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manuel d`utilisation du logiciel ISAPE - Infoterre

1. 1 Influence du param tre transmissivit 2 Influence du param tre coefficient d emmagasinement 111 3 Limite inf rieure de validit du coefficient d emmagasinement 4 Influence de variations simultan es inverses des param tres T et 5 111 5 Influence du param tre rayon d observation 6 Influence de limites tanches aliment es III 7 Influence de la combinaison d une limite tanche et d une limite aliment e III 8 Influence des param tres de calage sp cifiques la m thode de fraeture unique III 9 Influence du coefficient de perte de charge au puits de pompage Pages 35 35 31 39 41 45 47 49 51 Pages IV NOTICE D UTILISATION DU PREPROCESSEUR SAIPE 55 IV 1 G n ralit s 55 IV 2 Mode d utilisation cr ation d un fichier de donn es 55 1 2 1 Appel du logiciel proc dure VAX 55 IV 2 2 D nomination du fichier traiter 57 IV 2 3 D finition des param tres g n raux 59 IV 2 4 Correction ventuelle du titre saisi 59 IV 2 5 Nature des donn es de niveau 63 IV 2 6 Choix des unit s des donn es exp rimentales 63 IV 2 7 Saisie des donn es exp rimentales 65 IV 3 Mode d utilisation Modification d un fichier cr lors d une saisie ant rieure l aide de SAIPE 71 V NOTICE D UTILISATION DU LOGICIEL ISAPE 11 V 1 Pr sentation g n rale du programme 77 V 1 1 Introduction 77 V 1 2 Pr sentation d une page 18 V 1 3 Principe de la saisie et des co
2. la page cran 00 cf paragraphe V 2 2 V 2 10 9 R ponse 8 RETURN Cet option permet l dition l cran de l ensemble des param tres du dernier ajustement pour consultation 110 PAG N 9 PARAMETRES DE L AJUSTEMENT FICHIER TRAITE XXXXX ISA M thode d interpr tation fracture unique limites 1 5 E 04 5 0 E 05 Transmissivit Coef d emmagasinement Rayon d observation 1 0 01 Coef de perte de charge 0 Effet de capacit non Effet de vidange non eo 00 o Limite tanche 10 m du puits de pompage Limite aliment e 15 m du puits de pompage TAPEZ RETURN Figure 5 17 Rappel des param tres de l ajustement communs toutes les m thodes d interpr tation 111 Deux types d information sont fournies a Param tres g n raux communs toutes les m thodes d interpr tation fig 5 17 nom du fichier trait transmissivit coefficient d emmagasinement rayon d observation coefficient de perte de charge indication de la prise en compte de l effet de capacit indication de la prise en compte de l effet de vidange b Param tres propres chaque m thode M thode 1 m thode de Theis Aueun param tre suppl mentaire RETURN renvoie au menu principal M thode 2 Theis limite s Pour chaque limite affichage de sa nature et de sa distance au puits de pompage RETURN renvoie au menu principal M thode 3 fra
3. 87 V 2 5 Page 03 Informations sur les caract ristiques des paliers de d bit fig 5 4 Cette page rappelle quelques informations g n rales sur le d roulement du pompage d essai trait le nombre de paliers de d bit le temps cumul depuis le d but de l essai la fin du palier consid r la dur e de la descente et de la remont e pour chaque palier le rabattement maximal et le d bit maximal pour chaque palier Cette page ne se pr te aucune modification RETURN permet de passer la page suivante V 2 6 Page 04 Choix de la m thode d interpr tation fig 5 5 4 m thodes sont actuellement offertes M thode de Theis aquif re homog ne isotrope d extension lat rale infinie M thode de Theis prenant en compte l influence d une limite ou de deux limites parall les que celles ci soient potentiel impos aliment ou flux nul tanche M thode de Gringarten aquif re homog ne anisotrope d extension lat rale infinie recoup totalement par une fracture verticale unique le puits tant implant au centre de la fracture M thode de Gringarten prenant en compte l influence d une limite ou de deux limites parall les que celles ci soient potentiel impos ali ment ou flux nul tanche Choisir le code correspondant la m thode d sir e RETURN valide la r ponse et permet de passer la page suivante V 2 7 Page 05 Choix de la g om trie du mod le d in
4. Figure 1 6 Exemple d un calage r alis pour un essai fortement perturb par des variations de d bit courbe des d bits mesur s courbe th orique calcul e 18 L7 CONCLUSION LES AVANTAGES DU LOGICIEL ISAPE Le logiciel ISAPE pr sente les avantages suivants pour l interpr tation des pompages d essai La prise en compte des variations de d bit par convolution de ceux ci permet d interpr ter des pompages d bit instable Ceci n cessite de connaitre toutes les variations de d bit d o un comportement nouveau de l hydrog ologue sur le terrain celui ci s attachera d celer ces variations et les mesurer avec minutie plut t que de tenter de maintenir un d bit approximativement constant par des vannages suc cessifs La prise en compte des effets de puits rend possible l interpr tation au puits de pompage seul ouvrage dont on dispose dans 1 majorit des cas pour observer le comportement hydrodynamique des aquif res L aspect convivial du logiciel facilite la phase d ajustement en offrant la possibilit de modifier tout instant l un des param tres de l inter pr tation L intervention permanente des utilisateurs dans la d termination des param tres du calage leur permet de conduire l interpr tation avec un maximum de r flexion 19 CHAPITRE II CONSEILS PRATIQUES POUR LA CONDUITE DES INTERPRETATIONS A L AIDE DU LOGICIEL ISAPE 21 H CONSEILS PRATIQUES POUR LA CONDU
5. Figure 4 1 D nomination du fichier traiter 57 la question COMMANDE r pondre SAIPE RETURN L ex cution de SAIPE est lanc e H suffit ensuite de taper simplement SAIPE pour relancer l ex cution IV 2 2 D nomination du fichier traiter fig 4 1 Cette page cran comporte deux parties qui s enchainent 1 Choix de traitement r aliser Il est possible de modifier un fichier existant de cr er un fichier choisir l option d sir e en l occurence 2 pour cr er un fichier RETURN 2 Nom de fichier Le nom de fichier doit comporter au maximum 10 caract res et ne doit comporter ni suffixe ni point Entrer le nom choisi RETURN Pour un fichier de le programme va cr er automatiquement le fichier brut NOM ou NOM DAT ou NOM ISA NOM BID ou NOM ISA Utilisable par le logiciel ISAPE S il existe dans 1 directory de travail un fichier portant le m me nom que celui que l on d sire cr er un message informe de l impossibilit d une telle cr ation et demande un autre nom l op rateur 58 1 de l ouvrage uniquement PUITS ou PIEZO 2 Nom du forage 4 lettres maxi 3 Nam de l aquif re 13 lettres maxi 4 Diam tre du puits pt zo en mm 5 Rayon d observation en m tres 6 Niveau initial avant pampage en m tres 7 N d identification du pampage Figure 4 2 D finition des param tres g n raux 59 IV 2 3 D finition des param tres g n ra
6. tation ISAPE Ce fichier est organis selon la pr sentation habituelle adopt e pour les mesures de pompages d essai Il comprend un titre r capitulant les caract ristiques g n rales du forage ainsi que les unit s employ es b les mesures temps rabattement d bit SAIPE permet aussi bien de constituer un nouveau fichier que d en corriger un d j existant Son utilisation s effectue enti rement en mode conversa tionnel Une proc dure de correction permet chaque tape de 1 saisie de modifier toute valeur entr e Toutes les r ponses fournir sont en majuscules il est par cons quent pr f rable de bloquer le clavier dans cette position d s le d but de l ex cution du programme IV 2 MODE D UTILISATION CREATION D UN FICHIER DE DONNEES Nota dans les pages qui suivent RETURN signifie taper sur 1 touche RETURN IV 2 1 Appel du logiciel proc dure VAX Lors de la premi re ex cution Entrer dans le menu de la programmath que du d partement EAU en tapant MENU RETURN 56 PROGRAMME SAIPE SAIsie des donn es de Pompages d Essai Si le fichier BRUT existe d j taper 1 Sinon il faut cr er ce fichier taper 2 Donner le nom g n ral des fichiers de sortie XXXX 10 caract res max et sans extension Si vous donnez XXXX YYY le programme tronquera XXXX Puis le programme va cr er les nams suivants fichier BRUT XXXX ISA fichier LISTING XXXX LST
7. Choix des unites des donn es exp rimentales Saisie des donn es exp rimentales Fin de la phase de correction Cr ation d un fichier listing et fin d ex cution du programme Correction de l ent te d un fichier brut pr c demment cr Saisie du nom du fichier traiter Informations g n rales sur le pompage trait Saisie des param tres de lecture du fichier de donn es Informations sur les caract ristiques des paliers de d bit Choix de la m thode d interpr tation D finition de la g om trie m thode de Theis D finition de la g om trie m thode de Theis limites Mod le deux limites parall les Vue en plan horizontal D finition de la g om trie m thode de fracture unique Mod le de fracture unique Vue en plan horizontal Prise en compte des effets de puits Description de la fen tre du trac Pages 48 48 50 56 58 60 61 62 64 66 70 74 80 82 84 86 88 90 91 92 94 95 96 100 Pages Figure 5 13 Trac d une courbe th orique avec les param tres T 1 5 10 4 m2 s S 5 1079 m thode 4 m thode de fracture unique limites 102 Figure 5 14 Consultation d une page au cours de l interpr tation 104 Figure 5 15 Modification d une page en cours d interpr tation 106 Figure 5 16 Envoi du dessin sur traceur 108 Figure 5 17 Rappel des param tres de l ajustement communs toutes les m thodes d interpr tation 110 Figure 5 18 Param tres de l ajustement pr
8. Nota Compte tenu des unit s adopt es ce coefficient peut atteindre des valeurs lev es Exemple Perte de charge 0 1 m Q 3 6 m3 h 1073 m3 s gt B Pde Q2 105 s2 m5 2 Effet de capacit Une partie de l eau extraite lors du pompage provient uniquement du puits sans avoir transit par l aquif re Ce volume d pend du rabattement et du diam tre de l ouvrage L effet de capacit est donc n gligeable pour les forages de petit diam tre et quand le niveau volue peu une fois le rabattement stabilis Le volume d eau pr lev dans l aquif re est donc l g rement inf rieur celui mesur en surface l exhaure de la pompe La prise en compte de l effet de capacit est effectu e l aide d un code binaire 1 oui 0 non la rubrique 2 Si la r ponse est oui il est n cessaire de d crire l agencement des tubages dans le forage cf rubrique 5 3 Effet de vidange Cet effet est d la vidange de la colonne de refoulement se produisant l arr t du pompage lorsque la pompe ne poss de pas de clapet anti retour ou que celui ci est d fectueux La prise en compte de l effet de vidange est signal e en entrant un code chiffre la rubrique 3 1 oui 0 non RETURN Si la r ponse est oui les rubriques suivantes apparaissent successivement Coefficient de vidange Ce coefficient traduit le degr d ouverture du clapet c est dire la vitesse avec laquelle l eau contenue dans
