{"id":3308,"date":"2018-06-22T10:01:28","date_gmt":"2018-06-22T08:01:28","guid":{"rendered":"http:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/?p=3308"},"modified":"2018-06-22T10:41:28","modified_gmt":"2018-06-22T08:41:28","slug":"electrical-studies-in-fractured-media","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/2018\/06\/electrical-studies-in-fractured-media\/","title":{"rendered":"Electrical studies in fractured media"},"content":{"rendered":"<p><em>Th\u00e8se soutenue par Serdar Demirel, le 22 juin 2018, Institut des sciences de la Terre (ISTE)<\/em><\/p>\n<p>Les roches fractur\u00e9es ont un r\u00f4le pr\u00e9pond\u00e9rant sur notre mode de vie, car elles peuvent contenir des ressources pr\u00e9cieuses, telles que de l&rsquo;eau ou des hydrocarbures, ou sont le lieux de transport de contaminants et de polluants ind\u00e9sirables. Une m\u00e9thode g\u00e9ophysique standard, utilis\u00e9e dans l&rsquo;ing\u00e9nierie et les \u00e9tudes hydrog\u00e9ologiques pour \u00e9tudier le sous-sol proche de la surface terrestre, est la m\u00e9thode g\u00e9o\u00e9lectrique, dont les travaux ant\u00e9rieurs ont montr\u00e9 qu&rsquo;elle \u00e9tait sensible aux caract\u00e9ristiques des fractures. Pour explorer davantage l&rsquo;utilisation potentielle de la m\u00e9thode g\u00e9o\u00e9lectrique et afin de mieux caract\u00e9riser les roches fractur\u00e9es, trois probl\u00e9matiques essentielles sont trait\u00e9es dans cette th\u00e8se.<!--more--><\/p>\n<p>Un probl\u00e8me cl\u00e9 lorsqu&rsquo;il s&rsquo;agit d&rsquo;estimer les caract\u00e9ristiques de la roche fractur\u00e9e \u00e0 partir des mesures de r\u00e9sistivit\u00e9 \u00e9lectrique est l&rsquo;absence d&rsquo;une proc\u00e9dure de mod\u00e9lisation num\u00e9rique appropri\u00e9e et peu co\u00fbteuse. En particulier, la mod\u00e9lisation des r\u00e9seaux de fractures 3D discr\u00e8tes de mani\u00e8re efficace reste non r\u00e9solue. Pour surmonter les limitations de calcul des m\u00e9thodes conventionnelles bas\u00e9es sur des diff\u00e9rences finies, des \u00e9l\u00e9ments finis ou des volumes finis, o\u00f9 chaque fracture doit \u00eatre explicitement discr\u00e9tis\u00e9e, des approches 2D et 2.5D \u00e0 porosit\u00e9-double-discr\u00e8te (DDP) ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9cemment d\u00e9velopp\u00e9es. Avec ces approches, les fractures sont repr\u00e9sent\u00e9es explicitement comme \u00e9l\u00e9ments lin\u00e9aires 1D \u00e0 travers un r\u00e9seau de fractures discr\u00e8tes (DFN); la matrice est grossi\u00e8rement discr\u00e9tis\u00e9e en blocs, et le flux des charges \u00e9lectriques entre les fractures et la matrice est exprim\u00e9 analytiquement en fonction des diff\u00e9rences de potentiel \u00e9lectrique entre les domaines. Ici, nous fournissons les premiers blocs de construction pour \u00e9tendre l\u2019approche 2D aux r\u00e9seaux de fractures 3D.<\/p>\n<p>Le deuxi\u00e8me aspect \u00e9tudi\u00e9 dans cette th\u00e8se concerne la question, encore ouverte, de savoir si les caract\u00e9ristiques de la conductivit\u00e9 \u00e9lectrique dans les roches fractur\u00e9es peuvent \u00eatre utilis\u00e9es comme une approximation pour inf\u00e9rer la conductivit\u00e9 hydraulique. Cette derni\u00e8re est la propri\u00e9t\u00e9 recherch\u00e9e dans de nombreuses applications pratiques. Afin de r\u00e9pondre \u00e0 cette question, des simulations num\u00e9riques sont effectu\u00e9es \u00e0 partir de r\u00e9alisations stochastiques de r\u00e9seaux de fractures 2D. Pour mod\u00e9liser le courant \u00e9lectrique, une approche DDP est utilis\u00e9e, tandis que l&rsquo;\u00e9coulement des eaux souterraines est simul\u00e9 en utilisant une approche DFN standard. Nous analysons si les propri\u00e9t\u00e9s tensorielles \u00e9quivalentes r\u00e9sultantes (anisotropie et orientation principale des fractures) sont coh\u00e9rentes pour les conductivit\u00e9s hydrauliques et \u00e9lectriques et pour quelle taille de domaine ces propri\u00e9t\u00e9s tensorielles sont bien repr\u00e9sent\u00e9es, informations concernant le tenseur de conductivit\u00e9 hydraulique \u00e0 partir de mesures de r\u00e9sistivit\u00e9 \u00e9lectrique de champ dans des environnements de roche fractur\u00e9e.<\/p>\n<p>Enfin, nous testons la capacit\u00e9 de la m\u00e9thode g\u00e9o\u00e9lectrique \u00e0 d\u00e9tecter les r\u00e9seaux de fractures. Dans ce but, une tomographie de la r\u00e9sistivit\u00e9 \u00e9lectrique est mise en oeuvre pour diff\u00e9rents arrangements d&rsquo;\u00e9lectrodes et pour des mod\u00e8les de fractures 2.5D-DDP. Un r\u00e9seau simple de fractures orthogonales est utilis\u00e9 comme cible de r\u00e9f\u00e9rence pour analyser les r\u00e9sultats de la d\u00e9tection. Cette cible est entour\u00e9e de fractures individuelles \u00e0 r\u00e9partition \u00e9parse pour \u00e9tudier si de telles fractures uniques ont une influence sur les r\u00e9sultats.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Th\u00e8se soutenue par Serdar Demirel, le 22 juin 2018, Institut des sciences de la Terre (ISTE) Les roches fractur\u00e9es ont un r\u00f4le pr\u00e9pond\u00e9rant sur notre mode de vie, car elles peuvent contenir des ressources pr\u00e9cieuses, telles que de l&rsquo;eau ou des hydrocarbures, ou sont le lieux de transport de contaminants et de polluants ind\u00e9sirables. 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