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Rapport Technique NTB 84-50
Simulation par Modèle Mathématique des Ecoulements Souterra¡ns entre les Alpes et la Forêt Noire
Le but de ce rapport est de présenter le développement de deux modèles hydrogéologiques des systèmes d'écoulement des eaux souterraines dans le Cristallin du nord de la Suisse. Ces modèles sont construits à deux échelles différentes. Le modèle régional (23'000 km2) rend compte de toutes les recharges et décharges du Cristallin dans les limites du modèle. Le modèle local (900 km2) tient compte d'une plus grande complexité structurale, stratigraphique et "topographique" dans une région plus restreinte incluant des zones d'étude de la CEDRA. Le modèle régional fournit les conditions hydrologiques aux limites pour le modèle local.
Toutes les étapes suivies lors de la construction et l'utilisation des deux modèles sont présentées ici. Ceci inclut la définition, en plan et verticalement, de la géométrie des principaux aquifères et aquitards. De plus, les propriétés hydrogéologiques de ces couches sont définies, soit, leur perméabilité, leur homogénéité, leur anisotropie et leur continuité. Les discontinuités (comme les failles) sont modélisées en deux ou trois dimensions. Les conditions hydrologiques imposées aux limites sont basées sur des valeurs observées de potentiels ou de débits (infiltrations/décharges), ou sur des valeurs obtenues par inférence.
Les modèles conceptuels développés sont testés avec le programme FEM3 01 (Kiraly 1985). Les résultats de ces tests consistent en potentiels calculs à chaque noeud où le débit est imposé, et en valeurs de décharges ou recharges à chaque nœud où le potentiel est imposé. Ces résultats sont utilisés pour déterminer les systèmes d'écoulement souterrains dans le Cristallin. De plus, ils sont comparés aux potentiels et décharges observés, dans le but de valider les modèles conceptuels. Des gradients hydrauliques représentatifs, calculés dans des zones potentielles d'intérêt de la CEDRA, sont présentés ici. Des études de sensibilité des modèles ont été effectuées, en faisant varier des paramètres et des conditions aux limites incertains, afin d'étudier les réponses de ces derniers en ce qui concerne les systèmes d'écoulement.
Les modèles régional et local présentés dans cette étudie reflètent l'état actuel de nos connaissances fur les eaux souterraines dans le Cristallin du nord de las Suisse. Cependant, comme des données supplémentaires sont en train d'être collectées et interprétées (en particulier des connées hydro chimiques, isotopiques, thermales et hydrogéologiques), cette étude doit être considérée comme une étude préliminaire. Bien que ces modèles doivent subir des révisions dans le futur, les modèles présentés nous ont permis de définir l'impact de certaines incertitudes sur les systèmes d'écoulement et gradients hydrauliques simulés.