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1.
Aquifers are generally composed of highly permeable layers that can conduct a considerable amount of groundwater. Traditionally, aquifer units are correlated through the concept of lithostratigraphy. For low-permeable aquifers, it is difficult to define the spatial distribution of hydrogeological units, and this study attempts to use geochemical modeling to identify the groundwater flow paths in an area of Taiwan. Multiple geochemical analyses, including groundwater chemistry; stable isotopic compositions of hydrogen, oxygen and carbon; and radiocarbon contents were performed. Using these parameters as the constraints of geochemical models, the hydraulic connection was examined between pairs of possibly interlinked wells along four selected cross sections, and the conceptual groundwater model was accordingly established. The resultant model suggests that the hydraulic connection between aquifers should be correlated with the concept of chronological stratigraphy, especially for low-permeable, unconsolidated aquifers. Using Darcy’s law, the hydraulic conductivities of the fine-sand aquifers were estimated to be between 3.14 × 10−5 and 1.80 × 10−4 m/s, which are roughly one order of magnitude higher than those derived by in situ pumping tests. The substantial extraction of groundwater over a long period in the studied area could accelerate groundwater flow, leading to an overestimation of the aquifer permeability.

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Résumé En règle générale, les aquifères sont constitués de couches très perméables capables de conduire des quantités d’eau considérables. Les unités aquifères sont traditionnellement corrélées d’un point de vue lithostratigraphique. Dans le cas des aquifères à faible perméabilité, il s’avère difficile de définir une distribution spatiale des unités hydrogéologiques, et cette étude tente d’utiliser la modélisation géochimique pour identifier les cheminements des eaux souterraines dans un secteur de Taiwan. Plusieurs analyses géochimiques ont été réalisées ; elles incluent la chimie des eaux souterraines, les isotopes stables de l’hydrogène, de l’oxygène et du carbone et l’abondance en carbone 14. En utilisant ces paramètres comme contraintes pour les modèles géochimiques, les liaisons hydrauliques entre les puits potentiellement interconnectés ont été étudiées deux par deux, le long de quatre coupes présélectionnées, et le modèle conceptuel a été établi en conséquence. Ce modèle résultant suggère que les connexions hydrauliques inter-aquifères devraient être corrélées avec les concepts stratigraphiques, surtout pour les aquifères non consolidés à faible perméabilité. Les perméabilités dans les aquifères de sables fins ont été estimées par la loi de Darcy entre 3.14 × 10−5 et 1.80 × 10−4 m/s, soit environ un ordre de grandeur au-dessus de celles issues des tests de pompage sur site. L’exploitation substantielle des eaux souterraines sur une longue période dans la zone d’étude peut accélérer les écoulements souterrains, menant à une surestimation de la perméabilité de l’aquifère.
Resumen Los acuíferos están generalmente compuestos de capas muy permeables que pueden conducir una cantidad considerable de agua subterránea. Tradicionalmente, se ponen en correlación las unidades acuíferas a través del concepto de litoestratigrafía. Para los acuíferos de baja-permeabilidad, es difícil de definir la distribución espacial de unidades hidrogeológicas y este estudio intenta usar modelamiento geoquímico para identificar las direcciones del flujo de agua subterránea en un área de Taiwán. Se realizó el análisis geoquímico múltiple, incluyendo la química del agua subterránea, la composición de isótopos estables de hidrógeno, oxígeno y carbono, y el contenido de radiocarbono. Usando estos parámetros como limitantes de modelos geoquímicos, la conexión hidráulica se examinó entre pares de pozos posiblemente interrelacionados, a lo largo de cuatro cortes transversales seleccionados y de acuerdo con esto se estableció el modelo conceptual del agua subterránea. El modelo resultante sugiere que la conexión hidráulica entre los acuíferos deba interrelacionarse con el concepto de estratigrafía cronológica, sobre todo para los acuíferos sin consolidar de baja permeabilidad. Usando la ley de Darcy, se estimaron las conductividades hidráulicas de los acuíferos de arena fina obteniendo valores entre 3.14 × 10−5 y 1.80 × 10−4 m/s, las cuales son aproximadamente un orden de magnitud mayor, que aquéllos obtenidos in situ por las pruebas de bombeo. La extracción considerable de agua subterránea durante un periodo largo en el área estudiada, podría acelerar el flujo de agua subterránea, llevando a una sobrestimación de la permeabilidad en los acuíferos.
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2.
The influence of eight factors on hydraulic parameters (transmissivity, hydraulic conductivity, specific capacity, specific capacity index and maximum yields) are analysed, with data based on hydrogeological reports of 298 wells in dolomite aquifers in Slovenia. Influence of lithological properties is very significant, with the highest values of analysed variables observed in pure late-diagenetic intensely fractured Cordevolian dolomites, followed by Anisian and Late Triassic (‘Main’ dolomite) dolomites with high carbonate content and high primary porosity. The hydraulic parameters are not dependent on aquifer age, partial penetration, and well depth. The effects of depth to the water table and existence of low permeability overburden are not of major importance. The hydraulic parameter values are higher the closer to a river the wells are located, and topographic setting has a major effect. From the well reports, it was not always deduced whether the values of hydraulic conductivity and transmissivity stand for the values of the fractures or of the matrix, so it is proposed that when there is doubt as to whether these values are properly calculated, the most accurate parameters that can be used for a further prediction of aquifer yield are the specific capacity and, to a somewhat lesser extent, the specific capacity index.
Résumé  L’influence de 8 facteurs sur les paramètres hydrauliques (transmissivité, perméabilité, débit spécifique, courbe caractéristique et débit critique) est analysée sur des données issues des rapports de 298 puits dans les aquifères dolomitiques de Slovénie. L’influence des propriétés lithologiques est très significative : les valeurs les plus élevées sont observées dans les dolomies cordevoliennes pures, intensément fracturées et de diagénèse tardive, puis dans les dolomies de l’Anisien et du Trias Supérieur, avec une teneur élevée en carbonates et une forte porosité primaire. Les paramètres hydrauliques ne dépendent pas de l’age de l’aquifère, de la pénétration partielle ou de la profondeur. Les effets du niveau piézométrique et de l’existence d’une couverture peu perméable sont mineurs. Les paramètres hydrauliques augmentent à proximité des rivières, et la topographie a une influence majeure. Les rapports de forage ne stipulent pas systématiquement si les valeurs de perméabilité et de transmissivité sont relatives au réseau de fractures ou à la matrice ; il a par conséquent été proposé qu’en cas de doute sur le calcul de ces valeurs, les paramètres les plus significatifs pour remonter à la productivité de l’aquifère soient le débit spécifique et, dans une moindre mesure, la courbe caractéristique.
Resumen  Se analiza la influencia de ocho factores sobre parámetros hidráulicos (transmisividad, conductividad hidráulica, capacidad específica, índice de capacidad específica, y rendimientos máximos) en base a datos de reportes hidrogeológicos de 298 pozos en acuíferos de dolomía en Eslovenia. La influencia de las propiedades litológicas es muy significativa con los valores más altos de variables analizadas presentes en dolomías Cordevolianas con diagénesis tardía fracturadas intensamente, seguidas por dolomías (dolomía “Principal”) del Anisiano y Triásico Tardío con alto contenido de carbonato y alta porosidad primaria. Los valores de los parámetros hidráulicos no son dependientes de la edad del acuífero, penetración parcial, y profundidad del pozo. Los efectos de profundidad al nivel freático y existencia de cobertura de baja permeabilidad no son de importancia fundamental. Los valores de los parámetros hidráulicos son más altos mientras más cerca de un río se localizan los pozos y el ámbito topográfico tiene un efecto principal. No se pudo deducir de los reportes de los pozos si los valores de transmisividad y conductividad hidráulica representan valores de las fracturas o de la matriz, de modo que se propone que cuando exista duda en cuanto a que si estos valores se han calculado de manera adecuada, los parámetros de mayor precisión que pueden utilizarse para una predicción futura del rendimiento del acuífero son la capacidad específica y, en menor medida, el índice de capacidad específica.
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3.
Résumé