9. bute la proc dure d interpr tation Taper le nom du fichier sans suffixe RETURN pour valider 1 r ponse si vous tapez le logiciel traitera le fichier NOM ou NOM DAT ou NOM ISA NOM BID ou NOM ISA Si le fichier mentionn est absent de la directory un message d erreur apparait Les causes possibles de l erreur sont les suivantes le fichier de donn es n a pas t cr le nom du fichier n a pas t correctement orthographi le fichier ne se situe pas dans la directory de travail 82 PAGE N 1 INFORMATIONS GENFRALES Non du forage 1 Nature du forage PUITS PIEZO 1 ALLUVIONS Diam tre du forage 0 08 m Distance puits pi zon tre 10 00 m Unit s des temps minutes Unit s des d bits m h Unit s des rabattements m tres Figure 5 2 Informations g n rales sur le pompage trait 83 Si le fichier a t reconnu dans la directory son nom est confirm l cran RETURN permet de passer la page suivante Nota 1 Un fichier de d monstration accessible en tapant EXEMPLE la question NOM DU FICHIER permet de se familiariser l utilisation d ISAPE Le programme fournira les param tres n cessaires l interpr tation Nota 1 la question NOM DU FICHIER STOP RETURN permet d interrompre le d roulement du programme RETURN permet d appeler le Help V 2 3 Page 01 Informations sur le pompage trait fig 5 2 Cette page rappell
10. fig 3 6 Une augmentation du rayon d observation se traduit par une translation de la courbe de descente vers des valeurs de rabattement plus faibles tandis que la courbe de remont e n est pas modifi e On obtient des calages identiques pour toutes valeurs de S et R obs tel que le produit R obs 2 S reste constant L effet est analogue celui produit par une augmentation du coefficient d emmagasinement En pratique il n y a pas lieu de modifier la distance puits pi zom tre a priori connue pr cis ment Cette modification n est envisageable que dans le cas d un puits de pompage dont le rayon efficace peut tre diff rent du rayon r el car il englobe l enveloppe ext rieure du massif filtrant ou de la zone dans laquelle le milieu aquif re a t d velopp translation de la courbe de descente vers vers des valeurs de rabattement plus faibles la courbe de remont e n est pas modifi e effet identique vs 7 4 Rabattement Temps Figure 3 7 Influence de limites tanches Rabattement Temps Figure 3 8 Influence de limites aliment es courbe de rabattement ne prenant pas en compte d effets de limites influence au temps t1 d une limite situ e la distance dl influence au temps t2 d une limite situ e la distance d2 influences combin es d une limite situ e la distance d1 et d une limite situ e la distance d2 45 6 INFLUENCE DE LIMITES ETANCHES ALIMENTEES fi
11. le programme va cr er si vous le souhaitez le fichier EXEMPLE LST destin l dition de vos rapports qui peut tre sorti sur imprimante instruction PRINT EXEMPLE LST Ensuite vous utiliserez le fichier BRUT de nam EXEMPLE ISA pour votre interpr tation de pampage l aide de ISAPE taper RETURN Figure 4 8 Fin de la phase de correction 11 Si l on d sire une insertion au dessus de la ligne modifier la ligne Si l on d sire une insertion au dessous de la ligne N valider la ligne N puis corriger selon la proc dure d crite pr c demment la ligne N 1 Suppression La ligne d sign e n N est supprim e L ensemble de la page est r crite avec renum rotation des lignes En fin de correction le message de la figure 4 8 est affich l cran Apr s lecture RETURN IV 2 7 6 Cr ation ventuelle d un fichier listing pour les rapports fig 4 9 Si la r ponse est positive le logiciel cr e automatiquement un fichier dont le nom est identique celui de fichier de donn es mais o le suffixe ISA est remplac par LST Fin de l ex cution de SAIPE IV 3 MODE D UTILISATION MODIFICATION D UN FICHIER CREE LORS D UNE SAISIE ANTERIEURE A L AIDE DE SAIPE La d marche est tr s voisine de celle d crite au paragraphe IV 2 Seules les diff rences seront soulign es IV 3 1 Appel du logiciel Idem S IV 2 1 IV 3 2 D nomination du fichier traiter IV 3 2 1 Choix du
12. orique calcul e partir de la m thode d interpr tation de la g om trie et ventuellement des effets de puits est trac e l cran Les donn es du calage sont affich es gauche du graphique tandis que les donn es du calage pr c dent sont rappel es droite et le logiciel se trouve en attente au menu principal fig 5 13 104 METHODE 4 1 5 4 Sz5 0E 5 R 1 0E Pe 0 non non CAP VID H help B H B N Figure 5 14 Consultation d une page au cours de l interpr tation 105 2 10 2 R ponse 1 RETURN Une ligne menu demandant le num ro de la page consulter apparait en bas de l cran fig 5 14 R pondre par le num ro d sir RETURN H RETURN permet de rappeler les titres des diff rentes pages pr c demment saisies et pr cise celles qui sont consultables Une fois la page consult e RETURN permet de revenir au menu principal V 2 10 3 R ponse 2 RETURN Une ligne menu demandant le num ro de la page 4 modifier apparait en bas de l cran fig 5 15 R pondre par le num ro d sir RETURN H RETURN permet de rappeler les titres des diff rentes pages pr c demment saisies et pr cise celles qui sont modifiables Suivant la page laquelle des modifications auront t apport es d autres pages devront tre obligatoirement valid es avant qu une nouvelle courbe calcul e ne soit trac e Page modifi e Page
13. tres de l ajustement cf paragraphe V 2 10 9 b Rappel de l identit de l utilisateur nom imputation du temps CPU consacr la mise en oeuvre d ISAPE et du co t interne correspondant proc dure VAX du BRGM Fin du programme 115 BIBLIOGRAPHIE Gringarten A C Ramey H J Jr Raghavan R 1974 Unsteady state pressure distribution created by a well with a single infinite conductivity vertical fracture Sco Pet Eny J p 347 360 Leblanc Ph 1986 Interpr tation des pompages d essai en milieu fractur de socle Evaluation des param tres hydrodynamiques et de 1a g om trie de l aqui f re par m thode informatique BRGM d pt EAU Note technique n 86 13 Leblanc Ph Thiery D 1985 Solutions analytiques pour un pompage dans une fracture verticale unique BRGM d pt EAU Note technique n 85 14 Theis C V 1935 The relation between the lowering of the piezometric surface and the rate and duration of discharge of a well using groundwater storage TAGU p 619 624 Thiery D VANDENBEUSCH M VAUBOURG P 1983 interpr tation des pom pages d essai en milieu fissur aquif re Doc du BRGM n 57 r alisation service reprographie du BRGM 86 SGN 714 EAU
14. 12 00 15 00 CARACTERISTIQUES LES LIMITES NATURE DISTANCE m tres pompage limite 3 LIMITE 1 pas de limite 4 LIMITE 2 pas de limite N DE LA RUBRIQUE A MODIFIER H help fin de correction RIN Figure 5 7 D finition de 1 g om trie m thode de Theis limites 92 DEFINITION DE LA GEOMETRIE DES LIMITES EE y LIMITE 2 DLIM2 FIEZO XF XF v FUITS XO YO on mn a ee ee on ome oe X i I IDLIMI i v i LIMITE 1 Figure 5 8 Mod le deux limites parall les Vue en plan horizontal D1 distance de la limite 1 au puits de pompage D2 distance de la limite 2 au puits de pompage 93 Caract ristiques des limites Chaque limite est d finie par sa nature absente aliment e tanche sa distance en m tres par rapport au puits de pompage Initialement le logiciel suppose que les deux limites sont absentes Pour prendre en compte l effet d une ou deux limites appeler la rubrique concern e puis d finir la nature de la limite l aide de l un des codes entiers propos s 1 aliment e O absente 1 tanche RETURN valide cette premi re r ponse et permet de choisir la distance au puits de pompage en m tres Tout autre code que ceux propos s pour la nature de la limite n est pas pris en compte 3 M thode de fracture unique fig 5 9 et 5 10 Deux possibilit s d interpr tation sont offertes puits de
15. O N Figure 4 10 Correction de l ent te d un fichier brut pr c demment cr 75 CHAPITRE V NOTICE D UTILISATION DU LOGICIEL ISAPE 77 V NOTICE D UTILISATION DU LOGICIEL ISAPE Dans les pages qui suivent RETURN signifie taper sur 1 touche RETURN Toutes les r ponses fournir sont en majuscules il est par cons quent pr f rable de bloquer le clavier dans cette position d s le d but de l ex cution du programme V 1 PRESENTATION GENERALE DU PROGRAMME V 1 1 Introduction Le logiciel ISAPE Interpr tation Semi Automatique des Pompages d Essai est con u de mani re offrir une grande facilit de mise en oeuvre permettant aux utilisateurs non familiaris s avec l informatique d appr cier imm dia tement les avantages de ce mode d interpr tation compar une interpr tation manuelle classique L utilisation du logiciel ISAPE s effectue enti rement en mode conversa tionnel avec possibilit d acc s chaque tape et tout moment un syst me d aide l utilisateur tr s d taill Toute r ponse de l op rateur est analys e par le logiciel en eas de non conformit avec la r ponse attendue la question est syst matiquement repos e ce qui permet d viter toute interruption aecidentelle du d roulement du programme ISAPE est organis en une succession de pages cran correspondant chaeune une saisie de donn es ou l affichage d informations PAGE 00 Nom d
16. Qn 1 Q n 2 Q3 Q 02 01 c e b Impulsion de d bit pour chaque pompage virtuel Figure 1 2 Principe de la convolution sur les d bits 11 du d bit pr lev provient directement du puits sans avoir transit dans l aquif re Cet effet peut tre pris en compte en calculant chaque pas de temps un d bit corrig Qcor repr sentant le d bit r ellement produit par l aquif re tel que Qcor QT Qp d bit total pr lev d bit produit par le puits seul b L effet de vidange de la colonne de refoulement se produit l arr t du pompage lorsque la pompe ne poss de pas de clapet anti retour ou que celui ci est d fectueux Il s en suit une injection momentan e dans le puits de pompage qui a pour effet de produire une remont e plus rapide Ce ph nom ne s att nue progressivement jusqu ce que les niveaux d eau s quilibrent dans le tubage et dans la colonne de refoulement L effet de vidange est pris en compte en calculant chaque pas de temps de la remont e un d bit corrig Qcog tel que QCOR QcoL d bit produit par la colonne de refoulement c Effet de perte de charge Le rabattement total mesur sm dans un puits de pompage un instant t donn est la somme de deux composantes dont Dune est lin aire et l autre quadratique par rapport au d bit Sm t B t Q cQ avec B t Q perte de charge lin aire caract ristique du milieu aquif
