Effet de l'anisotropie et de l'hétérogénéité sur le calcul du temps de transfert

Djaouida Chenaf, Sarah Boukemidja, Ahmed Kettab

In the proceedings of: GeoMontréal 2013: 66th Canadian Geotechnical Conference; 11th joint with IAH-CNC

Session: General Hydrogeology II

ABSTRACT: The attenuation zone of the wellhead protection area is attributed to a travel time value which is the decisive parameter. The available analytical methods to determine the transit time in an unconfined aquifer are based on very simplistic assumptions of reality. These methods assume the aquifer to be homogeneous and isotropic although it is generally heterogeneous and anisotropic. The particular case of a layered aquifer is replaced, in practice, only by its equivalent homogeneous model without any spatiotemporal validation of this equivalency. This article summarizes the results of a numerical study by finite elements of the effect of the anisotropy and heterogeneity by stratification on the transit time values and on wellhead protection areas which result from the case of an unconfined aquifer not influenced by recharge. Pour chaque puits de captage d™eau souterraine, un périmètre de protection doit être défini afin de minimiser tout risque de contamination et ainsi assurer une protection naturelle adéquate de la quantité et de la qualité des eaux souterraines. La délimitation des zones de protection autour des puits de captage a été le sujet de nombreuses investigations, depuis le début du siècle dernier. Dans plusieurs pays du monde, le recours aux eaux souterraines est indispensable pour satisfaire les demandes croissantes en eau potable. Une mauvaise gestion des sources de contamination peut causer la dégradation de la qualité des eaux souterraines. Il est donc obligatoire de définir des aires de protection autour des puits et des sources d™eau potable où l'utilisation des terres dans ces zones est contrôlée voire limitée. Ces aires protégées appelées périmètres de protection de puits sont connues sous le nom anglais « wellhead protection areas (WHPAs) » et sont définies par l™US EPA (1987) qui propose six méthodes principales pour

RÉSUMÉ: Le périmètre de protection rapprochée dans l™aire de protection des captages d™eau potable est attribué au temps de transfert qui est le paramètre déterminant. Les méthodes analytiques disponibles pour le calcul de ce temps de transfert dans un aquifère à nappe libre se basent sur des hypothèses très simplistes par rapport à la réalité. Elles considèrent l™aquifère isotrope et homogène, bien qu™il soit de caractère généralement hétérogène et anisotrope. Le cas particulier du milieu aquifère stratifié, n™est considéré, en pratique, que par son modèle homogène équivalent sans aucune validation spatiotemporelle de cette équivalence. Cet article résume les résultats d™une étude numérique par éléments finis de l'effet de l'anisotropie et de l'hétérogénéité par stratification sur les valeurs du temps de transfert et sur les périmètres de protection rapprochée qui en découlent dans le cas d™un aquifère à nappe libre non influencé par la recharge.

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