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SIMULATIONS NUMERIQUES DES EAUX SOUTERRAINES ET DE SURFACE
Boris Matti, 24.06.2019
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)
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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Mètres de creuse depuis le Sud
Tem
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1994
T°mesurées
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Mètres de creuse depuis le Sud
Tem
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ture
(°C
)
2007
50000
Permanent
B
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Mètres de creuse depuis le Sud
Tem
péra
ture
(°C
)
1994
50000
Permanent
A
FE
FL
OW
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
FL
OW
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
FL
OW
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
W
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
LO
W
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
DF
LO
W
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
W
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.
SE
EP
W
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
FL
OW
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
LO
W
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
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
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
FL
OW
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
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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Rec
har
ge (
m3
/d)
Time (days)
-1.80-1.60-1.40-1.20-1.00-0.80-0.60-0.40-0.200.000.20
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WEL
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UTF
LOW
S TO
GW
(M
3/D
)
LAK
E IN
FLO
W E
XT
(M3
/D)
TIME (DAYS)
FE
FL
OW
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
FL
OW
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.
FE
FL
OW
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
OW
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
SE
ME
NT
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
SE
ME
NT
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
NT
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.