17. d bit entre le d but du pompage et le temps t tip lt t tj Qi d bit L3 T mesur au temps t 4 Cette formulation quivaut additionner les effets de n pompages virtuels r alis s sur le m me puits et d butant de mani re chelonn e dans le temps avec un d bit pr lev Q Qi du temps ti 1 au temps tj pour le pompage n i 2 Calcul du rabattement th orique au puits de pompage La formulation tablie pr c demment est applieable au puits de pompage en prenant un rayon d observation gal au rayon du puits au niveau de l aquif re sollicit Cependant les dimensions du puits et les perturbations de l coulement son voisinage introduisent des effets parasites qui d forment les courbes de rabattement Ces d formations se manifestent d s le d but du pompage l inverse de celles inh rentes l aquif re telles des limites hydrog ologiques ou un changement de faci s a L effet de capacit traduit l cart entre l volution du rabattement r sultant d un pompage dans un puits id al dont le diam tre serait n gligeable et le rabattement observ dans un puits r el dont le diam tre et par cons quent le volume d eau contenu dans l ouvrage n est pas n gligeable au cours du pompage une partie Q lt d bit inpulsion de d bit q 10 Q3 Q2 Q4 ti te t3 14 tn 2 thet temps a Pompage d bit variable assimil une succession de pompages d bit constant
18. d un pompage d essai doit d buter par une rapide synth se des connaissances g ologiques concernant la zone d tude Compte tenu des possibilit s actuelles du logiciel ISAPE on cherchera r pondre aux questions suivantes 1 Faci s de la roche constituant l aquif re test roche poreuse roche tr s peu ou non poreuse 22 CHOIX DU MODELE THEORIQUE CHOIX DES PARAMETRES GEOMETRIQUES CORRESPONDANTS CORRECTION EVENTUELLE DES EFFETS DE PUITS CAS DE PUITS DE POMPAGE PROPOSITION DE PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES T ET S COMPARAISON DE LA COURBE THEORIQUE DONT LA FORME AMELIORATION DU TRADUIT LES CHOIX EFFECTUES PAR RESULTAT PAR L OPERATEUR AVEC LA COURBE AJUSTEMENT PROGRESSIF EXPERIMENTALE DES DIFFERENTS PARAMETRES DE CALAGE NON IDENTIFICATION OUI RESULTAT CARACTERISTIQUES DESCRIPTIVES DU MODELE T T 5 Figure 2 1 D marche suivie pour l interpr tation d un pompage d essai l aide du logiciel 15 23 2 Venues d eau observ es en cours de foration dans le cas o la m thode de foration permet cette reconnaissance augmentation relativement continue du d bit avec la profondeur venue d eau ponctuelle avec ventuellement chute d outil ou plusieurs venues d eau bien group es nombreuses venues d eau ponctuelles observ es tout le long de la zone capt e 3 Environnement de l aquif re proximit d un cours d eau ou d un plan d eau changement lat ral du faci
19. des rabattements proportionnelle au carr des d bits translation en fonction du carr des d bits de la courbe de descente vers des valeurs de rabattement plus fortes la courbe de remont e n est pas modifi e 52 Param tre et sens Influence de variation rabattements calcul s X valeur asymptotique du rabattement plus ra pidement atteinte translation de la courbe des rabattements vers des valeurs plus faibles pas de modification de la courbe de remon att nuation de la courbure des courbes de descente et de remont e Pr sence d une limite point d inflexion sur la courbe de descente dont la date d pend de la distance limite point d observation Limite tanche majoration des rabattements calcul s Limite aliment e minoration des rabattements calcul s Deux limites parall les influence somme des influences dues chaque limite deux points d inflexion sur 1 courbe de descente la limite la plus proche du point d obser valtion a une influence majeure Tableau 3 2 Tableau r capitulatif de l influence des param tres de ealage sur la forme des courbes th oriques calcul es 53 CHAPITRE IV NOTICE D UTILISATION DU PREPROCESSEUR SAIPE 59 IV NOTICE D UTILISATION DU PREPROCESSEUR SAIPE IV 1 GENERALITES Le logiciel SAIPE Saisie des Pompages d Essai permet la cr ation d un fichier normalis de donn es de pompage d essai utilisable par le logiciel d interpr
20. logiciel dans sa configuration actuelle Il est constitu de cinq parties que le lecteur pourra consulter ind pendamment les unes des autres 1 Pr sentation g n rale du logiciel ISAPE 2 Conseils pratiques pour la conduite des interpr tations l aide du logiciel ISAPE 3 Influence des diff rents param tres de calage sur la forme des courbes th oriques calcul es 4 Notice d utilisation du pr processeur SAIPE 5 Notice d utilisation du logiciel ISAPE De nouvelles m thodes d interpr tation sont en cours de test et seront prochainement introduites elles feront l objet d un rapport annexe SOMMAIRE RESUME II PRESENTATION GENERALE DU LOGICIEL ISAPE I 1 Objectifs du logiciel ISAPE 1 2 Principe de fonctionnement 1 3 Sch mas d interpr tation d velopp s 1 4 Principe d utilisation ISAPE logiciel convivial L5 Formulation g n rale du calcul du rabattement th orique L6 Exemples d interpr tation illustrant les possibilit s du logiciel ISAPE 1 7 Conclusion Les avantages du logiciel ISAPE CONSEILS PRATIQUES POUR LA CONDUITE DES INTERPRETATIONS A L AIDE DU LOGICIEL ISAPE 11 1 Choix d un mod le d interpr tation II 2 Choix des param tres g om triques du mod le 1 3 Effets de puits II 4 Choix des param tres hydrodynamiques T et S 5 Obtention du calage d finitif INFLUENCE DES DIFFERENTS PARAMETRES DE CALAGE SUR LA FORME DES COURBES THEORIQUES CALCULEES
21. pompage au centre de la fracture pi zom tre situ dans l axe de 1 fracture La nature du forage est lue dans le fichier de donn es en d but d ex cution Le programme choisit done automatiquement la m thode d interpr tation lui correspondant Dans le cas d un pi zom tre la distance puits pi zom tre rayon d obser vation est rappel e Deux param tres sont d finir la demi longueur de fracture en m tres dans le plan horizontal le contraste de transmissivit dans le plan horizontal Le logiciel propose respectivement les valeurs 100 et 1 Si la valeur r elle de ces param tres n est pas connue il est judicieux de conserver les valeurs propos es pour l interpr tation puis de les modifier une fois le calage r alis gr ce l option 8 cf paragraphe VI 10 9 94 PAG N 5 DEFINITION DE LA GEOMETRIE PIEZOMETRE SITUE DANS L AXE DE LA FRACTURE PUITS DE POMPAGE AU CENTRE DE LA FRACTURE Distance puits pi zom tre 10 0 m 1 Demi longueur de fracture 2 Contraste de transmissivit N DE LA RUBRIQUE A MODIFIER H help fin de correction RIN Figure 5 9 D finition de la g om trie m thode de fracture unique 95 Figure 5 10 Mod le de fracture unique Vue en plan horizontal 96 PAG N 6 EFFETS DE PUITS 1 Coef de perte de charge 2 Effet de capacit Effet de vidange coef de vidange colonne de refoulenent dicm tre mm Niveau statique in
22. re Le coef ficient de perte de charge lin aire correspond 4 la fonction caract ris tique de l aquif re test B t F t cQ perte de charge quadratique due l coulement turbulent dans les cr pines et le tubage Seule la perte de charge lin aire li e l coulement laminaire dans l aquif re permet le calcul des param tres hydrodynamiques Le rabattement mesur au puits de pompage un instant t Sm t est la somme du rabattement s t calcul gr ce la fonction caract ristique de l aquif re test et de la perte de charge quadratique caus e par le puits de pompage sm t s t 12 La formule g n rale donnant le rabattement s dans un puits de pompage de rayon r un instant t et pour le nl ME palier de d bit a pour expression s r t n E Qcor 4 F n t ti 1 C Qcon 3 Fonctions r ponse earact ristiques de chaque m thode d interpr tation Milieu isotrope homog ne d extension lat rale infinie fonction de Theis r t _ a ERT 4er 4 T t t 1 t temps T tj date de d but du palier de d bit n i T transmissivit 12 r distance du centre du puits de pompage au point d observation L S coefficient d emmagasinement adimensionnel W fonction puits d finie par 1 e 7 e W b Milieu homog ne isotrope limit par deux barri r
23. sch matique imagin pour rendre l inter pr tation possible Les effets perturbateurs qui en sont la cause ont des origines multiples et peuvent se superposer est possible de les classer en trois cat gories a Effets propres l environnement naturel de l aquif re effets de mar e variations de pression barom trique b Effets propres aux caract ristiques de forage effet de capacit pertes de charge e Effets propres aux conditions techniques de r alisation du pom page du suivi et de la collecte des donn es variations de d bit vidange de 1 colonne de refoulement pr cision des mesures elle m me fonction du mat riel utilis et de l op rateur qui le met en oeuvre Les solutions analytiques parfois complexes propos es par les auteurs font intervenir la fois param tres hydrodynamiques et param tres g om triques et aboutissent des abaques sur lesquels il se r v le difficile d effectuer des calages de courbes exp rimentales Les m thodes manuelles r clament un temps assez long pour leur mise en oeuvre elles sont donc co teuses et fournissent des r sultats dont l objectivit n est pas certaine Les moyens informatiques actuels offrent de nombreux avantages qu il est apparu int ressant d utiliser pour d velopper un nouvel outil d interpr tation Une fois l information saisie et sauvegard e celle ci peut tre restitu e sous n importe qu elle forme et n impo
24. ITE DES INTERPRETATIONS A L AIDE DU LOGICIEL ISAPE L utilisation du logiciel ISAPE suppose une d marche de travail nouvelle pour l hydrog ologue au lieu de caler manuellement la courbe exp rimentale des rabattements mesur s sur une courbe th orique fig e l op rateur va au contraire s efforcer de modeler la courbe th orique en ajustant progressivement les para m tres hydrodynamiques et g om triques caract ristiques de l aquif re tudi Le prineipe de l interpr tation par superposition de deux courbes demeure le m me mais la d marche pratique est invers e M thode manuelle le calage intervient avant la d termination de T et S Logiciel ISAPE les param tres T et S sont ajust s jusqu l obtention d un calage satisfaisant Le d roulement de l interpr tation d un pompage d essai l aide du programme ISAPE est sch matis la figure 2 1 Chacune des tapes est d taill e dans les paragraphes qui suivent 1 1 CHOIX D UN MODELE D INTERPRETATION Cette tape est fondamentale car elle conditionne la qualit de l interpr tation il est imp ratif que le mod le d interpr tation retenu soit repr sentatif des caract ristiques r elles de l aquif re tudi Un aquif re n est pas une bo te noire dans laquelle l eau est pr lev e c est au contraire une entit d finie par une g om trie une extension et par le faci s p trographique de la roche qui le compose L interpr tation
