL

OW

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CAS 12 DUBAÏ “DIP” FRENCH DRAIN DEWATERING – 3D Hydraulique (2016)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 3D hydraulique des aquifères de Dubaï pour dimensionner un système

permanent de drain français pour le contrôle du niveau de la nappe. FE

FL

OW

Page 15: SIMULATIONS NUMERIQUES DES EAUX SOUTERRAINES ET DE …

CAS 13 DUBAI “AL MAKTOUM INTERNATIONAL AIRPORT” DEWATERING– 3D Hydraulique (2018)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 3D hydraulique du futur aéroport international Al Maktoum pour

dimensionner le système de puits profonds (deep wells) pour le contrôle du niveau de la nappe lors des étapes

d’excavation et de construction.

FE

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CAS 14 KABUL AQUIFER MANAGED RECHARGE – 3D Hydraulique (2017-2019)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 3D hydraulique de l’aquifère régional de la ville de Kabul pour l’étude du

bilan hydraulique et analyse régionale des ressources en eau, et interconnections entre les différents bassins. FE

FL

OW

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CAS 15 KABUL AQUIFER MANAGED RECHARGE – 3D Hydraulique (2017-2019)

Objectifs du problème: Calibrer des modèles 3D hydraulique locaux pour chaque site pilote de recharge forcée,

couplage eau de surface/eau souterraine utilisant IfmLake Module (FEFLOW plug-in).

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CAS 16 KABUL AQUIFER MANAGED RECHARGE – 3D Hydraulique (2017-2019)

Objectifs du problème: Calibrer des modèles 3D hydraulique locaux pour chaque site pilote de recharge forcée,

couplage eau de surface/eau souterraine utilisant IfmLake Module (FEFLOW plug-in). FE

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Page 19: SIMULATIONS NUMERIQUES DES EAUX SOUTERRAINES ET DE …

CAS 17 PAC SAN VITTORE – 3D Hydro-Thermique (2017-2019)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 3D hydro-thermique de l’aquifère de San Vittore (GR) pour l’évaluation de

l’effet saisonnier thermique des PACS, installation de nouveaux systèmes et plan d’exploitation durable des

ressources.

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CAS 18 MAROGGIA POMPAGE-CONTAMINATION-LAC– 3D Hydraulique (2019)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle pseudo-3D hydraulique de l’aquifère côtier de Maroggia (TI) et du puits

communal pour évaluer la contribution aquifère/lac et impactes d’éventuelles pollutions (transport de masse). FE

FL

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CAS 19 RIVIERE TICINO (TI) EVALUATION DIGUE – 2D Hydraulique (2017)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 2D hydraulique de la rivière Ticino à Airolo pour étudier des variantes de

réaménagement fluviatile et transport de sédiment. BA

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ME

NT

Page 22: SIMULATIONS NUMERIQUES DES EAUX SOUTERRAINES ET DE …

CAS 20 RIVIERE MOESA (GR) EVALUATION DIGUE – 2D (2018)

Objectifs du problème: Calibrer un modèle 2D hydraulique de la rivière Moesa (GR) pour étudier des variantes de

réaménagement fluviatile et des berges. BA

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CAS 21 BASSIN DE RETENTION au KOWEIT – 2D (2019)

Objectifs du problème: Dimensionement de bassins de rétention. Calcule de stabilité des berges et analyses des

suintements. Programme: GEOSTUDIO, SEEPW+SLOPE. BA

SE

ME

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GENERATION DE MILIEUX 3D HETEROGENES AVEC Hydro_Gen

Approche basée sur les fonctions

spatiales aléatoires Y

La distribution spatiale de la

propriété physique (i.e. perméabilité

k)

est aléatoire et corrélée dans

l’espace

La perméabilité k varie spatialement

selon une loi lognormale stationnaire

(Freeze (1975) et Gelhar (1993))

où Y suit une loi normale de

moyenne µ et de variance σ2.