Application au domaine de l'hydrogéologie : le MOdèle … · couches Taille de maille ... 88 cartes géologiques sur l’ensemble de la surface modélisée (Source BD LISA modifiée)

Application au domaine de l'hydrogéologie : le MOdèle Nord

Aquitain (MONA)

Marc SALTEL 1 , Jean-Pierre PLATEL 1, Bernard BOURGINE 2, Christelle LOISELET 2

1 BRGM, DAT/Aquitaine (Parc Technologique Europarc, 24 avenue Léonard de Vinci, 33 600 Pessac)

2 BRGM, Direction des Géoressources

(3 avenue Claude Guillemin, BP36009, 45060 Orléans)

GDM User meeting du 27 au 28 Janvier 2015

BRGM Aquitaine

GDM User meeting 2015 -27 au 28 janvier 2015

Introduction

> Le modèle Nord-Aquitain (MONA) est un modèle hydrodynamique initié au départ pour apporter des réponses à la problématique de la baisse continue des niveaux de la nappe de l’Eocène en Gironde

> Modèle conçu pour répondre aux problématiques des nappes profondes à renouvellement lent

> Modèle ayant connu depuis le début des années 1990 de nombreuses évolutions du fait de l’amélioration des connaissances et des outils de modélisation.

> Objectif : obtenir une plus grande finesse de représentation des aquifères et mieux représenter les zones d’affleurements qui correspondent d’un point de vue hydrodynamiques à des zones de recharge et / ou de débordement

BRGM Aquitaine

> 2 GDM User meeting 2015 -27 au 28 janvier 2015

NomPériode

d'utilisationDescritif

Nombre de

couches

Taille de

maille

MONA V1 1993-1996 Elaboration d’un 1er modèle régional à mailles carrées de 5 km de côté au début des

années 90 [ (Braneyre, 1993) ; (Braneyre, et al., 1993) ; (Braneyre, et al., 1994)]

fonctionnant en régime transitoire sur la période 1972-1992 et simulant les écoulements

au sein de 4 couches aquifères : Mio-Plio-Quaternaire (à potentiels imposés), Oligocène,

Éocène et Campano-Maastrichtien.

4 5 km

1998Expertise du modèe réaliée à la demande de l'Agence de l'eau qui à montréqu’il devait

être amélioré pour arriver à un niveau de représentativité du milieu souterrain suffisant

pour fonder des décisions d’investissements lourds, nécessaires pour mettre en œuvre

les solutions du schéma. La prise en compte des différentes recommandations de

l’expertise a permis de faire évoluer le modèle et d’aboutir à la version 2

MONA V2 1998-2002 Version du modèle au pas de 5 km fonctionnant en régime transitoire sur la période 1972-

1996 (MONA V2-1996) et simulant les écoulements au sein de 5 couches aquifères : Mio-

Plio-Quaternaire (à potentiels imposés), Oligocène, Éocène, Campano-Maastrichtien,

Turonien-Coniacien-Santonien (Amraoui, et al., 1999).

5 5 km

MONA V3 2002-2014 Passage du modèle à une taille de maille de 2 km de coté, adjonction de l’Aquitanien-

Burdigalien, du Langhien-Serravallien (Helvétien) et du Plio-Quaternaire en

remplacement de l’ancienne couche Mio-Plio-Quaternaire à potentiels imposés,

subdivision de l'Éocène en 3 couches distinctes, réajustement de la géométrie de

l'Oligocène, subdivision de la couche du Turonien-Coniacien-Santonien en deux couches

distinctes (Turonien et Coniacien-Santonien) et l’actualisation de la géométrie du

Campano-Maastrichtien, ajout du Cénomanien et du Jurassique (Bajocien, Bathonien-

Callovo-Oxfordien, Kimméridgien et Tithonien)

15 2 km

MONA V4 2011-2014 Developpement d'un modèle à la maille de 500m comportant 30 couches dont 15

aquifères, 15 épontes30 500 m

Historique du MONA, un modèle toujours en évolution

> 3

BRGM Aquitaine

Le modèle géologique en quelques chiffres

> Un total de 3 400 forages décrits par près de 15 000 horizons différents

> 343 données diagraphiques numériques sur près de 250 forages (Gamma ray et résistivité)

> 88 cartes géologiques sur l’ensemble de la surface modélisée (Source BD LISA modifiée)

> des données sismiques sur certains secteurs stratégiques (Villagrains-Landiras)

> Un MNT comprenant la topographie et la bathymétrie rééchantillonné à la maille de 500 m