En 1989, un traçage a été réalisé sur la commune d’Escalles (Boulonnais) par injection d’uranine dans la partie non saturée de T aquifère crayeux. Les vitesses de transfert élevées (42 m h?1) obtenues et les directions d’écoulement mises en évidence étaient contradictoires avec ce qui était connu à ce moment-là du point de vue du fonctionnement hydrodynamique de l’aquifère. Les courbes de restitution obtenues, toutes à pics multiples, posaient le problème de l’existence possible de cheminements multiples au sein de la zone non saturée et de l’aquifère. En mars 1997 nous avons procédé à une triple injection de traceur en milieu saturé ce qui a permis de définir exactement les directions des axes de transfert souterrain et les vitesses associées, d’affiner la cartographie piézométrique du secteur, le rôle de la zone non saturée, de trancher entre drainage fissurai et drainage karstique et enfin de percevoir en partie les rôles exercés par certaines failles sur les écoulements souterrains. © 1999 Editions scientifiques et médicales Elsevier SAS  相似文献   

4.
Résumé

Les calcaires d’âge carbonifère de la province du Hainaut, en Belgique, presque toujours cachés par une couverture méso-cénozoïque et quaternaire sont intensément karstifiés.

Endokarsts et cryptokarsts caractérisent une morphologie karstique classique à laquelle s’ajoute une forme bien particulière d’altération en masse du calcaire que nous définissons sous le vocable de “fantôme de roche”.

Ces paléokarsts datent pour la majeure partie du Crétacé. Cependant, lorsque le manteau tertiaire et quaternaire recouvre directement le Paléozoïque et est plus ou moins perméable, le processus de karstification peut se poursuivre. Suite aux pompages industriels ou domestiques qui rabattent la nappe aquifère, une réactivation du processus karstique entraîne la formation de fontis à jour (appelés dans la région, puits naturels).

La localisation de ces formes karstiques cachées a une importance économique considérable, tant comme obstacle à l’exploitation et à la qualité de la pierre calcaire qu’à l’implantation des ouvrages d’art. Mais leur attrait scientifique ne cède en rien à l’impact économique. Les remplissages sédimentaires de ces paléokarsts constituent en effet des témoins irremplaçables de périodes continentales et permettent de cerner l’évolution paléogéographique locale avec la possibilité de reconstitution d’anciens réseaux hydrographiques.  相似文献   

