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Chantal de Fouquet Ecole des mines de Paris géosciences - géostatistique

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Evaluation du terme source pour l’étude des risques : pourquoi améliorer la reconnaissance des sites? Evaluating the pollution stock for risks study : why improve the sites survey ?. Chantal de Fouquet Ecole des mines de Paris géosciences - géostatistique chantal.de_fouquet @ensmp.fr. - PowerPoint PPT Presentation

Text of Chantal de Fouquet Ecole des mines de Paris géosciences - géostatistique

  • Evaluation du terme source pour ltude des risques :

    pourquoi amliorer la reconnaissance des sites?

    Evaluating the pollution stock for risks study : why improve the sites survey ?

    Chantal de FouquetEcole des mines de Paris gosciences - gostatistiquechantal.de_fouquet @ensmp.fr

  • IntroductionIncertitudes sur les teneursIncertitudes on the grades2. Incertitudes sur les volumes pollusIncertitudes on the polluted volumes 3. Incertitudes sur les paramtres de lcoulementIncertitudes on the flow parametersConclusion

  • IntroductionHistoire du site, remaniements, contexte hydrogologique chaque site est particulier variabilit spatiale, htrognits incertitudes teneurs volumes : extension 3Dimensions paramtres de lcoulement

  • Introduction Prvisions : transfert la nappe traitement du site quantification du terme source reconnaissance du milieu estimation des teneurs en place - krigeage, incertitude associe- probabilit de dpassement de seuil simulations pour ltude de risque - adapter le modle la ralit- tudes de sensibilit aux paramtres mal connus

  • Incertitudes sur les teneursIncertitudes on the grades

    Exemple : ancien site ptrochimiquehydrocarbures totauxchantillonns sur deux niveauxresserrement local de lchantillonnage

  • Teneurs dans les sols dun ancien site ptrochimique Implantation des mesures Relation entre teneur et profondeur

  • Estimation des teneurs pour des blocs de 25mx25mKrigeageEcart-type de krigeage unit : ppm

  • Estimation des teneurs pour des blocs de 25m x 25mKrigeageEcart-type de krigeage unit : ppm

  • 2. Incertitudes sur les volumes Incertitudes on the volumesFriche de cokerie, reconnue par plusieurs campagnes successivesprofondeur : 2m puis 4mPuis prospection du site la pelle mcanique (programme de recherche du ministre de lenvironnement)profondeur investigue : jusqu 6m

  • Deux coupes verticales

    Thiry et al., 2000

    limons argileux

    2 m

    nappe

    gravier imprgn de bitume

    scories rouges imprgnes de bitume

    laitier et boues rouges

    sable et gravillons

    avec goudrons

    remblais dbris de btiment

    6 m

    4 m

    0 m

    nappe

    gravier imprgnde bitume

    limons argileux

    sable, bton, laitier

    laitier avec structures de verse

    matriaux concasss

    grossier briques

    rfractaires

    5 m

    3 m

    0 m

  • Observations lors de la prospectionDans quelques fosses, les travaux la pelle mcanique ont atteint les alluvions.Baignant dans la nappe, elles sont imprgnes par des goudrons sur environ 1 m d'paisseur. La moiti Est de la friche est remblaye sur 2 4 m par des laitiers qui n'ont pu tre traverss.Des sondages seraient ncessaires pour mesurer lpaisseur de ces remblais.Thiry et al, 2000.

  • Relation entre la teneur en plomb et la profondeur 1re campagne 2me campagne

  • Relation entre la teneur en HAP et la profondeur

    fosses 91-93 fosses 95 autres log HAPprofondeur

  • Extension verticale de la pollution quel critre darrt de la reconnaissance en profondeur lors de lchantillonnage ? le volume des sols pollus et le tonnage de la pollution en place restent inaccessibles lorsque lextension verticale de la pollution nest pas reconnue - dimensionnement de la dpollution ?- quantification du terme source pour ltude du transfert la nappe

  • 3. Incertitudes sur les paramtres de lcoulementIncertitudes on the flow parametersPrvoir lextension dun panache de pollutionle temps darrive de la pollution la nappe, un captage, un cours deau Modlisation numrique de lcoulementParamtrage : permabilit, porosit,teneur en eau saturation...

  • Les simulations gostatistiques pour reproduire la variabilit spatiale du milieu

    Marco De Lucia, et al. 2007

  • Example : radioactive marker flow Context : transport in the unsaturated zone

    Purpose : uncertainties amplitude, through a fixed model, due to the hydrodynamic parameters spatial variability.S. Mazuel et al., 2006. EDF-EMP

  • Methodology -pedological pit for the porosity

    -infiltrometry for Ks, VG parameters and n

    -effective pluviometryModel fittinggeostatistics 5m2mSampling surveys from a soil of a real site:Flow and transport simulationswith stochastics fieldsUncertainties amplitude(velocities, flux)Small domainS. Mazuel et al., 2006. EDF-EMP

  • Model fitting: the boundary conditions 2D unsaturated medium Succion = 0 imposed conditionZero-flux were imposed on the lateral boundaries of the domain.

    time serie of monthlyeffective rainfallS. Mazuel et al., 2006. EDF-EMP observation

