CHAPITRE 3 : Suivi temporel des variations de saturation
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On peut ainsi penser que la proche surface s’est asséchée entre av09 et av10, particulièrement dans la zone non argileuse au Sud. Ces résultats sont conformes avec les données hydrodynamiques. Par contre, les données et les modèles laissent à penser que av10 contient plus d’eau que av09 en profondeur dans la partie sud ou bien que l’eau est tout simplement plus minéralisée car les résistivités inversées sont plus faibles. En effet, à saturation constante, la variation relative de résistivité est l'opposé de la variation de conductivité du fluide selon la loi d'Archie. Ainsi, une augmentation de conductivité de l'eau de 15% (de 400 à 460 µS/cm par exemple) suffit à provoquer une diminution de résistivité du même ordre.
Figure 0.32 : Comparaison des modèles de résistivité av10 et av09
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est entre les acquisitions av09 et oct09. On peut voir également que av10 correspond à des résistivité assez élevées. Toutefois, la comparaison de av10 avec ma11 montre un changement de signe sur les niveaux profonds. Par ailleurs, les différences entres les acquisitions ma11 et av09 sont faibles avec néanmoins des changement de signes.
Figure 0.33 : Variations relatives des résistivités apparentes (secteur sud) en fonction de la moitié de l’écartement maximal des électrodes (niveau)
Le secteur nord montre à peu près les mêmes phénomènes (Figure 0.34), avec toutefois des variations moyennes plus faibles, notamment si on enlève les deux premiers niveaux. Par exemple, les différences entre ma11 et av09 sont quasiment centrées sur zéro. On peut aussi remarquer que les variations évoluent moins avec la profondeur que dans le secteur sud. Peut être est-ce justement lié à des variations plus faibles de la proche-surface ou bien au coté plus conducteur par rapport à la partie sud ? Il est nécessaire de comparer les modèles inversés
CHAPITRE 3 : Suivi temporel des variations de saturation
172 pour pousser l’interprétation plus loin.
Figure 0.34 : Variations relatives des résistivités apparentes (secteur nord) en fonction de la moitié de l’écartement maximal des électrodes (niveau)
Le premier niveau
Les différences relatives entre les résistivités apparentes sur le premier niveau montrent une forte corrélation entre les variations de résistivité et les résistivités elles-mêmes (Figure 0.35).
On peut voir ce graphique comme montrant l’évolution temporelle (ordonnées) en fonction de la distribution spatiale des résistivités (abscisses). En effet, les faibles résistivités (type argiles et sols) ne montrent pas beaucoup de variations comparées aux plus fortes résistivités (sables et dolomies).
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Par exemple, pour les plus forts contrastes (comparaisons avec oct09), les variations des résistivités inférieures à 250 Ω.m semblent s’aligner sur une même droite. Au delà de 250 Ω.m, les points s’individualisent : les variations av10-oct09 diminuent doucement avec la résistivité, alors que pour ma11-oct09 et av09-oct09, les variations augmentent très légèrement. On peut souligner ici que les mesures av09 et ma11 ont un comportement à peu près similaire.
Les comparaisons par rapport à av10 (ma11-av10 et av09-av10) sont également remarquables car les variations augmentent de manière conséquente avec la résistivité au delà de 250 Ω.m.
Figure 0.35 : Différences relatives des résistivités apparentes sur le premier niveau en fonction des résistivités entre les différentes acquisitions pour les deux secteurs
Les argiles ont un comportement face à la saturation différents des autres matériaux, car en plus de leur conductivité de surface, elles retiennent l’humidité assez longtemps. Ainsi, les faibles variations de résistivité enregistrées par les argiles peuvent être dues à des faibles variations de saturation et aussi à la conductivité de surface, diminuant l’effet du à la saturation.
CHAPITRE 3 : Suivi temporel des variations de saturation
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Les résistivités plus élevées (sables et dolomies dans tous leurs états) enregistrent une variation de résistivité à peu près constante lorsqu’on compare les périodes les plus humides (av09 et ma11) à la période la plus sèche (oct09). Toutefois, la comparaison entre la période semi-humide (av10) et la plus sèche (oct09) montre que les maximas de variation sont localisés dans les résistivités modérées. Cela peut s’expliquer par un certain stockage d’eau dans les sables dolomitiques.
Les comparaisons entre les périodes humides (av09 et ma11, acquisitions réalisées après et pendant de fortes pluies) avec la période semi-humide (av10) montrent que les maximas de variations sont localisés au niveau des résistivités les plus élevées. Cela peut s’expliquer par une saturation plus rapide au niveau des dolomies fracturées, et de leur caractère plus transmissif lors de précipitations.
175 Les modèles
Les différences entre les modèles montrent bien que oct09 est la période la plus sèche pour les deux secteurs à proximité de la surface car les résistivités de oct09 sont les plus fortes. La zone de fortes variations en surface (> 10%) varie entre 10 et 20 m d’épaisseur pour le premier secteur et entre 8 et 10 m pour le second. Les comparaisons avec av10 indiquent bien que av10 est un état semi-humide : assez résistant en surface et conducteur en profondeur.
Ensuite, la comparaison ma11-av10 montre que ma11 est plus conducteur sur les huit premiers mètres.
Ainsi, pour la première dizaine de mètres, on peut classer les acquisitions de la plus forte à la plus faible gamme de résistivité : oct09, av10, av09 et ma11. Cela correspond assez bien au cumul de pluie sur les 2 semaines précédant les acquisitions, sauf pour oct09. En effet, oct09 devrait arriver en 2ème position, mais c’est sans compter la reprise par évapotranspiration qui doit être importante en cette fin d’étiage très prononcé.
Il faut aussi noter que mis à part pour oct09, le coté argileux au Nord réagit vraiment plus faiblement que le coté sud, comme on l’a déjà expliqué sur la Figure 0.35.
Pour la zone plus profonde, on peut remarquer que ma11 semble être la période la plus résistante. On pouvait déjà le remarquer sur les données en comparant ma11 avec av09 et av10 (Figure 0.33). Néanmoins, les modèles montrent que ma11 est également plus résistant que oct09 en profondeur avec des variations assez importantes (> 10%) du coté sud.
En regardant aussi les modèles, on peut constater que av09 n’est pas non plus très conducteur en profondeur du coté sud. Cependant, peut être s’agit-il ici d’un artéfact lié à l’inversion, surtout que les variations calculées sont assez faibles (< 10%).
Av10 parait même être la période la plus humide en profondeur car elle est à peine plus conductrice que oct09.
Ainsi, sous réserve d’artefacts d’inversion en profondeur, on peut classer les acquisitions de la plus forte à la plus faible gamme de résistivité : ma11, av09, oct09 et av10. Cela peut s’expliquer par des différences de saturation ou bien des différences de temps de résidence des eaux (minéralisation). En effet, il est bien possible que les eaux de oct09 et av10 aient des temps de résidence plus longs que les autres périodes vu qu’il n’a pas plu depuis longtemps.
Des inversions 1D semblent (non présentées ici) confirmer ce classement, mais il est rapidement nuancé par les problèmes d’équivalence de couches.
CHAPITRE 3 : Suivi temporel des variations de saturation
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Figure 0.36 : Variations relatives de résistivité sous forme de mini-sections WS (rms < 4%)
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