5.
Knowledge of groundwater flow from soil or surface water to crystalline bedrock has usually been derived from indirect studies of drawdown in soil due to underground constructions, as well as from analysis of water chemistry and from tracer experiments. Infiltration into the bedrock occurs at specific sites where suitable combinations of geological and hydrological variables exist. Flow from soil to rock in the saturated zone occurs where conductors in the bedrock, such as fractures and fracture zones, are hydraulically connected to a groundwater reservoir in permeable soil or to horizons of permeable and constructive material in heterogeneous soil. Of particular importance for infiltration are the hydraulic conditions of the contact zone between soil and rock. A thin layer of silt on the bedrock surface often blocks the water flow. The micro-topography of the bedrock surface is important since fracture zones usually give depressions in the surface, in which accumulations of sorted and conductive material often can be found. A strong heterogeneity in the infiltration from soil to rock is evidenced by statistical analyses of the flow related to various geological and hydrogeological variables, as well as from analyses of groundwater chemistry and tracer experiments. In order to estimate the infiltration from soil to rock and to carry out mathematical modelling of the groundwater flow, it is necessary to have a good knowledge of the hydraulic conditions of the superficial rock and soil as well as of the conditions at the soil/bedrock contact zone. Information on the saturated flow from soil to rock is essential for calculation of water budgets, for assessments of spread of pollutants and for estimations of leakage into underground constructions.
Résumé: Les connaissances sur les écoulements souterrains des sols ou des eaux de surface res le substratum cristallin ont été généralement établies par des études indirectes sur le drainage des sols par des constructions souterraines, ainsi que par l'etude du chimisme des eaux et par des expériences de tra?age. L'infiltration dans le substratum se produit en des lieux particuliers oè les variables géologiques et hydrologiques possèdent en même temps des valeurs favorables. L'écoulement du sol vers la roche en milieu saturé intervient là où les axes drainant du substratum, tels que les fractures et les zones fracturées, sont hydrauliquement connectés à une nappe dans un sol perméable ou à des horizons de matériel perméable dans un sol hétérogène. Les conditions hydrauliques régnant au contact sol/roche jouent un r?le capital pour l'infiltration. Un fin niveau de silt à la surface du substratum suffit souvent à empêcher l'écoulement. La microtopographie de la surface du substratum est importante, car souvent des zones de fractures produisent des dépressions, où sont fréquemment observées des accumulations de matériel trié et perméable. Une forte hétérogénéité de l'infiltration du sol vers la roche est mise en évidence grace à des analyses statistiques de différentes variables géologiques et hydrologiques déterminant l'écoulement, ainsi que grace au chimisme de l'eau souterraine et aux tra?ages. Les information sur les écoulements en milieu saturé du sol vers la roche sont nécessaires pour calculer les bilans hydriques et la dispersion des polluants et pour estimer les fuites vers les ouvrages souterrains.
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6.
Thermal waters potentially provide information on geochemical processes acting deep within aquifers. New isotopic data on groundwater sulphate, inorganic carbon and strontium in thermal and non-thermal waters of a major limestone aquifer system in Derbyshire, England, UK, are used to constrain sulphate sources and groundwater evolution. Shallow groundwaters gain sulphate from oxidation of sulphide minerals and have relatively 13C-depleted dissolved inorganic carbon (DIC). Thermal waters have relatively high Sr/Ca and more 13C-enriched DIC as a result of increased water–rock interaction. In other respects, the thermal waters define two distinct groups. Thermal waters rising at Buxton have higher Mg, Mn and 87Sr/86Sr and lower Ca and SO4, indicating flow from deep sandstone aquifers via a high permeability pathway in the limestone. By contrast, Matlock-type waters (97% of the thermal flux) have elevated sulphate concentrations derived from interaction with buried evaporites, with no chemical evidence for flow below the limestone. About 5% of the limestone area's groundwater flows to the Matlock group springs via deep regional flow and the remainder flows via local shallow paths to many non-thermal springs. Gypsum dissolution has produced significant tertiary porosity and tertiary permeability in the carbonate aquifer and this is an essential precursor to the development of karstic drainage.
Resumen Las aguas termales potencialmente proporcionan información sobre procesos geoquímicos que actúan a profundidad en acuíferos. Nuevos datos isotópicos de sulfatos, carbón inorgánico y estroncio en aguas termales y no-termales de un acuífero importante de caliza en Derbyshire, Inglaterra se utilizan para delinear las fuentes de sulfato y la evolución de aguas subterráneas.Las aguas subterráneas no muy profundas adquieren sulfato a través de la oxidación de minerales de sulfuro y poseen carbón inorgánico disuelto (DIC) relativamente deplatado de 13C. Las aguas termales muestran un ratio Sr/Ca relativamente alto y poseen (DIC) más enriquecido en13C, como resultado de la mayor interacción de roca-agua. En otros aspectos, los aguas termales definen dos grupos distintivos. Las aguas termales que ascienden en Buxton tienen mas Mg, Mn y 87Sr/86Sr y menos Ca and SO4, indicando flujo de acuíferos de areniscas profundas por un sendero de alta permeabilidad en la caliza.En contraste el tipo de agua - Matlock (97% del flujo termal) posee altas concentraciones de sulfato, derivado por interacción con evaporitas enterradas, sin evidencia química de flujo debajo de la caliza. Aproximadamente 5% del agua del área de la caliza se fluye al grupo de manantiales de Matlock a través de un flujo regional profundo y el resto fluye por senderos locales poco profundos a muchos de los manantiales no-termales. La disolución de yeso ha producido porosidad terciaria importante así como permeabilidad en el acuífero de carbonato y este es un precursor esencial del desarrollo de drenaje kárstico.
Résumé Les eaux thermales peuvent apporter des informations sur les processus géochimiques dans les aquifères profonds. De nouvelles données isotopiques sur les sulfates présents dans les eaux souterraines, le carbone inorganique et le strontium dans les eaux thermales et non thermales d'un système aquifère calcaire majeur dans le Derbyshire, Angleterre, Royaume Uni, sont utilisées pour comprendre les sources de sulfates et l'évolution des eaux souterraines. Les eaux souterraines phréatique s'enrichissent en sulfate via l'oxydation des minéraux sulfatés et ont un Carbone Inorganique Dissous (DIC) relativement appauvri en13C. Les eaux thermales ont un rapport Sr/Ca relativement plus élevé et un DIC plus enrichi en13C, du fait de l'interaction accrue des eaux avec les roches. En d'autres mots, les eaux thermales définissent deux groupes distincts. Les eaux thermales remontant à Buxton ont un Mg, un Mn et un rapport 87Sr/86Sr plus hauts, mais un Ca et SO4 plus faible, indiquant un écoulement à travers les zones perméables des aquifers gréseux. Par contraste, les eaux du type de Matlock (97% du flux thermique), possèdent des concentrations élevées en sulfates, provenant de l'interaction des eaux avec les évaporites enfouies, tandis qu'il n'existe aucune évidence chimique d'un écoulement sous les calcaires. Sur environ 5% de la surface des calcaires, les eaux souterraines alimentent des sources non-thermales. La dissolution du Gypse a produit une porosité tertiaire significative et une perméabilité dans les aquifères calcaires, et ceci est un précurseur essentiel au développement du drainage karstique.
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7.
Résumé

Les formations tertiaires du système de piedmonts atlasiques du Sud marocain montrent de nombreuses silicifications qui affectent les différents faciès de la série : les grès calcaires, les conglomérats, les calcaires lacustres, aussi bien que les faciès plus argileux. Les accidents siliceux sont de tailles et de faciès variés, allant d’échardes millimétriques à des masses pluri-décimétriques. Dans les faciès argileux (torba), ce sont des plaquettes et des tubules de silice translucide. Dans les calcaires, ce sont surtout des faciès silexoïdes, à morphologies variées et à contours irréguliers. Dans les grès calcaires, ce sont des silicifications scoriacées, quelquefois disposées suivant un réseau de conduits anastomosés,

La pétrographie révèle que les dépôts de silice dans les vides forment une part importante des silicifications. Les silicifications translucides des faciès argileux sont entièrement formées de concrétions de calcédoine. Dans les grès calcaires, les silicifications résultent de la cimentation des grains de quartz détritiques par des dépôts de silice fibreuse et d’opale, après dissolution du ciment calcaire primaire. Dans les calcaires, certaines silicifications correspondent à la cimentation de micro-brèches karstiques par des quartz géodiques; même les plages qui apparaissent très homogènes, formées de quartz microcristallin, révèlent une porosité primaire importante. Il y a alternance de phases de dépôt de silice et de dissolution de la matrice calcaire. A côté de ces dépôts dans les vides existent aussi des épigénies, c’est à dire le remplacement de la matrice calcaire avec préservation des structures, sans formation de vides. Néanmoins, ces épigénies sont limitées à la bordure de vides à dépôts de silice.

Les silicifications sont dues à des processus diagénétiques tardifs. L’essentiel de la silice est constitué par des dépôts dans des vides ce qui permet de faire des hypothèses sur la nature des solutions nourricières. La régularité des dépôts tout autour des vides indique un milieu saturé, au sein d’une nappe. En raison de la solubilité relativement faible de la silice dans les eaux superficielles, des débits importants sont nécessaires pour renouveler constamment la silice précipitée des solutions. Ceci conduit à envisager des climats relativement humides à l’époque de la silicification, ainsi que l’existence de reliefs et de paysages incisés pour générer les écoulements de nappe suffisants.  相似文献   

8.
Résumén

La zone métamorphique qui jalonne la faille nord-pyrénéenne est caractérisée à la fois par son étroitesse et par les hautes températures atteintes à faible profondeur.