  • S. Mazuel et al., 2006. EDF-EMP A non reactive water (H3) tracer injected to a few cm of surface After 3 monthsPreferential pathways on the simulationsSoftware ESTEL 2D (EDF R&D)Simulations results: uncertainty on the plume

  • Rsultats de simulations Modle fix Flux de 3H traversant la section situe z = 0.5 m (soit 50 cm au-dessus de la nappe)30 simulationsIntervalle dincertitudePluies variables dans le temps flux/vitesse, quivalent une concentrationS. Mazuel et al., 2006. EDF-EMP

  • Flux/vitesse de 3H traversant la section situe z = 0.5 m (soit 50 cm au-dessus de la nappe) Biais entre le milieu homogne et la moyenne des simulation Incertitude sur la date darrive du panache dans la nappe (2me ou 3me mois). Rsultats de simulations Modle fix S. Mazuel et al., 2006. EDF-EMP

  • tirage fix, influence du modle sur la date darrive et la dure de passage du panache sa concentration Incertitudes sur le modle : tude de sensibilit S. Mazuel et al., 2006. EDF-EMP

    Graph2

    000000

    0.00004400730.00027168880.00000065040.00000299950.00000042110.0000406602

    0.00128393570.00215731430.00043660840.00074564030.00033307590.0013198595

    0.00216014810.00316666430.00129185450.00174471570.00104877860.0022520904

    0.00363294050.00416981460.00363610210.00388475290.00315655050.0038188246

    0.00437805760.00450082030.00543173420.00524959720.00497942850.0046078626

    0.00470169580.00456142290.00630198810.00587347290.00597626690.0049347497

    0.00482093010.00452766880.00664586420.00609185640.00644189330.0050308856

    0.00484392710.00447350390.00673484880.00613192230.0066178960.0050373478

    0.00480740350.00448281570.00671587330.00614325210.00665442310.0050247647

    0.00477315280.00465163990.00664341020.00615518390.00663702860.0050165214

    0.00490827810.00434283580.00657091810.00601076490.00677001660.004994056

    0.0044922680.00386303170.00547909510.00509303870.00596855890.0044395004

    0.00363941660.00307300670.00355763310.0034693590.0042049390.0033667917

    0.00169250170.00158717360.00078978810.00098533860.00102580610.0013897929

    0.00119579060.00118401870.00046452450.0006173620.00058795990.0009761529

    0.00086651910.00088139930.00026464150.00036887780.00034142860.0006542331

    0.00062708960.00067133970.00014751990.00022546390.00018610770.0004339923

    modle moyen

    modle simulations indpendantes

    homogne moyenne arithmtique

    modle faible variance

    homogne moyenne gomtrique

    modle faible porte

    nombre de mois

    Flux / vitesse

    Feuil1

    modle moyenmodle simulations indpendanteshomogne moyenne arithmtiquemodle faible variancehomogne moyenne gomtriquemodle faible porte

    1000000

    20.00004400730.00027168880.00000065040.00000299950.00000042110.0000406602

    30.00128393570.00215731430.00043660840.00074564030.00033307590.0013198595

    40.00216014810.00316666430.00129185450.00174471570.00104877860.0022520904

    50.00363294050.00416981460.00363610210.00388475290.00315655050.0038188246

    60.00437805760.00450082030.00543173420.00524959720.00497942850.0046078626

    70.00470169580.00456142290.00630198810.00587347290.00597626690.0049347497

    80.00482093010.00452766880.00664586420.00609185640.00644189330.0050308856

    90.00484392710.00447350390.00673484880.00613192230.0066178960.0050373478

    100.00480740350.00448281570.00671587330.00614325210.00665442310.0050247647

    110.00477315280.00465163990.00664341020.00615518390.00663702860.0050165214

    120.00490827810.00434283580.00657091810.00601076490.00677001660.004994056

    130.0044922680.00386303170.00547909510.00509303870.00596855890.0044395004

    140.00363941660.00307300670.00355763310.0034693590.0042049390.0033667917

    150.00169250170.00158717360.00078978810.00098533860.00102580610.0013897929

    160.00119579060.00118401870.00046452450.0006173620.00058795990.0009761529

    170.00086651910.00088139930.00026464150.00036887780.00034142860.0006542331

    180.00062708960.00067133970.00014751990.00022546390.00018610770.0004339923

    Feuil1

    modle moyen

    modle simulations indpendantes

    homogne moyenne arithmtique

    modle faible variance

    homogne moyenne gomtrique

    modle faible porte

    nombre de mois

    Flux / vitesse

    Feuil2

    Feuil3

  • Conclusion Reconnaissance des sites et tude exploratoire des donnes sont ncessaires- chantillonnage systmatique - extension verticale des pollutions mesures gophysiques, mesures rapides sur site- cartographie & prcision de lestimation - prcision est-elle suffisante pour une dpollution slective ou pour le suivi du traitement sur site

  • Risque de transfert la nappe Incertitudes sur le terme source : teneurs, volumelcoulement et sa modlisation conditions aux limiteslois reliant certains paramtres : porosit, permabilit amliorer la connaissance de certains mcanismesvariabilit spatiale de ces paramtres

  • Bibliographie

    de Fouquet C., Prechtel A., Setier J. C. 2004. Estimation de la teneur en hydroc

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