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Technical Report NTB 87-37
Crosshole investigations –Hydrogeological results and interpretations
Le programme Crosshole (entre puits) a permis de procéder à l'étude géophysique et hydrogéologique intégrée d'un volume rocheux limité, appelé "site Crosshole", à l'intérieur de la mine de Stripa. Des techniques de radar et de sismique de forage ainsi que des méthodes d'investigations hydrauliques ont été mises au point en vue de leur application spécifique à la roche cristalline fracturée.
Les études hydrogéologiques ont compris des méthodes d'essais de forage simple et de forage entre puits. La partie principale des essais entre puits a consisté en une nouvelle technique recourant à une variation de pression sinusoïdale; cette technique a été évaluée au cours du programme. Les résultats des mesures géophysiques ont sensiblement influencé la stratégie des essais entre puits.
Au cours de l'expérience du puits de forage simple, on a procédé à des essais avec hauteur manométrique constante, ainsi qu'à des tests Slug/Pulse. Les transmissivités ont varié entre 1 × 10-12 m2 sec-1 et 5 × 10-7 m2 sec-1 environ. On a associé la majeure partie des transmissivités élevées à des zones de fracture identifiables par la géophysique. La longueur de la zone de test a varié entre 2 et 13 m, et seuls quelques rares essais ont été interprétés en tant que le résultat d'une seule fissure.
On a réalisé l'expérience entre puits avec signaux sinusoïdaux à l'aide d'un équipement commandé par ordinateur, afin de provoquer la hauteur manométrique avec variation sinusoïdale dans une seule zone ("émetteur") isolée par des obturateurs. Un second puits de forage ("récepteur"), contenant plusieurs intervalles d'obturateurs, a permis d'observer la propagation du signal sinusoïdal. Le nombre de signaux de réponse positifs a été limité et l'écoulement a semblé se concentrer sur quelques rares "canaux". On a tenté l'analyse en recourant à différents modèles: fissure unique, fissuration régulière et milieu poreux. Aucun n'a concordé de manière satisfaisante avec les données mesurées. Une nouvelle méthode d'analyse, comprenant la "dimension" de l'écoulement, a été mise au point pour évaluer les résultats des essais entre puits avec signaux sinusoïdaux. Cette méthode fournit des résultats comprenant des "dimensions fractionnées", où l'on suppose que l'écoulement se produit dans des zones ne pouvant pas être décrites avec les modèles existants à 1, 2 et 3 dimensions. Cette analyse variée convient particulièrement bien aux géométries d'écoulement que l'on trouve dans les roches cristallines.
On a analysé l'hydrogéologie à plus long terme et sur une plus large échelle de la région, en observant la variabilité des hauteurs manométriques dans la région. Elles ont mis en évidence l'influence d'une ancienne galerie. Une méthode d'évaluation globale, réalisée en minimisant l'écart d'un signal de réponse homogène, a donné des valeurs fiables pour la conductibilité hydraulique moyenne de la formation rocheuse.