25. Il faut conserver dans tous les cas l ent te normalis des fichiers cr s par le pr processeur SAIPE 2 D calage des temps Le d calage des temps permet de d finir une origine des temps post rieure au d but du pompage en prenant en compte pour les calculs les donn es de pompage partir de cette nouvelle origine Exemple d application tude d un palier d une succession de pompages encha n s I est exprim dans les unit s de temps d finies par l utilisateur et doit positionner le d but du pompage tudi au cours d une phase de descente 3 D calage des rabattements Le d calage des rabattements permet de d finir une origine de rabatte ment diff rent 4 Unit des temps La rubrique 4 rappelle l unit des temps dans le fichier de donn es Cette unit peut tre modifi e pour le trac des courbes exp rimentales et th oriques Les unit s possibles sont les minutes les heures et les jours Une fois ces param tres d finis le programme lit imm diatement les mesures temps d bit rabattement dans le fichier XXX ISA et enchaine directe ment avec la page 03 86 PAGE N 3 CARACTERISTIQUES DU POMPAGE ES y TTL TU QU Num ro temps dur e dur e rabat d bit palier cumul descente remont e maximum maximum 1 120 00 60 00 60 00 0 30 10 00 2 180 00 90 00 90 00 0 78 13 70 SIsBWSII VH Y Figure 5 4 Informations sur les earaet ristiques des paliers de d bit
26. Theis pour un milieu isotrope d extension infinie MODULES D AIDE A L UTILISATEUR i Informations Param tres Informations Choix de la Choix de la Prise en Description DEBUT sur le de lecture du sur les carac m thode g om trie du compte de la fen tre pompage fichier de t ristiques d interpr mod le des effets du trac donn es des paliers tation de puits MODULES DE SAISIE PAR PAGES ECRAN CONSULTATION MODIFICATION D UNE PAGE MENU PRINCIPAL RAPPEL DES PARAMETRES DU FIN CALAGE ENVOI DU DESSIN SUR SAISIE TRACEUR T S FRACTURE UNIQUE METH DES IMAGES PROGRAMME PRINCIPAL MODULES DE CALCUL MODULE DE TRACE Figure 1 1 Structure du logiciel ISAPE Le sch ma de milieu anisotrope contraste de transmissivit variable affect d une fracture verticale unique recoupant totalement l aquif re d extension infinie le puits de pompage doit tre implant au centre de la fracture et le pi zom tre doit tre situ dans l axe de la fracture Ces deux m thodes peuvent tre appliqu e en prenant en compte la pr sence de limites parall les flux nul ou potentiel impos Les forages sont suppos s traverser compl tement l aquif re tandis que le puits de pompage est assimil un puits parfait Les volutions envisag es concernent Le couplage du logiciel avec un mod le maill de type axisym trique Le cas de la p n tration partiel
27. aide l utilisateur Help accessibles chaque phase du programme interpr tation simple et rapide par comparaison visuelle entre la courbe calcul e et la courbe exp rimentale 1 2 PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT Le programme ISAPE reconstitue l volution th orique des niveaux calcul s partir des param tres hydrog ologiques propos s par l op rateur en prenant en compte les effets perturbateurs cit s pr c demment Le principe de la conduite de l interpr tation consiste minimiser graphiquement les carts entre la courbe exp rimentale des rabattements mesur s lors des tests hydrauliques et la courbe caleul e par le programme tout en veillant la validit des param tres de calage Cette conduite est done fondamentalement diff rente des interpr tations classiques puisque la courbe th orique n est plus fig e mais model e L op rateur affine par des tirs successifs les param tres hydrodynamiques et g om triques caract ristiques de l aquif re tudi tout en ayant la possibilit d int grer tous les ph nom nes r els ayant pu survenir lors des pompages pertes de charge et effet de capacit sur le puits de production variations du d bit durant les pompages effet de vidange de la colonne de refoulement lors de l arr t du pompage influence de limites plus ou moins distantes L3 SCHEMAS D INTERPRETATION DEVELOPPES Les sch mas actuellement d velopp s sont les suivants Le sch ma de
28. am tres d finir sont le contraste des transmissivit s principales horizontales Tx Ty la demi longueur de fracture xr Ces param tres g om triques tant difficiles cerner il est conseill en d but d interpr tation de choisir empiriquement des valeurs celles propos es par le logiciel Tx Ty 1 xf 100 m Pour un calage donn rappelons que une augmentation du contraste de transmissivit quivaut une aug mentation simultan e de T et S une augmentation de la demi longueur xf de fracture quivaut une diminution de S telle que x2f S constante Seule la recherche d une interpr tation coh rente de pompages r alis s sur plusieurs forages d un m me site peut permettre de cerner pr cis ment les param tres Tx Ty et xf Adjonction de l influence de limite s l un ou l autre des mod les pr c dents Dans le mod le propos les deux limites sont obligatoirement parall les Pour chaque limite les param tres d finir sont nature de 1 limite tanche aliment e distance au puits de pompage Remarque 1 Un effet de limite aliment e peut traduire une alimentation par une limite flux impos cours d eau lac un changement lat ral de faci s avec augmentation de la transmis sivit La distance s parant le puits de pompage de 1 limite ali ment e virtuelle quivalente est alors sup rieure la distance s parant le puits de la limite r e
29. cture unique RETURN permet de passer la seconde partie de 1 page 09 fig 5 18 qui concerne la d termination de couples Tx S pour un calage donn et pour diff rentes valeurs du couple Tx Ty xf La proc dure est la suivante choisir une nouvelle valeur du contraste de transmissivit Tx Ty gt 1 et ou une nouvelle valeur de la demi longueur de fracture xf 2 10 m 9 Tx transmissivit horizontale dans l axe de la fracture coefficient d emmagasinement Tx Ty contraste des transmissivit s principales horizontales xf demi longueur de fracture 112 PAG N 9 site PARAMETRES DE L AJUSTEMENT D termination du couple Tx S _ pour un calage donn diff rentes valeurs du couple Tx Ty Xf 1 Contraste de transmissivit Tx Ty l 2 Demi longueur de fracture Xf 100 TRANSMISSIVITE Tx 1 5 E 04 COEFFICIENT D EMMAGASINEMENT S 5 0 E 05 N DE LA RUBRIQUE A MODIFIER H help fin de correction RIN Figure 5 18 Param tres de l ajustement propres 1 m thode de fracture unique 113 Le logiciel recaleule automatiquement les valeurs de Tx et S correspon dant aux nouveaux param tres Tx Ty et xf ainsi qu au ealage tel qu il apparait l cran Une fois les essais termin s RETURN renvoie au menu principal M thode 4 fracture unique limite s Idem m thode 2 puis m thode 3 V 2 10 10 R ponse 9 RETURN Permet de sortir du logiciel ISAPE 8 Rappel des param
30. de la courbe exp rimentale le programme reste en attente d une r ponse un menu implicite qui propose toutes les commandes n cessaires l interpr tation 102 gt L U L E ret C 1 gt E H Figure 5 13 Trac d une courbe th orique avec les param tres T 1 5 1074 m2 s S 5 1079 m thode 4 m thode de fracture unique limites courbe th orique rabattements calcul s courbe exp rimentale rabattements mesur s courbe des d bits mesur s 103 Taper RETURN pour avoir acc s au contenu du R ponse possibles 0 1 1 own G t9 R ponse valeur de transmissivit consultation d une page modification d une page trac du cadre et des donn es exp rimentales idem courbe calcul e du dernier essai graphique rabattement calcul moins rabattement r el envoi du dessin sur traceur autre fichier de donn es rappel des param tres de l ajustement fin au menu code chiffre d sir RETURN Les codes ne correspon dant pas aux possibilit s offertes ne sont pas pris en compte Examinons les diff rentes possibilit s V 2 10 1 0 lt r ponse lt 1 RETURN Une r ponse comprise entre 0 et 1 est interpr t e par le logiciel comme tant une valeur de transmissivit T Une valeur du coefficient d emmagasinement S est alors demand e Entrer la valeur choisie RETURN La courbe th
31. duction due la pr sence de la fracture peut tre simul e en augmentant le rayon du puits de pompage Cas n 2 fig 2 3 Fracture recoupant perpendiculairement les limites C est le cas extr me pour lequel les effets de limites vont se manifester instantan ment le sch ma d interpr tation impose alors des limites pratiquement accol es au puits de pompage Tous les cas interm diaires sont bien s r envisageables mais en l absence d une connaissance pr alable des relations g om triques entre fracture et limites la d termination quantitative de la distance r elle s parant chaque limite du puits de pompage est impossible Seule une estimation qualitative est envisageable effet de limite proche ou loign La figure 2 4 montre diff rents exemples aboutissant des comporte ments hydrodynamiques semblables Remarque 3 Dans le cas des mesures ont r alis es sur plusieurs forages d un m me site il sera indispensable d obtenir une coh rence parfaite des interpr tations param tres hydrodynamiques g om trie du mod le 28 IL3 EFFETS DE PUITS Dans le eas d une interpr tation au puits de pompage la prise en compte des effets de puits permet d am liorer la qualit du calage et d aboutir une meilleure coh rence des r sultats obtenus entre puits et pi zom tres a Effet de perte de charge I intervient syst matiquement au puits de pompage et peut tre d termin de plusieurs fa o
32. e l augmentation du contraste de transmissivit a pour effet de diminuer la valeur des rabattements calcul s aussi bien pour la descente que pour la remont e Cette variation est cependant nettement moins importante durant 1 phase de remont e l augmentation du contraste de transmissivit se traduit par une diminution des rabattements durant l ensemble de la p riode pompage remont e La demi longueur de fracture xf L influence de ce param tre est semblable celle du coefficient d emmagasinement On obtient des calages identiques pour toutes valeurs de S et xf telles que le produit S x2f reste constant Nota Une option du logiciel ISAPE permet pour un calage donn le calcul automatique de Tx et S pour diff rentes valeurs de Tx Ty et ou xf rabattements calcul s effets analogues T effets identiques vs 50 f coefficient de perte de charge quadratique croissant Rabattement Temps Figure 3 13 Rabattements calcul s pour des pertes de charge quadratiques croissantes 51 9 INFLUENCE DU COEFFICIENT DE PERTE DE CHARGE AU PUITS DE POMPAGE fig 3 13 Les pertes de charge quadratique ont pour expression As B Q2 As perte de charge L B coefficient de perte de charge quadratique T2 L9 param tre de calage introduit dans ISAPE Q d bit pr lev L3 T L influence des pertes de charge s exerce uniquement sur la courbe de descente et entrainent une augmentation
