Modélisation du transfert d'eau et de chaleur à travers la craie non saturée avec un schéma à double porosité -Validation avec des données expérimentales depuis la surface du sol jusqu'à la nappe.

Dominique Thiéry (1) , Nadia Amraoui (1)

1 BRGM - Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM)

Afin d'améliorer la compréhension des inondations par remontée de nappe dans les bassins versants crayeux observées dans le nord de la France, un site expérimental a été mis en place dans le bassin de Hallue, situé dans le bassin de la Somme (France). La craie fracturée non saturée recouvrant l'aquifère crayeux a été suivie pour comprendre sa réaction aux événements de pluie longs et abondants lorsqu'elle atteint un état de quasi-saturation. La teneur en eau et la température du sol ont été suivis jusqu'à une profondeur de 8 m, et la pression matricielle jusqu'à la nappe phréatique, à 26 m de profondeur. Le suivi s'est déroulé sur une période de 2,5 ans (2006-2008) dans des conditions naturelles et pendant deux périodes de forte infiltration artificielle. Le code de calcul MARTHE, qui modélise l'écoulement et le transfert de chaleur dans le continuum Zone-non-saturée-Zone saturée, a été adapté pour reproduire avec un schéma à double porosité les périodes de forte saturation observées. Des lois de rétention et de perméabilité composites, intégrant l'augmentation de la perméabilité proche de la saturation et l'augmentation de la porosité disponible résultant des fractures, ont été introduites dans le code. Avec ces lois composites, les teneurs en eau et les pressions mesurées à toutes les profondeurs pendant toute la période sont bien simulées par le modèle, y compris pendant les périodes de forte infiltration artificielle. La température de l'eau dans le sol a également été bien simulée à toutes les profondeurs, ce qui contribue à la validation du modèle. Le modèle a été utilisé pour calculer la recharge de l'aquifère sur une longue période incluant des sécheresses et des hautes eaux. La recharge calculée est réaliste car elle permet de simuler les niveaux piézométriques observés.

Domaines: Hydrologie

Dominique Thiéry, Nadia Amraoui. Modélisation du transfert d'eau et de chaleur à travers la craie non saturée avec un schéma à double porosité -Validation avec des données expérimentales depuis la surface du sol jusqu'à la nappe.. Hydrogéologie de la craie/Hydrogeology of chalk - 22 èmes journées techniques du Comité Français d'Hydrogéologie de l'Association Internationale des Hydrogéologues, May 2018, Le Havre, France. ⟨hal-01725403⟩