Application de la courbe diagnostique aux essais de pompage en milieu karstique

Résumé En Fr

Diagnostic plots applied to pumping tests in karst systems. Pumping tests conducted on wells intersecting karst heterogeneities such as the conduit network are difficult to interpret. Nevertheless, this case can be solved by assimilating the horizontal karst conduit to a finite-conductivity vertical fracture. In this case, several flow patterns corresponding to the respective contributions of karst subsystems (fractured matrix, small conduits, and main karst drainage network) can be identified on the diagnostic plot of the drawdown derivative. This is illustrated on two examples from Mediterranean karst systems in southern France. A pumping test on a well intersecting the main karst drainage network of the Cent-Fonts karst system shows (i) a preliminary contribution of the karst conduit storage capacity followed by (ii) linear flows into the fractured matrix. A pumping test on a well intersecting a small karst conduit of the Corbières karst system shows the existence of(i) bi-linear flow within both the karst conduit and the fractured matrix at early times, followed by (ii) radial flows within the fractured matrix and (Hi) finally the contribution of a major karst cavity. The use of diagnostic plots allows identifying the various flow regimes during pumping tests, corresponding to the response of the individual karst aquifer subsystems. This is helpful for improving the understanding of the structure of the karst aquifer and flow exchanges between subsystems.

Les essais de pompage menés sur des puits traversant des hétérogénéités du karst telles que le réseau de drains sont difficiles à interpréter au moyen des techniques traditionnelles. Néanmoins, ce cas peut être abordé en assimilant le conduit karstique horizontal à une fracture verticale de perméabilité finie. Dans ce cas, plusieurs types d'écoulements correspondant aux contributions respectives des sous-systèmes du karst (matrice fracturée de la zone noyée, petits conduits, réseau de drainage principal) peuvent être identifiés sur la courbe diagnostique de la dérivée logarithmique du rabattement. Cette méthode est illustrée sur deux cas réels provenant d'aquifères karstiques méditerranéens du sud de la France. Un essai de pompage réalisé sur un puits traversant le réseau de drainage karstique principal du système des Cent-Fonts montre (1) une première contribution du stockage capacitif au sein du conduit karstique suivi (2) d'écoulements monodimensionnels au sein de la matrice fracturée. Un essai de pompage sur un puits traversant à grande profondeur un petit conduit karstique du système des Corbières montre l'existence (1) d'un écoulement bilinéaire au sein du conduit et de la matrice fracturée au début, suivi (2) d'écoulements radiaux au sein de la matrice fracturée et enfin (3) de la contribution d'une cavité karstique majeure. L'utilisation de la courbe diagnostique établie à l'aide de la dérivée des rabattements permet d'identifier les différents régimes d'écoulements durant un essai de pompage, correspondant aux réponses successives des sous-systèmes de l'aquifère karstique. Ceci contribue à mieux comprendre la structure de l'aquifère karstique ainsi que les échanges de flux entre sous-systèmes.