33. e de graduations 5 Report des d bits sur le graphique N DE LA RUBRIQUE A MODIFIER H help fin de correction RIN Figure 5 12 Description de la fen tre du trac 101 2 Minima et maxima des axes Les valeurs propos es sont calcul es partir des donn es lues dans le fichier En coordonn es logarithmiques les bornes propos es sont automatique ment des puissances de 10 En cas de changement de type pour l un ou l autre des axes les minimuns et maximuns sont recalcul s automatiquement 3 Nombre de graduations Le nombre de graduations est initialis 1 en arithm tique de fa on minimiser le temps n cessaire au trac du cadre Il est judicieux de ne choisir le nombre de graduations permettant l habillage des axes qu au moment de 1 sortie du graphique sur table tracante une fois le calage r alis En coordonn es logarithmiques les axes sont gradu s automatiquement par le programme quel que soit le nombre de graduations propos es 4 Report des d bits sur le graphique La courbe des d bits mesur s peut tre superpos e la courbe des rabattements mesur s pour mieux comprendre leur volution R pondre par le code chiffre correspondant 1 oui 0 non RETURN Apr s la validation de la page par RETURN le programme passe au trac du graphique des donn es exp rimentales V 2 10 D but de la phase d interpr tation acc s au menu principal En fin de trac
34. e les informations g n rales lues dans l ent te du fichier de donn es Elle ne se pr te aucune modification RETURN permet de passer la page suivante Nota En fonction de la nature de l ouvrage PUITS ou PIEZO le programme affiche respectivement le diam tre du forage ou la distance puits pi zom tre V 2 4 Page 02 Saisie des param tres de lecture du fichier de donn es fig 5 3 Cette page contient les param tres n cessaires la lecture des donn es dans le fichier Chacune de ces rubriques peut tre modifi e selon la proc dure normalis e de correction 84 PAGE N 2 LECTURE DES DONNEES 1 Format de lecture 2 D calage des temps 3 D calage des rabattements 4 Unit s des temps dans le fichier de donn es Unit s sur le graphique 15X A1 3X F10 2 F10 3 F10 2 N DE LA RUBRIQUE A MODIFIER H help fin de correction RIN Figure 5 3 Saisie des param tres de lecture du fichier de donn es 85 1 Format de lecture Le format 15X A1 3X F10 2 F10 3 F10 2 propos par le logiciel correspond au format des fichiers cr s par le logiciel SAIPE Si le fichier de donn es traiter a t con u gr ce ce pr processeur la rubrique 1 n est pas modifier H est possible de traiter l aide d ISAPE des fichiers ayant une autre structure Dans ce cas modifier la rubrique 1 en donnant le nouveau format entre parenth ses crit selon les normes FORTRAN
35. e nombre d sir RETURN La page en cours de saisie est r crite les n derni res lignes d sign es tant supprim es Le curseur lumineux vient se positionner sur le code lettre de la premi re ligne supprim e 69 IV 2 7 5 Commande de fin de saisie Taper le code lettre F RETURN Le message suivant appara t FIN DE LA SAISIE ETAPE DE CORRECTION PAGE PAR PAGE TAPER RETURN Chaque page saisie est affich e de nouveau l cran accompagn e du message Num ro de 1 ligne corriger 0 pour passer la page suivante entrer le code chiffre d sir N RETURN Trois codes lettre sont alors propos s C correction I insertion S suppression Correction Le curseur lumineux vient se positionner sur le code lettre de la ligne d sign e n N 4 corrections sont possibles code lettre temps rabattement d bit pour se d placer d une rubrique l autre sans modification RETURN pour modifier une rubrique taper la nouvelle valeur RETURN Insertion Cette instruction signifie que l on d sire ins rer une ligne l emplacement de la ligne d sign e n N A cet effet la ligne d sign e n N est dupliqu e L ensemble de la page est r crite avec renum rotation des lignes les lignes N et N 1 sont identiques Le curseur lumineux est positionn sur le code lettre de la ligne n N 70 FIN DE LA CORRECTION LE partir du fichier brut de nom EXEMPLE ISA
36. es d aller consulter ou modifier une page pr c demment saisie la courbe exp rimentale est instantan ment corrig e en fonction des modifications apport es ou d effacer les courbes des calages pr c dents en gardant le dernier r sultat Le graphique r sultant de l interpr tation d finitive peut tre reproduit sur table tra ante afin de fournir un document directement ins rable dans les rapports L utilisateur peut choisir les dimensions du graphique les symboles de repr sentation des points exp rimentaux et le type de trait de la courbe calcul e ainsi que celui des d bits mesur s L5 FORMULATION GENERALE DU CALCUL DU RABATTEMENT THEORIQUE 1 Calcul du rabattement th orique en un point quelconque de l aquif re en prenant en compte les variations de d bit Un pompage d bit variable peut tre repr sent sch matiquement par une succession de pompages encha n s d bit constant fig 1 2 Ces n d bits successifs repr sentent l impulsion donn e en entr e l aquif re test le rabatte ment mesur correpond la r ponse en sortie Celui ci est caleul au temps t en un point d observation situ la distance du puits de pompage gr ce au principe de superposition les n d bits successifs sont convolu s jusqu au temps t avec la fonction r ponse F caract ristique du syst me hydrodynamique sollicit n s r t n E KQ Qi 1 F r t t i 1 nombre de variations de
37. es parall les m thode des images 1 r 7S WI gt gt Pateh 2 B t temps T ti 1 date de d but du palier de d bit n i transmissivit LT distance du centre du puits de pompage au point d observation L 5 coefficient d emmagasinement adimensionnel i fonction puits rp r distance du point d observation l axe du puits virtuel n p Elle d pend de la distance r au puits de pompage r el 13 e Milieu anisotrope affect d une fracture verticale unique m thode de Gringarten Puits de pompage 1 t t 2yryt F r t t _4 FCt t 14 2 S x d 4 TxCt t 4 Pi zom tre situ dans l axe de la fracture la distance r du puits de pompage xp DE s y s F r t t 4 T y ert E T x r s 4 T t t _ amp T t t D 2 x S x r S E d SE 4 T t t _9 4 T t til 4 4 T t t 1 eng een erf Quen s avec t temps 11 1 date de d but du palier de d bit n i T transmissivit L2 T r distance du centre du puits de pompage au point d observation L S coefficient d emmagasinement adimensionnel W fonction puits Tx transmissivit horizontale selon l axe de la fracture L2 T Ty transmissivit horizontale perpendiculairement l axe de la fracture L2 T Xf demi longueur de fracture L 14 CHOIX DU MODELE D INTERPRETATION Milieu pore
38. espondant chacune aux param tres saisir Ces rubriques sont num rot es en ordre croissant une ligne menu en bas de page La ligne menu offre trois possibilit s modification d une rubrique en tapant le num ro de la rubrique modifier RETURN appel de l aide l utilisateur H RETURN validation des informations contenues dans la page et passage la page suivante RETURN 79 Toute autre r ponse que celles ci entra ne l apparition d un message d erreur pr cisant les r ponses possibles ce message dispara t en tapant RETURN V 1 3 Principe de la saisie et des corrections V 1 3 1 Principe de 1 saisie Les informations concernant la description de l ouvrage sont lues en d but d ex cution dans le fichier de donn es Ces informations sont ensuite rappel es dans les pages cran D autre part des valeurs calcul es automatiquement par le logiciel partir des donn es sont syst matiquement propos es pour chaque rubrique afin de permettre une acquisition rapide et simplifi e L utilisateur conserve la possibilit de modifier ces valeurs propos es en employant la proc dure de correction normalis e V 1 3 2 Proc dure de correction Sur la ligne menu taper le num ro de la rubrique modifier RETURN la rubrique modifier appara t en caract res lumineux Le message entrer 1 nouvelle valeur appara t en bas de l cran le curseur est positionn sur la ligne modifier ta
39. g 3 7 et 3 8 L influence d une limite tanche aliment e se traduit par une majoration minoration des rabattements calcul s aussi bien au cours de la phase de pompage qu au cours de la phase de remont e Un point d inflexion sur la courbe de descente marque le moment partir duquel 1 limite influence le rabattement Ce moment d pend de 1 distance s parant la limite du point d observation l influence est d autant plus tardive que la limite et loign e du point d observation L effet simultan de deux limites tanches aliment es parall les corres pond chaque instant t la somme des influences provoqu es par chaque limite on obtient donc une courbe de descente portant deux points d inflexion Pr sence d une limite point d inflexion sur la courbe de descente dont la date d pend de 1 distance limite point d observation Nature limite tanche majoration des rabattements calcul s Nature limite aliment e des rabattements calcul s Deux limites parall les deux points d inflexion L influence de m me nature correspond la somme des influences provoqu es par chaque limite Figure 3 9 Figure 3 10 46 Rabattement Temps Influences combin es d une limite tanche situ e la distance dl et d une limite aliment e situ e la distance d2 tel que d1 d2 a pas de limite b prise en compte de l effet de limite tanche e influences co
40. ifi e Apr s chaque ligne saisie les donn es sont r crites selon un format standart Chaque page cran comporte 18 lignes de saisie IV 2 7 1 D but de la saisie En d but de saisie le curseur se situe sur le code lettre I de la ligne n 1 en attente d une initialisation RETURN fait apparaitre les r ponses autoris es D Descente R Remont e S Suppression Fin RETURN permet de revenir en position d initialisation du code lettre 66 PROGRAMME SAIPE UNITES Temps mn Rabat D bit Rabat D bit REP AUTORISEES DeDESCENTE R REMONTEE F FIN S SUPPRESSION Figure 4 7 Saisie des donn es exp rimentales 67 IV 2 7 2 Phase de descente Le d but de saisie correspond au d but d un pompage autrement dit au d but d une descente Taper D RETURN Le logiciel initialise automatiquement le temps 0 le rabattement 0 ou le niveau dynamique au niveau statique initial et reste en attente d une valeur de d bit Entrer la valeur de d bit du d but du pompage RETURN Le logiciel r crit automatiquement la ligne saisie et vient se positionner la ligne n 2 sur le code lettre initialis D A partir de cet instant toute variable de la ligne n i 1 que l on d sire conserver la ligne n i est saisie automatiquement en tapant RETURN Le temps par contre doit n cessairement tre incr ment positivement Saisie de la ligne n 2 Code lettre le curseu