Les données géologiques sont assez nombreuses et précises, tant sur la zone métamorphique elle-même que sur le contexte régional pour contraindre une modélisation du transfert thermique dans le cadre de l’amincissement crustal, très important au Crétacé Moyen. On s’aperçoit alors que les modèles de transfert par conduction, appliqués à un amincissement homogène et hétérogène, ne peuvent pas rendre compte d’une anomalie aussi chaude et étroite.

On conclut au rôle essentiel joué par le transfert par circulation de fluides chauds, en s’appuyant sur les données de terrain. On discute les paramètres significatifs du problème et l’on est amené à proposer un fonctionnement thermique discontinu le long du couloir de faille qui reste pendant plus de 15 Ma une zone d’instabilité mécanique majeure à l’échelle de la zone frontière Ibérie/Europe.  相似文献   

9.
Hydraulic flow and transport (heat and solute) within crystalline rocks is dominated by the fracture systems found within them. In situ stress conditions have a significant impact on the hydraulic, mechanical and thermal coupled processes, and quantification of these processes provides a key to understanding the often transient time-dependent behaviour of crystalline rocks. In this paper, a geomechanical model is presented which describes fracture closure as a function of effective stress and the changes in parameters such as storage, permeability, porosity and aperture. Allowing the fracture closure to be defined by the change in normal effective stress provides a link to the numerical consideration of parametrical changes due to rock stress alterations caused for example by changes in fracture fluid pressure, stress release, tectonic stress, thermal stress, orientation of the natural fracture in the pervasive stress system and local changes in a rock mass due to stress alteration. The model uses geometrical considerations based on a fractal distribution of apertures on the fracture surface, and applies well-established analytical elastic deformation solutions to calculate the deformation response to changes in effective stress. Analysis of the fractal generation method allows a standard normal distribution of fracture apertures to be predicted for all common fractal dimensions relating to a 2D surface. Changes in the fracture aperture are related to hydraulic functions such as permeability, storage and porosity of the fracture. The geomechanical model is experimentally validated against laboratory scale experimental data gained from the closure of a fractured sample recovered at a depth of 3,800 m from the KTB pilot borehole. Parameters for matching the experimental data were established externally, the only fitting parameters applied were the minimum and maximum contact area between the surfaces and the number of allowable contacts. The model provides an insight into the key processes determining the closure of a fracture, and can act as a material input function for numerical models linking the effects of changes in the stress field, hydraulic or thermal conditions, to the flow and transport parameters of a fractured system.
Résumé L’écoulement et le transport (chaleur et soluté) dans les roches cristallines sont dominés par les systèmes de fracture. Les conditions de stress in-situ ont un impact significatif sur l’hydraulique, les processus couplés de mécanique et thermique et la quantification de ces processus apportent une clé pour comprendre le comportement transitoire des roches cristallines. Dans cet article un modèle géomécanique est présenté, modèle qui décrit la fermeture des fractures comme une fonction de la contrainte effective et des changements de paramètres tels le coefficient d’emmagasinement, la perméabilité, la porosité et l’ouverture. En s’accordant que la fermeture des fractures est définit par les changements de la contrainte effective normale, on apporte le lien avec la considération numérique des changements paramétriques dus aux altérations de la contrainte des roches, causés par exemple par des variations de la pression des fluides dans les fractures, du dégagement de la contrainte, des contraintes tectoniques et thermiques, des orientations des fractures naturelles dans le système de contraintes pénétrantes, et des changements locaux dans un massif de roches dus à l’altération des contraintes. Le modèle utilise des considérations géométriques basées sur une distribution fractale des ouvertures à la surface des fractures, et permet d’établir des solutions analytiques de la déformation élastique pour calculer la réponse de la déformation à la contrainte effective. L’analyse de la méthode par génération fractale permet de prédire une distribution normale standard de l’ouverture des fractures, pour toutes les dimensions fractales en relation avec les surfaces 2D. Les changements dans l’ouverture des fractures sont mis en relation avec les fonctions hydrauliques tels la perméabilité, l’emmagasinement et la porosité de la fracture. Le modèle géoméchanique est expérimentalement validé à l’échelle du laboratoire sur un échantillon fracturé récupéré à une profondeur de 3,800 mètres sur le puits du site pilote KTB. Les paramètres du calibrage des données expérimentales ont été établies extérieurement, les seuls paramètres utilisés étant les surfaces de contact minimum et maximum, et le nombre de contacts permis. Le modèle apporte une connaissance perspicace sur le processus clé déterminant la fermeture des fractures, et peut servir de fonction input dans les modèles numériques reliant les effets des variations de la contrainte du terrain, les conditions hydrauliques ou thermales, les paramètres de l’écoulement et du transport et les systèmes de fracture.
Resumen El flujo hidráulico y transporte (de calor y solutos) dentro de rocas cristalinas está dominado por los sistemas de fracturas que se encuentran en ellas. Las condiciones de esfuerzos in-situ tienen un impacto significativo en los procesos aparejados termales, mecánicos e hidráulicos y la cuantificación de estos procesos aporta una clave para entender el frecuente comportamiento transitorio dependiente de las rocas cristalinas. En este artículo se presenta un modelo geomecánico que describe el cierre de fracturas en función del esfuerzo efectivo y los cambios en parámetros tal como almacenamiento, permeabilidad, porosidad y apertura. El definir el cierre de fractura mediante el cambio en esfuerzo normal efectivo aporta un vínculo con la consideración numérica de cambios paramétricos ocasionados por alteraciones de esfuerzos en la roca causadas, por ejemplo, por cambios en presión de fluidos en fractura, liberación de esfuerzo, esfuerzo tectónico, esfuerzo termal, orientación de fracturas naturales en el sistema de esfuerzos penetrante, y cambios locales en una masa rocosa ocasionados por alteración de esfuerzos. El modelo utiliza consideraciones geométricas basadas en la distribución fractal de aperturas en la superficie de fractura y aplica soluciones analíticas bien establecidas de deformación elástica para calcular la respuesta de deformación a cambios en el esfuerzo efectivo. Los análisis del método de generación fractal permiten predecir una distribución normal standard para la distribución de aperturas de fracturas para todas las dimensiones fractales comunes que se relacionan con una superficie 2D. Los cambios en la apertura de fractura se relacionan con funciones hidráulicas tal como permeabilidad, almacenamiento y porosidad de la fractura. El modelo geomecánico se ha validado experimentalmente en contra de datos experimentales a escala de laboratorio obtenidos a partir del cierre de una muestra fracturada recuperada a una profundidad de 3,800 m en el pozo piloto KTB. Se establecieron externamente parámetros que se ajustan a los datos experimentales, con los parámetros de ajuste aplicados que fueron el área máxima y mínima de contacto entre las superficies y el número de contactos permisibles. El modelo arroja luz sobre los procesos clave que determinan el cierre de una fractura y puede actuar como un material de función de entrada para modelos numéricos que vinculan los efectos de cambios en el campo de esfuerzos, condiciones termales o hidráulicas, con los parámetros de flujo y transporte de un sistema fracturado.
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10.
Résumé