> 3 modèles géologiques emboités

> 31 surfaces à interpoler

> 9 300 points de contraintes

BRGM Aquitaine

> 4

Code Description

RECO Formations de recouvrement et alluvions flandriennes

QUAT Formations du Quaternaires

EPLS Éponte au sommet du Langhien-Serravalien

LASE Aquifère du Langhien-Serravalien

EPAQ Éponte au sommet de l'Aquitanien

AQUI Aquifère de l'Aquitanien

EPCM Éponte Chattien-Miocène

OLNP Aquifère de l'Oligocène

EPOL Éponte à la base de l'Oligocène

EOCS Réservoir supérieur de l'Éocène

EPES Éponte à la base de l'Éocène supérieur

EOCM Aquifère de l'Éocène moyen

EPEO Éponte à la base de l'Éocène moyen

EOCI Réservoir inférieur de l'Éocène

EPCA Éponte au sommet du Campanien

CAMP Aquifère du Campanien

EPCS Éponte au sommet du Coniacien Santonien

COST Aquifère du Coniacien-Santonien

EPTU Éponte au sommet du Turonien

TURO Aquifère du Turonien

EPCE Éponte au sommet du Cénomanien

CENO Cénomanien

EPTI Éponte au sommet du Tithonien

TITH Aquifère du Tithonien

EPKI Éponte au sommet du Kimméridgien

KIMM Aquifère du Kimméridgien

EPCX Éponte au sommet du réservoir du Bathonien-Callovo-Oxfordien

BACX Aquifère du Bathonien-Callovo-Oxfordien

EPBJ Éponte au sommet du Bajocien

BAJO Réservoir du Bajocien


Phase préalable de conceptualisation

> 5

BRGM Aquitaine


Concaténation des bases existantes

> 6

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

QUAT EPAQ

AQUI

EPCM

OLNP

EPOL

EOCS

EPES

EOCM

EPEO

EOCI

EPCA

CAMP

Plio-Quaternaire Éponte au sommet de l’Aquitanien

Aquitanien

Éponte Chattien-Miocène

Oligocène

Éponte à la base de l’Oligocène

Éocène supérieur

Éponte à la base de l’Éocène sup

Éocène moyen

Éponte à la base de l'Éocène moyen

Éocène inférieur

Éponte au sommet du Campanien

Campanien

10

14

60

80

118

210

225

230

355

380

400

512

524

Prof (M)

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

EPCA

CAMP

Éponte au sommet du Campanien

Campanien

Prof (M)

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

AQUI Aquitanien

15

60

Prof (M) CODE

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

REMI

MIOC

EPCM

OLNP

EPOL

Quaternaire

Miocène

Eponte Chattien-Miocène

Oligocène

Éponte la base de l’Oligocène

210

Prof (M) formation

Nom

511

516

524

CODE formation

Nom CODE

formation Nom CODE

formation Nom

Modèle oligocène 2009 MONA 2001 MONA 2008 Interprétation finale

+ + =>

BRGM Aquitaine


3 400 forages décrits et 343 données diagraphiques

> 7

BRGM Aquitaine

> Utilisation des données diagraphiques pour interpréter les forages

• Vision intégrée des systèmes étudiés pour une définition des réservoirs la plus

cohérente possible

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

400

425

QUATEPAQ

AQUI

EPCM

OLNP

EPOL

EOCS

EPES

EOCM

EPEO

EOCI

EPCA

Sondage/Point : 08276X0085

Prof (M)

formation

Nom

0 50

100

150

64N

0 50

100

150

16N

0 25 50 75

Gamma

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

QUAT

AQUI

EPCM

OLNP

EPOL

EOCS

EPES

EOCM

EPEO

35

23

12

-36

-133

-156

-177

-268

-292

-323

-323


Prof (M)

formation

Nom

ZZZZ (M)

0 50

100

150

64N

0 50

100

150

16N

0 25 50 75

Gamma

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

400

425

450

475

500

QUATEPAQ

AQUI

EPCM

OLNP

EPOL

EOCS

EPES

EOCM

EPEO

EOCI

EPCA

MESO


Prof (M)

formation

Nom

0 50

100

150

64N

0 50

100

150

16N

0 25 50 75

Gamma


88 cartes géologiques sur l’ensemble du domaine

BRGM Aquitaine


Intégration de la carte géologique

> 9

BRGM Aquitaine

075

58X

00

32

075

65X

00

06

075

65X

00

74

075

66X

00

04

0 2500 5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000 22500

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

A B

Avant mise en cohérence carte géologique / forages


Intégration de la carte géologique

> 10

BRGM Aquitaine

A B

075

58X

00

32

075

65X

00

06

075

65X

00

74

075

66X

00

04

0 2500 5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000 22500

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

Après mise en cohérence carte géologique / forages


BRGM Aquitaine


Position des lignes

sismiques

Intégration des données

sismiques

> Surface issue de l’interpolation des seules données de forages

Intégration des données

sismiques

> Surface issue de l’interpolation des données de forages et des données sismiques

BRGM Aquitaine


Position des lignes

sismiques

Intégration des données – contrôle de cohérence

BRGM Aquitaine


3 modèles géologiques emboités

BRGM Aquitaine



BRGM Aquitaine



BRGM Aquitaine


Fiche comparative des différentes versions du MONA

> MONA V3.3

• 15 couches aquifères

• Pseudo-3D

• Mailles à 2 km de coté

• 66 973 mailles

> MONA V4

• 30 couches

• 3D

• Mailles à 500 m de coté

• 2 382 835 mailles

BRGM Aquitaine


Animation 3D

BRGM Aquitaine


Exploitation de la géométrie du modèle géologique

dans un modèle hydrodynamique

> Intégration de la géométrie issue de GDM dans le logiciel MARTHE (BRGM) pour la modélisation hydrodynamique

> Import des champs de perméabilités issues de MONA V3

> Renseignement des potentiels imposés

> 1ère simulation en permanent de la situation 1972 • Recharge de 1972

• Prélèvements de l’année 1972

BRGM Aquitaine


Conclusions et perspectives

• Amélioration de la géométrie du modèle permettant une

représentation plus fine la complexité des réservoirs du Nord du

Bassin aquitain.

• Géométrie implémentés dans le modèle hydrodynamique via

l’interface graphique Winmarthe du logiciel de modélisation MARTHE

• Premières simulations en régime permanent ont été réalisées à partir

des données provenant de la version 3.3 du MONA sans toutefois

entamer le processus de calage.

• Perspectives

– Simulations en régime permanent pour valider les choix de construction

du modèle

– Simulation en régime transitoire :

Travail important sur la prise en compte de la recharge dans le

modèle

Incorporation des données de prélèvement

Intégration du réseau hydrographique

Début du calage en régime transitoire

BRGM Aquitaine


Documents

Application au domaine de l'hydrogéologie : le MOdèle … · couches Taille de maille ... 88 cartes géologiques sur l’ensemble de la surface modélisée (Source BD LISA modifiée)