41. ion de ces param tres les ventuels effets de puits effet de capacit pertes de charge vidange de 1 colonne de refoulement les caract ristiques de la fen tre de trac l cran syst me de coordonn es de chaque axe arithm tique loga rithmique valeurs minimales et maximales des axes de la fen tre permettant de r aliser un zoom sur une partie de courbe d un pompage d essai nombre de graduations sur chacun des axes Pour chaque page l utilisateur peut valider directement les param tres propos s par le logiciel modifier une partie ou l ensemble des param tres propos s appeler le syst me d aide l utilisateur qui fournit des renseignements concernant le principe de la saisie et des corrections la signification des param tres saisis Apr s trac l cran de la courbe exp rimentale ainsi qu ventuellement de la courbe des d bits mesur s l utilisateur propose des valeurs de transmissivit et d emmagasinement La courbe th orique prenant en compte les caract ristiques du mod le d interpr tation retenu et les particularit s du pompage variations de d bit effets de puits est calcul e automatiquement puis trac e l cran L utilisateur proc de alors un ajustement progressif de la courbe th orique sur la courbe exp rimentale en jouant sur les diff rents param tres de calage Diverses options d un menu accessible en interactif permettent entre autr
42. itial Description des tubages N DE LA RUBRIQUE A MODIFIER H help fin de correction RTN Figure 5 11 Prise en compte des effets de puits 97 4 M thode de fracture unique faisant intervenir l effet de limite s La saisie des param tres est une combinaison des proc dures d finis aux paragraphes 3 et 2 Nota Un help fournit pour chaque m thode une description d taill e des param tres g om triques saisir illustr e par des sch mas V 2 8 Page 06 Prise en compte des effets de puits fig 5 11 Cette page n est affich e que pour le eas d une interpr tation au puits de pompage Trois effets d s au puits de pompage sont pris en compte dans le calcul de 1 courbe th orique effet de perte de charge effet de capacit effet de vidange de 1 colonne de refoulement lors de l arr t du pompage 1 Pertes de charge quadratiques Au puits de pompage le rabattement observ est la somme de la perte de charge dans l aquif re due normalement l coulement dans l aquif re et des pertes de charges dues aux caract ristiques du puits notamment l coulement parfois turbulent travers la cr pine et l effet pari tal Ces pertes de charge sont quadratiques fonction du carr du d bit Perte de charge B Q coefficient de perte de charge quadratique T2 L5 Q d bit L it Entrer le coefficient de perte de charge exprim en s2 m la rubrique 1 98
43. l s Limite d alimentation l inflexion de la courbe tend vers une diminution du rabattement mesur par rapport au rabattement th orique calcul Limite tanche l inflexion de la courbe tend vers une augmentation du rabattement mesur par rapport au rabattement th orique calcul Le temps partir duquel les effets de limites se manifestent d pend d une part de la distance puits limite et d autre part de la transmissivit Ces limites ne doivent par cons quent tre introduites dans le mod le qu apr s calage du d but du pompage et identification d un point de divergence entre la courbe th orique et la courbe exp rimentale 2 CHOIX DES PARAMETRES GEOMETRIQUES DU MODELE La nature des param tres g om triques d pend de la m thode d interpr tation retenue Mod le de milieu poreux homog ne isotrope Le seul param tre d finir est le rayon d observation distance puits pi zom tre dans le cas du pi zom tre rayon du puits dans le cas du puits de pompage Ces param tres g om triques sont directement issus du dispositif de pompage Toutefois dans le cas d un puits le rayon r el peut tre remplac par un rayon efficace estim correspondant au rayon d un puits id al qui aurait le m me comportement que le puits r el Dans la pratique ce rayon englobe l enveloppe ext rieure du massif filtrant 25 Mod le du milieu poreux anisotrope affect d une fracture unique Les par
44. le dans un aquif re anisotrope anisotro pie verticale radiale semi captif Le cas de la nappe libre prenant en compte la diminution de la hauteur pi zom trique paisseur de la nappe qui implique une diminution de la transmissivit au cours du pompage L4 PRINCIPE D UTILISATION ISAPE logiciel convivial L utilisation du logiciel ISAPE s effectue enti rement en mode conversa tionnel avec possibilit d acc s chaque tape un syst me d aide l utilisateur Ce syst me vite le recours syst matique la notice d utilisation une fois celle ci assimil e La premi re phase du travail consiste cr er l aide du pr processeur de saisie SAIPE un fichier contenant les informations d ordre g n ral sur le forage ainsi que les donn es exp rimentales pr sent es sous la forme d une succession de triplets temps d bit rabattement Ce fichier est lu par le logiciel ISAPE en d but d interpr tation ISAPE est structur fig I 1 en une succession de pages cran chacune d entre elles correspond un module de saisie de donn es concernant les param tres r gissant la lecture des donn es dans le fichier de donn es format unit s de lecture unit s graphiques le choix d un mod le d interpr tation et les param tres g om triques correspondant la proc dure d aide l utilisateur pr sente une illustra tion pour chaque mod le et d finit en d tail la nature et la significat
45. le tube de refoulement va s couler dans le forage Il est compris entre 0 clapet tanche et l infini pas de clapet Il peut tre compar une transmissivit et s exprime en m s 99 Caract ristiques de la colonne de refoulement Hauteur m RETURN Diam tre mm RETURN De m me que pour l effet de capacit la description de l agencement des tubages est n cessaire pour le calcul de cet effet cf la rubrique 5 4 Niveau statique initial La valeur prise en compte correspond celle lue par le programme dans le fichier de donn es Celle ci peut cependant tre modifi e pour le calcul des effets de puits 5 Description des tubages Entrer le nombre de tubages 5 au maximum RETURN Pour chaque tubage donner Le diam tre en mm RETURN La cote de base en m RETURN Une fois la saisie termin e l ensemble des caract ristiques des tubages est rappel V 2 9 Page 07 Description de la fen tre du trac fig 5 12 Cette page permet de d finir les caract ristiques du graphique d interpr tation l cran 1 Choix de l chelle des axes Chaque axe peut tre repr sent selon une chelle arithm tique ou logarithmique Les deux axes sont initialis s en arithm tique Pour modifier un type d axe entrer le code chiffre correspondant 0 arithm tique 1 logarithmique 100 PAG N 7 FENETRE DU TRACE Type de coordonn es Minima des axes Maxima des axes Nombr
46. lle de changement de faci s un drainage vertical travers un milieu semi perm able Un effet de limite tanche peut traduire galement un changement lat ral de faci s avec diminution de la transmissivit Ex couloir fissural affectant une roche poreuse ou non 26 Figure 2 2 Cas n 1 Limites et fracture parall les 27 Remarque 2 Mod le de milieu anisotrope affect d une fracture unique coupl avec deux limites parall les Le principe de la m thode d interpr tation consiste substituer l ensemble fracture verticale de longueur 2x affectant un milieu poreux homog ne anisotrope caract ris par les param tres hydrodynamiques Tx Ty SG par un milieu poreux homog ne quivalent de param tres hydrodynamiques fictifs Tr et Sr d veloppements th oriques cf chap ler paragr 1 5 3 d Les effets de limites parall les seront simul s gr ce la m thode des images G om trie du sch ma d interpr tation La fracture verticale tant assimil e un parall lipip de d paisseur n gligeable mais de conductivit lev e constituant en quelque sorte une extension du puits la g om trie du sch ma d interpr tation d pendra troitement des orienta tions respectives des limites et de la fracture Cas n 1 fig 2 2 Limites et fracture parall les C est le cas o le sch ma d interpr tation se rapproche le plus de la g om trie r elle L augmentation de la surface de pro
47. manuel d utilisation du logiciel ISAPE Interpr tation Semi Automatique des Pompages d Essai BRGM 87 All all manuel d utilisation du logiciel ISAPE Interpr tation Semi Automatique des Pompages d Essai Ph Crochet Ph Leblanc M L Noyer d cembre 1986 86 SGN 714 EAU BUREAU DE RECHERCHES G OLOGIQUES ET MINI RES SERVICE G OLOGIQUE NATIONAL D partement Eau B P 6009 45060 ORL ANS CEDEX 2 T l 38 64 34 34 RESUME Les tudes prospectives de gestion et de simulation hydrog ologiques n cessitent de conna tre le comportement hydrodynamique des aquif res tudi s le pompage d essai constitue l un des tests d investigation classiquement utilis pour acqu rir cette connaissance Le logiciel ISAPE Interpr tation Semi Automatique des Pompages d Essai d velopp au d partement EAU du BRGM sur ordinateurs DIGITAL VAX 780 consoles graphiques VT100 IBM PC et compatibles a t con u dans l objectif d am liorer la fiabilit de l interpr tation prise en compte des variations de d bit des effets de puits choix parmi plusieurs mod les hydrog ologiques la facilit d utilisation convivialit totale avec proc dures d assistance l utilisateur utilisation des possibilit s graphiques permettant une interpr tation simple et rapide par comparaison visuelle entre la courbe calcul e et la courbe exp rimentale Le pr sent rapport fait une description compl te du
48. mbin es des deux limites Rabattement Temps Influences combin es d une limite aliment e situ e la distance dl et d une limite tanche situ e la distance d2 tel que d1 lt 42 a pas de limite b prise en compte de l effet de limite tanche e influences combin es des deux limites 41 7 INFLUENCE DE LA COMBINAISON D UNE LIMITE ETANCHE ET D UNE LIMITE ALIMENTEE fig 3 9 et 3 10 On observe les m mes r gles que dans le cas de deux limites de m me nature La courbe r sultante comporte deux inflexions de sens oppos s La limite localis e au plus pr s du point d observation est celle qui aura le plus d influence sur les valeurs du rabattement r sultant Deux limites de influence somme des influences nature diff rente provoqu es par chaque limite deux points d inflexion de sens oppos s la limite la plus proche du point d obser vation a une influence majeure sur les valeurs du rabattement r sultant 48 contraste de transmissivit croissant Rabattement Temps Figure 3 11 Rabattements calcul s pour des contrastes de transmissivit s croissants demi longueur de fracture croissante Rabattement Temps Figure 3 12 Rabattements calcul s pour des demi longueurs de fracture eroissantes 49 8 INFLUENCE DES PARAMETRES DE CALAGE SPECIFIQUES A LA METHODE DE FRACTURE UNIQUE fig 3 11 et 3 12 Le contraste de EE Pour une valeur Tx donn