L’analyse morphologique spatialisée est une nouvelle méthode de détection des accidents utilisant les données morphométriques du relief (pente, orientation, altitude), extraites d’un modèle numérique de terrain précis par un programme informatique. Ce programme, en tenant compte des commandes morphogénétiques (lithologie, climat, chronologie), permet l’identification de modes morphométriques pour chaque type de morphologie et l’extraction des anomalies à ces modes. Certaines anomalies, après un traitement de hiérarchisation spatiale, sont interprétées comme des signatures tectoniques, l’analyse étant possible à l’échelle du versant. L’existence effective des accidents est validée à l’aide de méthodes de géologie structurale classiques. Par une meilleure définition de la position et de la géométrie des accidents, cette méthode peut permettre l’optimisation des études hydrodynamiques en aquifère fissuré, et dans le cas de réservoirs carbonatés, une approche spatiale de la karstification. Elle est appliquée ici à l’aquifère crayeux du Nord de la France, où, couplée à des enregistrements fins de données hydrogéologiques, elle permet l’identification de zones à transfert hydrodynamique rapide au droit d’accidents. Ces constatations conduisent à de nouvelles pistes de réflexions dans une région où la karstification n’est pas reconnue. © Elsevier, Paris  相似文献   

11.
The study highlights the dangers of limiting recharge calculations in humid climates to meteorological and soil considerations. It highlights the importance of developing a conceptual understanding of the influence of geology on recharge mechanisms and recharge rates. Uncertainties in recharge estimates through tills are examined by a study of the available literature, combined with sensitivity analyses of soil moisture budget parameters and of hypothetical scenarios of till properties and hydraulic gradients that are realistic for Irish conditions. The sensitivity analyses demonstrate that till properties have a greater influence over recharge than the soil moisture budgeting parameters. Results are considered in terms of recharge coefficients, representing the proportion of effective precipitation that becomes actual recharge to the aquifer. The literature review identifies a range in recharge coefficients from 4% to 90% in selected field and catchment scale studies from bedrock aquifers in Ireland and the U.K. The sensitivity analyses are able to simulate a similar range in recharge coefficient of 2% to 80% by varying only till permeability, thickness and vertical hydraulic gradients. In the scenarios examined, the greatest sensitivity to vertical till permeability lies between 0.001 m/day and 0.01 m/day. The sensitivity to soil moisture budgeting parameters is much less apparent. It is concluded that this is due to the dominance of grassland in Ireland and the relatively wet summers, resulting in the limited development of soil moisture deficits by comparison with some parts of the U.K.
Résumé Cette étude met en lumière les dangers résultants de la pratique consultant à limiter les calculs de recharge aux données météorologiques ainsi qu’aux considérations liées au sol. Elle met en lumière l’importance de développer des modèles conceptuels comprenant l’influence de la géologie sur les mécanismes de la recharge et les taux de recharge. Les incertitudes sur les estimations de la recharge à travers les argiles sont examinées à travers les données disponibles dans la littérature, combinées avec une analyse de sensibilité des paramètres du bilan hydrique et des scénarios hypothétiques reprenant les propriétés des argiles et les gradients hydrauliques qui sont réalistes dans le contexte irlandais de l’étude. Les analyses de sensibilité démontrent que les propriétés des argiles ont une plus grande influence sur la recharge que les paramètres du bilan hydrique des sols. Les résultats sont considérés en terme de coefficients de recharge, représentant la proportion de précipitation effective qui devient la recharge réelle de l’aquifère. La littérature identifie des coefficients de recharge allant de 4 à 90% sur des terrains sélectionnés à l’échelle de bassins-versants, sur les aquifères de socle en Irlande et au Royaume-Uni. Les analyses de sensibilité sont capables de simuler une variation aussi large de coefficients de recharge, en ne changeant rien que la perméabilité des argiles, leur épaisseur et les gradients hydrauliques verticaux. Dans les scénarios étudiés, la meilleure sensibilité à la perméabilité verticale se situe entre 0.001 et 0.01 m/jour. La sensibilité au bilan hydrique est beaucoup moins apparente. On en conclut que ceci est du à la dominance des prairies en Ireland et aux étés relativement humides, résultant des déficits en eau des sols relativement modérés en comparaison avec certaines zones du Royaume-uni.
Resumen El estudio resalta los peligros de limitar los cálculos de recarga en climas húmedos a las consideraciones meteorológicas y del suelo. Se destaca la importancia de desarrollar un entendimiento conceptual de la influencia de la geología en los mecanismos de recarga y los ritmos de recarga. Se examinan las incertidumbres en los estimados de recarga a través de tills mediante un estudio de la literatura disponible combinado con análisis de sensibilidad de parámetros de balance de humedad del suelo y de escenarios hipotéticos de las propiedades del till y gradientes hidráulicos que son realistas para condiciones típicas de Irlanda. Los análisis de sensibilidad demuestran que las propiedades del till tienen una influencia más grande en la recarga que los parámetros del balance de humedad del suelo. Se consideran los resultados en términos de coeficientes de recarga, representando la proporción de precipitación efectiva que se convierte en recarga real al acuífero. La revisión de literatura identifica un rango de coeficientes de recarga que varía de 4% a 90% en estudios seleccionados de cuencas y escala de campo realizados en acuíferos de macizo rocoso en Irlanda y el Reino Unido. Los análisis de sensibilidad pueden simular un rango similar en los coeficientes de recarga de 2% a 80% al variar únicamente la permeabilidad del till, el espesor y los gradientes verticales hidráulicos. En los escenarios examinados, la relación de sensibilidad más grande con la permeabilidad vertical del till se encuentra entre 0.001 m/día y 0.01 m/día. La sensibilidad en relación a los parámetros del balance de humedad del suelo es mucho menos aparente. Se concluye que esto se debe a la predominancia de tierras con hierba en Irlanda y los veranos relativamente húmedos, lo que resulta en el desarrollo limitado de déficit de humedad de suelo en comparación con algunas partes del Reino Unido.
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12.
The slug test is a popular field method for estimating aquifer parameters. As a finite-thickness skin is present at a wellbore, the result of test-data analysis may represent average hydraulic properties of the skin and formation zones. Moench and Hsieh (Int. Assoc. of Hydrogeology, The IAH 17th International Congress on Hydrology of Rocks of Low Permeability, Int. Assoc. of Hydrogeology. Tucson, Arizona, 7–12 January) provided the Laplace-domain solution for a confined aquifer with a finite-thickness skin that satisfies the governing equations, boundary conditions, and continuity requirements at the interface of the skin and formation zones. Two new formulae presented here relate the modified zero-order Bessel functions of the first and second kinds to their first and second derivatives. Their solution is evaluated using the modified Crump approach for the Laplace inversion. The numerical values obtained by the modified Crump approach are compared with others based on finite-element modeling. The results indicate that the values based on finite-element modeling exhibit poor accuracy, attributed to errors in the mass balance equation and interface condition in their mathematical model.
Resumen Los ensayos slug o tipo pulso son métodos populares de campo para estimar parámetros de acuíferos. Debido a que en los sondeos existe una membrana de espesor finito, el resultado del análisis de los datos del ensayo pueden representar las propiedades hidráulicas promedio de las zonas de la formación y dicha membrana. Moench AF y Hsieh PA (Asociación Internacional de Hidrogeólogos, 7–12 Enero 1985) Análisis de datos de prueba slug en un pozo con membrana de espesor finito. 17 Congreso Internacional de la Asociación Internacional de Hidrogeólogos sobre Hidrología de Rocas de Baja Permeabilidad. Asociación Internacional de Hidrogeólogos. Tucson, Arizona. 7–12 Enero. han aportado la solución en el ámbito de Laplace para un acuífero confinado con una membrana de espesor finito que satisface los requerimientos de las ecuaciones dominantes, las condiciones restrictivas, y de continuidad en la interfase de las zonas de formación y membrana. Las dos nuevas fórmulas que se presentan aquí relacionan las funciones modificadas Bessel de orden cero de la primera y segunda clase con su primera y segunda derivadas. Se evalúa su solución usando el enfoque modificado de Crump para la inversión Laplace. Los valores numéricos obtenidos mediante el enfoque modificado de Crump se comparan con otros valores numéricos basados en modelos de elementos finitos. Los resultados indican que los valores basados en el modelo de elementos finitos presentan poca precisión, que se atribuye a errores en la ecuación de balance de masa y a las condiciones de interfase en su modelo matemático.
Résumé Le slug-test représente une méthode populaire de terrain pour estimer les paramètres d’un aquifère. Du fait de la présence d’une couche à l’épaisseur limitée sur un site de forages, le résultat de l’analyse des données du test pourrait représenté le terrain mais aussi cette couche. Moench AF et Hsieh PA (Association Internationale d’Hydrogéologie, 7–12 Jan 1985) Analyses de données de slug test dans un puits présentant une couche d’épaisseur finie. 17ème congrès international de l’AIH sur l’Hydrologie des roches de faible perméabilité, Association Internationale d’Hydrogéologie. Tucson, Arizona, 7–12 Jan. apportent une solution du domaine de Laplace pour un aquifère confiné avec une épaisseur limitée qui satisfait l’équation en question, les conditions aux limites, et les besoins de continuité à l’interface de la couche et de l’encaissant. Deux nouvelles formules présentées dans cet article met en relation les fonctions de Bessel modifiées d’ordre zéro du premier et second type, avec leur dérivées première et deuxième. Leurs solutions sont évaluées en utilisant une approche de Crump modifiée pour l’inversion de Laplace. Les valeurs numériques obtenues avec l’approche de Crump sont comparées avec d’autres approches utilisant les modèles aux éléments finis. Les résultats indiquent que les valeurs basées sur les modèles aux éléments finis montrent une faible précision, du fait d’erreurs dans le bilan hydrologique et les conditions aux limites dans le modèle.
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13.
Joël Rodet 《Geodinamica Acta》2013,26(3-4):259-265
Résumé

