COMPOSANTE  SHOFM

LIGNES DE COURANT ET TEMPS DE TRANSIT BASES SUR DES SOLUTIONS ANALYTIQUES (AQ-AS)

1. Objectifs

Calcul de lignes de courant et de temps de transit dans des systèmes d’eaux souterraines, dans des conditions d’écoulement naturelles (initiales) ou influencées par les pompages d’un ensemble de puits, exprimées en termes de flux appropriés.

2. Description

L’écoulement est décrit par la loi de Darcy et l’équation de continuité. Les solutions analytiques existantes sont utilisées pour calculer les lignes de courant et les temps de transit soit en mode rétrograde (les tracés partent de la crépine des puits) soit en mode avant (les tracés partent d’un point arbitraire.

On peut modéliser un régime permanent, une suite de régimes permanents ou un régime transitoire, avec le suivi de particules, en avant ou en arrière. Le pompage aux puits peut varier soit par paliers ou varier linéairement au cours de périodes. Les composantes horizontales de l’écoulement naturel dans les aquifères (avant le pompage des puits) peut être spécifiés par des polynômes du second degré.

Le système peut traiter les cas suivants

- Système multicouche d’aquifères et d’aquitards avec jusqu’à 10 aquifères, en supposant un écoulement horizontal dans les aquifères et un écoulement vertical à travers les aquitards séparant ou sus-jacents. Les puits sont des puits complets pour chaque aquifère concerné. Les couches sont latéralement homogènes et isotropes. Ce cas comprend les systèmes classiques de Hantush (un aquifère et un aquitard) et de Theis (aquifère captif unique). La composante verticale de la vitesse dans les aquifères est estimée à partir de considérations sur la conservation de la masse.

- Ecoulement tridimensionnel dans un aquifère unique recouvert par un aquitard. Les puits sont imparfaits (ils ne pénètrent que partiellement l’aquifère). L’aquifère et l’aquitard sont homogènes latéralement. L’aquifère peut être anisotrope selon la verticale. La composante verticale de la vitesse dans l’aquifère est calculée exactement à partir des équations régissant le phénomène.

Dans les deux cas, le système est supposé infini selon l’horizontale et l’emmagasinement dans les aquitards est négligé, ce qui implique que le débit à travers les aquitards est constant.

3. Apports requis

Données concernant les puits (localisation et débit), données sur l’écoulement naturel et paramètres hydrogéologiques des aquifères (Transmissivité, conductivité hydraulique, coefficient d’emmagasinement, épaisseur et porosité) et des aquitards (résistance hydraulique, épaisseur et porosité).

4. Produits

- Tracé des lignes de courant et des temps de transit en 2D dans le plan horizontal (x/y)
- Tracé des lignes de courant et des temps de transit en 2D dans le plan vertical (x/z ou y/z)
- Tracés des isochrones des temps de transit à une profondeur donnée du système.

5. Exigences et contraintes afférentes à l’exploitation

Les logiciels AQ tournent sur des ordinateurs personnels sous les systèmes d’exploitation DOS, OS2 et WINDOWS95. Un traceur à plume est nécessaire, à moins que d’autre systèmes de visualisation des tracés ne soient utilisés. Deux types de traceurs sont pilotables : HP7475A (ou compatible HP) et CALCOMP MODEL 84/81.

AQ-AS se compose d’un ensemble de programmes communiquant par des fichiers de données. Les programmes sont commandés de façon interactive par des menus en anglais qui mettent en valeur la souplesse du système et permettent une détection complète des erreurs.

Le programme peut être utilisé par des personnes familiarisées avec les principes généraux de l’hydrogéologie et les concepts de la modélisation hydrogéologique. Une connaissance de base des statistiques est nécessaire.

L’installation est facile en suivant les instructions du manuel. Le niveau de compétence nécessaire à l’utilisation du modèle s’acquiert rapidement. Comme le programme source n’est pas fourni il n‘est pas nécessaire d’avoir un compilateur Fortran.

6. Forme de présentation

Le module exécutable du progiciel est livré sur des disquettes avec un manuel de l’utilisateur détaillé en anglais.

7. Antécédents

Le modèle a été largement utilisé depuis 1987, principalement aux Pays-Bas, particulièrement pour des recherches hydrogéologiques à caractère opérationnel, par des compagnies de distribution des eaux et par des ingénieurs de bureaux d’études.

8. Origine de la composante et appui technique

Le programme a été développé chez IWACO B.V., Conseil en eau et environnement, Rotterdam, Pays-Bas. IWACO B.V. fournit l’appui technique.

9. Comment l'obtenir

Auprès du Centre national de référence du SHOFM des Pays-Bas.

10. Conditions à respecter

Le modèle est facturé, mais les mises à jour sont automatiquement adressées aux utilisateurs pendant un certain temps.