49. n tait homog ne En pratique il est voisin de la distance horizontale entre l axe d un puits et l enveloppe ext rieure du massif filtrant ou de la zone o le milieu aquif re a t d velopp I peut tre inf rieur au rayon r el du puits dans le cas d un colmatage La valeur du rayon d observation doit tre exprim e en m tres 2 M thode de Theis limite s fig 5 7 Coordonn es du puits de pompage et du point d observation La position des diff rents forages est d finie dans un rep re orthonorm dont l axe des x est parall le aux limite s fig 5 8 Le centre du puits de pompage est consid r comme l origine du rep re x 0 y 0 Les valeurs propos es par le programme pour les coordonn es du point d observation sont telles que la droite le reliant l origine est parall le l abcisse Ceci reste vrai dans tous les cas o l on interpr te le pompage au puits de produetion x rayon du puits de pompage Dans le eas d un pi zom tre cette hypoth se suppose que la droite puits pi zom tre est parall le la aux limite s 90 PAGE N 5 DEFINITION DE LA GEOMETRIE 10 00 N DE LA RUBRIQUE A MODIFIER H help fin de correction RIN Figure 5 6 D finition de la g om trie m thode de Theis 91 PAG N 5 DEFINITION DE LA GEOMETRIE COORDONNEES DU PUITS DE POMPAGE ET DU POINT D OBSERVATION x y 1 Puits de pompage 0 00 0 00 2 Point d observation
50. n premier essai le d bit sp cifique Q s peut constituer une valeur approch e de la transmissivit tandis que le coefficient d emmagasinement doit caract riser l tat de la nappe au repos nappe libre prendre un coefficient d emmagasinement voisin de la porosit nappe captive inf rieur la porosit 1073 ou moins L ajustement des param tres de calage par tirs successifs en appliquant les r gles d finies au chapitre III permet progressivement la superposition de la courbe th orique et de la courbe des rabattements mesur s Remarque La qualit de l interpr tation peut tre am lior e en utilisant la possibi lit offerte par ISAPE de r aliser un zoom sur le d but du pompage puis sur la remont e L interpr tation doit aboutir d terminer des param tres de calage identiques pour les deux portions extr mes de 1 courbe exp rimentale I 5 OBTENTION DU CALAGE DEFINITIF L interpr tation finale est obtenue en ajustant tr s progressivement chacun des param tres entrant en jeu dans le calcul de la courbe th orique A chaque tape du calage l op rateur doit v rifier la conformit des hypoth ses d interpr tation avec la r alit hydrog ologique ainsi que la validit des param tres de calage L appr ciation de la qualit du calage est uniquement visuelle et peut tre influenc e par l chelle de trac du graphique l cran les possibilit s de zoom offertes par ISAPE permettent une anal
51. ndis que la valeur pr c dente est effac e Le signe limite droite l espace allou pour crire la nouvelle donn e Les chiffres d passant le symbole ne seront pas pris en compte taper la nouvelle valeur RETURN valide 1 r ponse Nota La valeur pr c dente peut tre conserv e en appuyant directement sur RETURN sans entrer de nouvelle valeur La rubrique modifi e est r crite en caract res normaux selon les formats fix s Apr s la modification d une rubrique dans une page le programme revient automatiquement la ligne menu 80 Interpr tation Semi Autamatique des Pompages d Essai NOM DU FICHIER DE DONNEES A TRAITER RETURN help fichier de d monstration taper EXEMPLE Sortie du programme taper STOP Figure 5 1 Saisie du nom du fichier traiter 81 V 2 DEROULEMENT DU PROGRAMME V 2 1 Appel du logiciel proc dure VA X Entrer dans le menu de 1 programmath que du d partement EAU en tapant MENU RETURN la question COMMANDE r pondre ISAPE RETURN L ex cution de ISAPE est lanc e V 2 2 Page 00 Saisie du nom du fichier traiter fig 5 1 Gr ce au pr processeur SAIPE un fichier de donn es a t cr Son nom est de la forme NOM ISA ISA tant le suffixe caract ristique des fichiers destin s tre trait s par ISAPE Ce fichier doit tre localis dans 1 directory de travail de l op rateur Il est lu par le logiciel avant que ne d
52. nit de d bit 3 unit s sont propos es 1 s m3 s m3 h Choisir le code chiffre correspondant RETURN Nota Les rabattements et les niveaux dynamiques sont obligatoirement expri m s en m tres RETURN permet de passer 4 la phase de saisie des donn es proprement dites 64 PROGRAMME SAIPE Donner l unit de temps minute 1 heure 2 jour 3 seconde 4 Dans le dernier cas les temps seront automatiquement transform s en minutes dans le fichier ISA VOTRE CHOIX Donner l unit de d bit 1 s 1 m s 2 m h 3 VOTRE CHOIX Si vous ne savez pas comment entrer les donn es tapez H pour HELP Sinon taper RETURN VOTRE CHOIX Figure 4 6 Choix des unit s des donn es exp rimentales 65 IV 2 7 Saisie des donn es exp rimentales Pour chaque pas de mesure les donn es saisir sont fig 4 7 un code indiquant 1 phase du pompage descente ou remont e ou donnant acc s certaines op rations suppression de lignes fin de la saisie le temps initialis 0 en d but de chaque palier de descente ou de remont e le niveau dynamique ou le rabattement le d bit pour les phases de descente Le curseur se positionne automatiquement sur la ligne face la variable saisir Toute r ponse incorrecte entra ne l affichage d un message d erreur Apr s ce message RETURN replace le curseur sur la valeur incorrecte pour que celle ci soit mod
53. ns Dans le favorable ou l on poss de des observations sur un pi zo m tre conserver les param tres hydrodynamiques d termin s pour cet ouvrage pour l interpr tation au puits de pompage L ajustement est alors affin en introduisant des pertes de charge dans le mod le Sinon on devra d terminer le coefficient de pertes de charge quadra tique en interpr tant 1 courbe caract ristique r sultant d un essai par paliers ou en se r f rant aux tables fournies dans la litt rature b Effet de capacit Cet effet sp cifique au puits de pompage est d autant plus marqu que le diam tre de l ouvrage est grand et que le rabattement est important Les donn es n cessaires au calcul de l effet de capacit sur un puits sont les diff rents diam tres de foration ou uniquement les diff rents diam tres inf rieurs des tubages si ceux ci sont ciment s e Effet de vidange de la colonne de refoulement Cet effet se manifeste en d but de remont e lorsque le clapet anti retour de la pompe est d fectueux ou absent Il est d autant plus significatif que le rapport entre le diam tre de 1 colonne et celui du puits est important 29 Figure 2 3 Cas n 2 Fracture perpendiculaire aux limites et recoupant ces limites 30 Figure 2 4 Exemple de diff rents sch mas r els aboutissant un m me sch ma th orique d interpr tation 31 11 4 CHOIX DES PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES T ET S Pour u
54. opres la m thode de fracture unique 112 Liste des tableaux Tableau 3 1 Emmagasinement limite exprim en fonction de la compressibilit matricielle Cm de diff rentes roches et de l paisseur de la formation test e 38 Tableau 3 2 Tableau r capitulatif de l influence des param tres de calage sur la forme des courbes th oriques calcul es 52 CHAPITRE I PRESENTATION GENERALE DU LOGICIEL ISAPE I PRESENTATION GENERALE DU LOGICIEL I 1 OBJECTIFS DU LOGICIEL ISAPE Les tudes prospectives de gestion et de simulation hydrog ologique n cessitent de connaitre le comportement hydrodynamique plus ou moins complexe de l aquif re tudi le pompage d essai constitue l un des tests d investigation classique ment utilis pour aequ rir cette connaissanee Interpr ter un pompage d essai consiste rechercher les param tres hydrodynamiques T et S transmissivit et coefficient d emmagasinement ainsi que la structure extension degr d h t ro g n it degr d anisotropie du syst me aquif re sollicit Lors de l interpr tation des pompages trois probl mes majeurs doivent tre pris en compte 1 Choix d un sch ma qui se rapproche le mieux du cas r el traiter qu il s agisse des conditions relatives au puits ou de celles relatives la g om trie de l aquif re sollicit Une fois ce choix effectu un cart subsiste entre les conditions r elles et celles du mod le
55. r lumineux tant positionn sur D RETURN valide ce code Temps entrer une valeur strictement sup rieure la valeur saisie la ligne 1 RETURN Rabattement entrer un rabattement diff rent valeur RETURN ou gal RETURN celui de 1 ligne pr c dente D bit entrer un d bit diff rent valeur RETURN ou gal RETURN celui de la ligne pr c dente Poursuivre la saisie des donn es de la phase de descente selon le protocole ainsi d fini 68 Lorsque celle ci est termin e deux possibilit s sont offertes fin de la saisie saisie des donn es de la phase de remont e IV 2 7 3 Saisie des donn es de remont e Le curseur lumineux tant positionn sur le code lettre D taper R RETURN Le logiciel r initialise automatiquement le temps 0 le rabattement ou le niveau dynamique la valeur de la ligne pr c dente le d bit 0 Le curseur se positionne sur le code lettre de la ligne suivante Proc der ensuite selon le protocole de saisie nonc pr c demment Nota Apr s avoir entr la valeur du rabattement RETURN affecte automatiquement une valeur nulle au d bit et permet de passer la saisie de la ligne suivante Plusieurs paliers de descente remont e peuvent ainsi tre encha n s au cours de 1 saisie IV 2 7 4 Commande de suppression de lignes en cours de saisie Taper le code lettre S RETURN la question nombre de lignes supprimer taper l
56. ribuer au graphique Fig 5 16 Entrer un titre de 80 caract res au maximum une ligne l cran RETURN Une fois le titre saisi l apparition de la ligne menu permet de modifier les dimensions du graphique exprim es en centim tres et initialis es x 15 cm et y 10 em la nature du symbole de report des rabattements mesur s entrer le code chiffre correspondant 108 PAGE N 8 GRAPHIQUE SUR TRACEUR Dimension de l axe des X en cm Dimension de l axe des Y en cm Symbole de report des niveaux TITRE DU TRACE 80 caract res maxi 1 ligne l cran Figure 5 16 Envoi du dessin sur traceur 109 1 symbole initial 2 3 4 5 6 7 L envoi sur traceur n cessite la cr ation d un fichier de donn es contenant l ensemble du param trage du graphique Une fois la page saisie RETURN valide et permet de passer la seconde partie de la page 08 consacr e au choix d un nom pour le fichier de trac la question ENTRER NOM EXT r pondre par un nom de fichier de la forme XXXXX EBA Une fois le fichier cr le programme revient en attente au menu principal Nota Pour l ex cution du trac proc dure VAX du BRGM sortir de ISAPE cf paragraphe V 2 10 10 et taper BLANC XXXXX EBA RETURN V 2 10 8 R ponse 7 RETURN Cet option permet de passer au traitement d un autre fichier de donn es Tous les param tres sont r initialis s et le programme revient