Le facteur tectonique est reconnu depuis longtemps comme initiateur de la première phase de karstification, mais sans que ceci n’ait jamais été démontré car les témoignages des premières phases sont détruits par le développement de la karstification. Les qualités hydrologiques mixtes de la craie permettent de conserver une grande variété de formes spécifiques, illustrant différents stades d’évolution, depuis l’originel « primokarst » jusqu’au classique drain polyphasé.

Dans les collines du Perche, de très récentes recherches ont mis en évidence des galeries endokarstiques particulières, comblées de sables et d’argiles. Les analyses physiques, chimiques et rayons X ont démontré que ces remplissages résultent non pas d’un processus classique de dépôt fluviatile, mais au contraire d’un processus d’altération soulignant la progression d’un front d’altération dans la craie, jusqu’à la surface piézo- métrique. Les remplissages ne sont pas des dépôts sédimentaires, mais représentent une sorte de « fantôme de roche », résultant d’une transformation in situ de la craie, sans aucun transport de matière solide.

La genèse résulte de la progression de fronts d’altération installés sur le réseau de fissures de la zone d’introduction (de la surface jusqu’au toit de la nappe). À la rencontre de la nappe de la craie, le mélange des eaux produit une activité chimique qui ouvre la fissure originelle. Des galeries comblées, semblables à celles du karst classique, se forment, sans jamais avoir connu de drainage fluviatile. Ces galeries illustrent le premier degré d’une évolution karstique classique, juste avant qu’un flux draine la galerie constituant un nouveau degré de karstification : le conduit drainé. La spécificité de la région du Perche est que la karstification s’y est arrêtée au premier stade, illustrant le « primokarst » modélisé mais jamais décrit jusqu’alors. Les conditions de cette genèse sont acquises lorsque le site offre un réseau de fractures bien développé, une absence de formations superficielles, une perméabilité élevée du sol, une absence de drainage superficiel (pas de perte concentrée), et un encaissant relativement poreux. © Elsevier, Paris  相似文献   

