Modele hydrogeologique quasi-tridimensionnel non-lineaire pour simuler la subsidence dans les systemes aquiferes multicouches : cas de mexico

Non-linear quasi three-dimensional model of flow and subsidence of multiaquifer systems: the case of mexico city

• Auteur / Autrice : ALFONSO RIVERA BUSTOS
• Direction : Emmanuel Ledoux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Paris, ENMP

Résumé

Une methodologie est proposee pour modeliser simultanement, a l'echelle regionale, l'ecoulement transitoire de l'eau souterraine dans les systemes heterogenes aquiferes-aquitards et la subsidence totale due a la compaction des aquitards a la suite de pompage dans les aquiferes. Le comportement hydraulique transitoire des aquitards, hautement compressibles, est examine a travers l'analyse numerique de cas theoriques et de cas reels. Divers modeles constitutifs issus de la geomecanique sont incorpores dans le modele hydrogeologique quasi-tridimensionnel newsam developpe au centre d'informatique geologique de l'ecole des mines de paris. Grace aux relations constitutives qu'on lui incorpore, le modele permet l'etude couplee, hydraulique-mecanique, de la variation non-lineaire de l'emmagasinement specifique en fonction de la porosite et des contraintes effectives, et de la permeabilite en fonction de la porosite, a l'echelle regionale. Trois exemples de verification de l'approche proposee sont presentes permettant de tester l'ensemble de la methodologie. La methodologie est appliquee au cas reel de la subsidence observee a pixley en californie aux usa. Le phenomene de la subidence observee a pixley presente des conditions d'hysteresis dues a des variations de cycle de compression et de gonflement. La reproduction de ce phenomene par le modele represente un excellent exemple de validation de l'approche non-lineaire. La methodologie proposee est appliquee au cas du bassin de mexico. L'heterogeneite du systeme aquifere et les proprietes hydromecaniques liees aux contraintes sont prises en compte. Les objectifs des simulations sont: 1) analyser le bilan de l'eau dans le bassin, recharge, surexploitation, etc. . . ; 2) etudier la subsidence observee due au pompage; 3) analyser la reponse du systeme a la recharge artificielle. Les resultats de la recherche quantitative menee avec le model