14.
Resume. De nombreuses échelles stratigraphiques de l’?le de Timor ont vu le jour car les corrélations stratigraphiques étaient rendues difficiles par la complexité tectonique de l’?le et par la variété des faciès. Dès les premiers travaux, plusieurs séries ont été distinguées, regroupées en trois unités litho-structurales principales: unité allochtone, sub-autochtone et autochtone. Les données stratigraphiques et géodynamiques récentes montrent que l’?le de Timor est en fait constituée par six unités litho-structurales, chacune témoignant d’un épisode majeur de l’histoire géologique de l’Ile. Cette histoire consiste d’abord à la séparation, au Jurassique, d’un bloc issu du continent de Gondwana (unité para-allochtone) qui est entré en collision avec l’arc volcanique asiatique à l’Oligo-Miocène (unités allochtone et sub-allochtone). Cet ensemble a ensuite été séparé de l’Asie lors de l’ouverture de la mer de Banda sud, au Miocène supérieur (unité sub-autochtone) pour finalement entrer en collision avec la marge nord australienne au cours du Pliocène moyen (plateforme australienne et groupe de Kolbano). Timor est depuis incorporée à la marge nord australienne (unité autochtone). Ce travail présente les différentes échelles stratigraphiques de chaque nouvelle unité, des propositions de corrélations et une comparaison avec les ?les voisines de Sumba et de Sulawesi pour aboutir à une proposition d’évolution géodynamique. Manuscrit re?u le 13 février 2004 Révision acceptée le 14 février 2005  相似文献   

15.
Yves Quinif 《Geodinamica Acta》2013,26(3-4):267-277
Résumé

Dans les régions karstiques comprenant des vallées épigénétiques, les phénomènes tectoniques ont deux influences majeures : a) la surrection donne de l’énergie potentielle en créant des différences d’altitude, générant à la fois le creusement des vallées et celui du karst ; b) une tectonique est nécessaire pour que le processus de karstification débute. L’opposition entre le développement privilégié soit des vallées, soit des réseaux karstiques dépend ainsi du type dissipée. Les réseaux karstiques de l’Ardenne se situent surtout entre 5 et 15 m au-dessus de la surface piézométrique pour les réseaux secs, et dans la zone saturée pour les parties actives. La structuration de ces réseaux karstiques est favorisée par un ralentissement de la surrection et une activité tectonique. Cette période se situe dans le Pléistocène moyen et récent, d apres les datations U/Th de spéléothèmes. © Elsevier, Paris  相似文献   

16.
Résumé

À la bordure occidentale du massif du Grand Paradis (Alpes occidentales), la zone Piémontaise est constituée des unités océaniques des schistes lustrés et de l’unité continentale du Grand Paradis. Une étude métamorphique nous permet de préciser et de discuter des discontinuités de pression et des conditions de rétro-morphose de trois unités piémontaises déjà distinguées antérieurement. L’unité supérieure des schistes lustrés (LS) métamorphisée dans le faciès des schistes bleus (9.5 ± 2 kbar, 340 ± 30 °C). L’unité inférieure des schistes lustrés (LI) métamorphisée dans le faciès des éclogites (12.5±3 kbar, 480±50 °C). L’unité continentale du Grand Paradis (GP) métamorphisée dans le faciès des éclogites de plus haute pression (12 à 20 kbar, 500 ± 50 °C). L’ensemble des unités enregistre une décompression dans les conditions du faciès amphibolite à épidote, et donc avec une légère augmentation tardive de température, pour les unités LI et GP, et dans celles des schistes verts pour l’unité LS. L’étude des inclusions fluides dans les fentes de tension et dans les plans de cisaillement, en parallèle à l’élude des paragenèses rétromorphiques permet de montrer que c’est tardivement (4 ± 1 kbar, 400 ± 50 °C) que l’histoire tectonomélamor-phique devient commune à l’ensemble des unités. L’étude du champ de la déformation finie met en évidence une tectonique en extension qui débute en conditions ductiles dans le faciès amphibolite à épidote pour LI, et schiste vert pour LS, et se poursuit en conditions fragiles. La déformation ductile se traduit par des trajectoires en dômes et bassins de la foliation, avec une partition entre des domaines en aplatissement au c?ur des dômes et des domaines en cisaillement simple en bordure des dômes, au contact entre les différentes unités. La déformation fragile correspond au continuum plus tardif de la déformation extensive ductile. Cette tectonique extensive n’est qu’en partie responsable des sautes de pression entre les trois unités étudiés. Elle correspond à l’accommodation, en surface, au poinçonnement vertical des unités de haute pression, en contexte de convergence, par l’écaillage progressif de la croûte européenne à l’avant du butoir mantellique apulien. © 2000 Editions scientifiques et médicales Elsevier SAS  相似文献   

17.
Nicaragua’s León-Chinandega aquifer has seen extensive contamination by persistent organochlorine pesticides applied over decades of intensive agricultural activity. Models of flow and transport of a 330 km2 sub-region of the aquifer were developed to test conceptual models of contaminant transport, to constrain the value of certain key transport parameters, and to investigate contamination-related concerns raised in past studies. To support these models, a variety of hydrogeologic and geochemical data were collected. It was concluded that the organochlorine pesticides seen in groundwater originate in soils, and are transported to the water table through widespread preferential flow, through shortcutting around wells, or through wind-blown particles delivered to poorly protected hand-dug wells. The distribution coefficient (K d) of these pesticides is estimated to be between 0.1 and 100 ml/g and the concentration of pesticides being delivered to the water table is estimated to be between 102 and 105 ng/L. It was found that the distribution and concentration of pesticides in the aquifer would be affected by an increase in groundwater abstraction within the region.
Résumé L’aquifère du León-Chinandega au Nicaragua a été soumis à des contaminations étendues par des pesticides organochlorés persistants qui ont été répandus pendant des dizaines d’années d’agriculture intensive. Des modèles d’écoulement et de transport d’une sous-région de 330 km2 de l’aquifère ont été construits pour tester des modèles conceptuels du transport de contaminants, pour contraindre la valeur de certains paramètres de transport clefs, et pour étudier les problèmes liés au transport de contaminations qui avaient été rencontrés lors d’études précédentes. Différents types de données hydrogéologiques et géochimiques ont été collectés pour réaliser ces modèles. La conclusion montre que les pesticides organochlorés rencontrés dans les eaux souterraines proviennent des sols et qu’ils sont transportés jusqu’à l’aquifère via de grandes zones d’écoulement préférentiel, via des raccourcis hydrauliques autour des puits, ou encore via des particules emportées par le vent et tombées dans des puits creusés à la main et mal protégés. Le coefficient de distribution (K d) de ces pesticides est estimé entre 0.1 et 100 ml/g et la concentration de pesticides arrivant dans la nappe est estimée entre 102 et 105 ng/L. L’étude a montré qu’une augmentation des prélèvements d’eau souterraine dans la région aurait un impact sur la distribution et la concentration des pesticides dans l’aquifère.
Resumen El acuifero León-Chinandega (Nicaragua) presenta una contaminación extensiva por la aplicación de plaguicidas organoclorados en la agricultura intensiva durante décadas. Se han desarrollado modelos de flujo y transporte de una subregión del acuífero de 330 km2 para comprobar los modelos conceptuales del transporte de contaminantes, estimar los valores de ciertos parámetros clave de transporte e investigar los temas relacionados con la contaminación en estudios anteriores. Para elaborar estos modelos, se recogió una variedad de datos hidrogeológicos y geoquímicos. Se ha concluido que los plaguicidas organoclorados presentes en el agua subterránea se originan en el suelo y son transportados hacia el nivel freático a través de flujos preferentes generalizados, a través de cortes alrededor de los pozos o a través de partículas transportadas por el viento depositadas en pozos excavados a mano con poca protección. El coeficiente de distribución (K d) de estos plaguicidas se ha estimado entre 0.1 y 100 ml/g y la concentración de plaguicidas que sale hacia el nivel freático se estima que puede estar entre 102 y 105 ng/L. Se ha concluido que el incremento de la extracción de aguas subterráneas dentro de la región afectaría la distribución y concentración de plaguicidas en el acuífero.
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18.
Résumé

Les propriétés magnétiques des schistes, grès et calcaires du flysch eocène de la zone dauphinoise ont été étudiées en relation avec la minéralogie et la structure de ces roches. La susceptibilité magnétique en champ faible est principalement due au paramagnétisme des phyllosilicates (illite et chlorite).

L’anisotropie de susceptibilité correspond à un ellipsoïde aplati qui présente les caractéristiques suivantes : un axe minimal perpendiculaire à la schistosité et un axe maximal parallèle soit à une linéation d’intersection soit à la direction d’étirement maximal.

On présente un modèle mathématique simple permettant d’utiliser le taux d’anisotropie magnétique pour quantifier l’orientation préférentielle des phyllosilicates. Ce modèle testé sur les niveaux les plus phylliteux du flysch donne des résultats en bon accord avec ceux de la goniometrie de texture. Les possibilités et les avantages de cette méthode structure-logique quantitative sont discutés.  相似文献   

19.
Résumé

Les failles naturelles correspondent à des zones d’une certaine largeur, composées de fractures élémentaires en échelons. Plusieurs exemples de zones de failles, d’échelles très diverses, permettent de montrer que ces fractures élémentaires forment selon les cas différents types d’associations que l’on cherche à relier aux conditions mécaniques de formation de la zone de discontinuité.

Pour cela on réalise des modèles analogiques de zones de faille par cisaillement direct sur des argiles en faisant varier la contrainte normale, la teneur en eau et la vitesse de sollicitation.

On montre ainsi que l’accroissement de la contrainte normale à la zone de discontinuité qui se traduit par des fractures élémentaires correspondant à un comportement de plus en plus pseudo-plastique fait diminuer l’emprise de la zone et la longueur des fractures mais accroît leur nombre. Lorsque le matériau n’est pas saturé l’augmentation de la teneur en fluides a, sur la fracturation élémentaire un effet de même sens que celui de l’accroissement de a». Lorsque le matériau est saturé l’accroissement de la vitesse de sollicitation a un effet inverse de celui de l’augmentation de a?.  相似文献   

20.
Matrix diffusion and sorption are among the key processes impacting the efficiency of natural attenuation in the subsurface. While these processes have been studied extensively in fractured media, limited information exists on the sorption nonlinearity. To address this shortfall, a numerical model has been developed that couples matrix diffusion and nonlinear sorption at the scale of a single fracture using the dual-porosity concept. The study is limited to a constant continuous-solute-source boundary condition. The influence of sorption intensities on dispersivity and macro-dispersion coefficient is investigated using a method of spatial moments. Results suggest that mixing of solutes is significantly lowered by nonlinear sorptive behavior, with respect to the mixing caused by matrix diffusion for linearly sorbing solutes. Also, the magnitude of time dependent dispersivity during the pre-asymptotic regime is lower for nonlinearly sorbing solutes with respect to the linearly sorbing solutes. Reduced mixing is also observed for nonlinearly sorbing solutes under combined mechanisms of matrix diffusion and decay.
Résumé Les phénomènes de diffusion et de sorption comptent parmi les processus clés qui influent sur l’atténuation naturelle en subsurface. Si ces processus ont été massivement étudiés en milieu fracturé, il existe en revanche peu d’informations sur la non-linéarité de la sorption. Afin de combler cette lacune, un modèle numérique a été développé ; il couple la diffusion dans la matrice et la sorption non-linéaire à l’échelle d’une fracture unitaire en utilisant le concept de double porosité. La seule condition aux limites fixée pour toute l’étude est une source de soluté constante et continue. L’influence de l’intensité de la sorption sur la dispersivité et sur le coefficient de macro-dispersion est étudié via une méthode utilisant les moments spatiaux. Les résultats suggèrent que les mélanges de solutés sont significativement réduits par les phénomènes de sorption non-linéaires, comparativement aux mélanges causés par la diffusion pour des solutés à sorption linéaire. C’est pourquoi la dispersivité, dépendante du temps, est plus faible pour les solutés à sorption non-linéaire que pour les solutés à sorption linéaire, lors du régime pré-asymptotique. Des mélanges réduits ont également été observés pour des solutés à sorption non-linéaire, sous les mécanismes combinés de diffusion dans la matrice et de dégradation.
Resumen La difusión intersticial y la adsorción se encuentran entre los procesos clave que impactan la eficiencia de la atenuación natural en el subsuelo. Mientras que estos procesos se han estudiado extensamente en medios fracturados existe información limitada acerca de la no linealidad de la adsorción. Para abordar esta situación se ha desarrollado un modelo numérico que acopla la difusión intersticial y la adsorción no lineal a la escala de una sola fractura usando el concepto de porosidad doble. El estudio se restringe a condiciones limitantes de fuente de soluto constante y continuo. Se investiga la influencia de las intensidades de adsorción sobre el coeficiente de dispersión-macro y dispersividad usando un método de momentos espaciales. Los resultados sugieren que la mezcla de solutos disminuye significativamente mediante comportamiento de adsorción no lineal, en relación con la mezcla causada por difusión intersticial para solutos con adsorción lineal. Se observa que la magnitud de la dispersividad dependiente del tiempo durante el régimen pre-asintótico es más baja para solutos con adsorción no lineales en relación a los solutos con adsorción lineal. También se observa mezcla reducida para solutos con adsorción no lineal bajo mecanismos combinados de difusión intersticial y desintegración.
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