57. roissants Agrandissement du d but des courbes de descente Rabattements calcul s pour des transmissivit s d croissantes et des coefficients d emmagasinement croissants Rabattements calcul s pour des rayons d observation croissants Influence de limites tanches Influence de limites aliment es Influences combin es d une limite tanche situ e la distance dl et d une limite aliment e situ e 1 distance d2 tel que d1 42 Influences combin es d une limite aliment e situ e la distance dl et d une limite tanche situ e la distance d2 tel que d1 d2 Pages 10 14 16 16 16 22 28 29 30 34 34 36 36 40 42 44 44 46 46 Figure 3 11 Figure 3 12 Figure 3 13 Figure 4 1 Figure 4 2 Figure 4 3 Figure 4 4 Figure 4 5 Figure 4 6 Figure 4 7 Figure 4 8 Figure 4 9 Figure 4 10 Figure 5 1 Figure 5 2 Figure 5 3 Figure 5 4 Figure 5 5 Figure 5 6 Figure 5 7 Figure 5 8 Figure 5 9 Figure 5 10 Figure 5 11 Figure 5 12 Rabattements calcul s pour des contrastes de transmissivit s croissants Rabattements calcul s pour des demi longueurs de fracture croissantes Rabattements calcul s pour des pertes de charge quadratiques croissantes D nomination du fichier traiter D finition des param tres g n raux Rappei du titre saisi Correction ventuelle du titre saisi Nature des donn es de niveau
58. rrections 19 V 2 D roulement du programme 81 V 2 1 Appel du logiciel proc dure VAX 81 V 2 2 Page 00 81 V 2 3 Page 01 83 V 2 4 Page 02 83 V 2 5 Page 03 87 V 2 6 Page 04 87 V 2 7 Page 05 87 V 2 8 Page 06 97 V 2 9 Page 07 99 V 2 10 D but de la phase d interpr tation acc s au menu principal 101 BIBLIOGRAPHIE 115 Figure 1 1 Figure 1 2 Figure 1 3 Figure 1 4 Figure 1 5 Figure 1 6 Figure 2 1 Figure 2 2 Figure 2 3 Figure 2 4 Figure 3 1 Figure 3 2 Figure 3 3 Figure 3 4 Figure 3 5 Figure 3 6 Figure 3 7 Figure 3 8 Figure 3 9 Figure 3 10 Liste des figures Strueture du logiciel ISAPE Principe de la convolution sur les d bits Ordinogramme simplifi Exemple de r alisation d un calage Exemple d un calage r alis en prenant en compte un effet de limite d alimentation Exemple d un calage r alis pour un essai fortement perturb par des variations de d bit D marche suivie pour l interpr tation d un pompage d essai l aide du logiciel ISAPE Cas n 1 Limites et fracture parall les Cas n 2 Fracture perpendiculaire aux limites et recoupant ces limites Exemple de diff rents sch mas r els aboutissant un m me sch ma th orique d interpr tation Rabattements calcul s pour des transmissivit s croissantes Agrandissement de d but des courbes de descente Rabattements calcul s pour des coefficients d emmagasinement c
59. rte quel moment De plus l volution vers des syst mes de saisie automatique sur le terrain Ex MADO BRGM supprime l tape fastidieuse de la saisie au clavier source d erreur et de perte de temps L interpr tation des pompages est facilit e par La rapidit des calculs qui permet 1 prise en compte de l ensemble des effets perturbateurs habituellement n glig s L exploitation des possibilit s de l informatique graphique qui accro t le confort d utilisation des logiciels La cr ation du logiciel ISAPE r pond trois objectifs principaux a Normalisation dans la conduite des pompages d essai et dans la collecte des donn es temps d bit rabattement dans l interpr tation des pompages d essai b Fiabilit de l interpr tation accrue par la suppression de 1 subjectivit que rev t tout ealage manuel d une courbe exp rimentale sur des abaques les interpr tations sont recon ductibles d un utilisateur l autre par la r union dans un m me logiciel de plusieurs mod les hydrog ologi ques par la prise en compte automatis e des variations de d bit et des ventuels effets de puits permettant l interpr tation dans leur ensemble de pompages complexes e Facilit d utilisation logiciel convivial avec v rification automatis e des informations saisies et assistance l utilisateur proposition d une valeur pour chaque param tre saisir proc dure d
60. s g ologique relations avec un aquif re sus sous jacent par l interm diaire d un semi perm able pr sence suppos e de failles colmat es ou conductrices Ces connaissances sont acquises gr ce une tude bibliographique pr alable aux comptes rendus d ex cution du forage l tude des cartes topographiques et g ologiques ainsi que des photographies a riennes aux observations sur le terrain Ce premier ensemble d information donne lieu une premi re s lection entre deux sch mas principaux a Milieu poreux homog ne isotrope convenant aux cas suivants 2 milieu poreux non fractur milieu poreux ou non intens ment fissur les blocs si d limit s par la fissuration tant de dimensions n gligeables devant l chelle du ph no m ne observ b Milieu poreux anisotrope affect d une fracture verticale unique Ce sch ma convient dans le cas o le puits de pompage recoupe une fracture consid r e comme verticale affectent un milieu quelconque matrice poreuse ou non 24 Le cas d un forage recoupant de nombreuses fractures dans un milieu poreux ou non mod le double porosit ne peut tre actuellement trait avec les m thodes d interpr tation offertes par ISAPE La prise en compte d ventuels effets de limite intervient dans un second temps apr s la mise en vidence de un ou deux points d inflexion sur la courbe exp rimentale Deux types de limites peuvent tre simu
61. saisie paragraphe IV 2 3 afin de corriger l ensemble des param tres g n raux 60 Nom du fichier EXEMPLE ISA Pampage n Le PUITS S1 teste l aquif re Diam tre du PUITS S1 Rayon d observation Niveau hydrodynamique initial Voulez vous changer ce titre O N Figure 4 3 Rappel du titre saisi 61 LISTE DES QUESTIONS 1 Type de l ouvrage 2 Nom du forage 3 Nom de l aquif re 4 Diam tre du forage 5 Rayon d observation 6 Niveau statique initial Num ro du pompage Ensemble des questions N de la question changer Figure 4 4 Correction ventuelle du titre saisi 62 Sous quelle forme allez vous entrer les niveaux en RABATTEMENT taper 1 en NIVEAU DYNAMIQUE taper 2 Figure 4 5 Nature des donn es de niveau 63 IV 2 5 Nature des donn es de niveau fig 4 5 ISAPE traite des donn es de niveau exprim es en rabattements diff rence entre niveau dynamique mesur au cours du pompage et niveau initial au d but du pompage Si les mesures dont on dispose sont des niveaux dynamiques l option 2 de ce paragraphe permet leur transformation automatique en rabattements en d but d utilisation du logiciel ISAPE TV 2 6 Choix des unit s des donn es exp rimentales fig 4 6 Unit des temps 4 unit s sont possibles jours heures minutes secondes transform es automatiquement en minutes en fin de saisie Choisir le code chiffre correspondant RETURN U
62. tabl 3 1 L emmagasinement S s exprime en fonction de l paisseur e de la formation test e de la porosit de sa compressibilit matricielle Cm ainsi que de 1 compressibilit de l eau Ce Thiery Vandenbeusch Vaubourg 1983 S e Ce 1 6 Cm La valeur minimale du coefficient d emmagasinement lorsque tend vers z ro tend vers e Cm S limite e Cm Le tableau 3 1 donne les valeurs des emmagasinements limites en fonction de la nature de la matrice 40 transmissivit d croissante coefficient d emmagasinement croissant Rabattement Figure 3 5 Rabattements calcul s pour des transmissivit s d croissantes et des coefficients d emmagasinement croissants 41 4 INFLUENCE DE VARIATIONS SIMULTANEES INVERSES DES PARAMETRES T ET S fig 3 5 La diminution de la transmissivit et l augmentation simultan e du coefficient d emmagasinement ont pour effet d att nuer les courbures de 1 courbe de descente et de la courbe de remont e _ Des variations invers es produisent bien videmment l effet contraire att nuation des courbures courbures plus marqu es 42 X rayon d observation croissant Rabattement Temps Figure 3 6 Rabattements calcul s pour des rayons d observation croissants 43 5 INFLUENCE DU PARAMETRE RAYON D OBSERVATION rayon efficace dans le d un puits de pompage distance puits point d observation dans le cas d un pi zom tre
63. terpr tation Le libell de cette page d pend de la m thode choisie 1 page pr e dente 88 PAGE N 4 METHODE D INTERPRETATIORN THEIS aquif re isotrope homog ne d extension infinie THEIS 2 LIMITES PARALIELES potentiel impos ou flux nul AQUIFERE ANISOTROPE AFFECTE D UNE FISSURE VERTICALE AQUIFERE ANISOTROPE AFFECTE D UNE FISSURE VERTICALE 2 LIMITES PARALLETES potentiel impos ou flux nul Figure 5 5 Choix de la m thode d interpr tation 1 2 A 4 89 1 M thode de Theis fig 5 6 Le milieu tait suppos homog ne isotrope et d extension lat rale infinie la seule donn e g om trique prendre en compte concerne le rayon d observation c est dire la distance s parant le centre du puits de pompage du point d observation Si le forage est un pi zom tre le rayon d observation est obligatoire ment gal la distance puits pi zom tre distance qu il importe de conna tre avec pr cision Si le forage est un puits de pompage le rayon d observation est gal au rayon du trou nu face la zone capt e ou au rayon efficace estim Ce rayon efficace est le rayon de puits id al r alis sans remaniement du terrain ni colmatage par la boue de forage et parfait pertes de charges n gligeables dans le massif et la paroi du puits qui fournirait le m me d bit sp cifique que le puits r el pour la m me dur e et le m me rabattement si le terrai
64. traitement r aliser Choisir l option 1 modification d un fiehier existant RETURN 12 D sirez vous cr er un fichier LST pour l dition de rapport OM REPONSE fin de l ex cution Figure 4 9 Cr ation d un fichier listing et fin d ex cution du programme 73 IV 3 2 2 Choix du nom de fichier Entrer un nom de la forme xxxx ISA RETURN Le logiciel v rifie que ce fichier se trouve bien dans la directory de travail et le message suivant appara t Voulez vous effectuer des corrections sur le fichier BRUT O N Si la r ponse est n gative le d roulement du programme renvoie au paragraphe IV 2 7 6 cr ation ventuelle d un fichier listing Si la r ponse est positive fig 4 10 renvoi au paragraphe IV 2 4 correction ventuelle du titre saisi puis possibilit de correction des unit s de temps et de d bit en entrant les codes chiffre propos s renvoi la s quence de corrections du paragraphe IV 2 7 5 corrections page par page renvoi au paragraphe IV 2 7 6 cr ation ventuelle d un fichier listing 14 Nom du fichier EXEMPLE ISA Pampage n Le PUITS Sl teste l aquif re Diam tre du PUITS S1 Rayon d observation Niveau hydrodynamique initial Voulez vous changer ce titre O N Dans le fichier EXEMPIE ISA le temps est en Dans le fichier EXEMPIE ISA le temps est en le d bit est en M E le rabattement est en m tres Voulez vous changer les unit s
65. ts de pompage notations suppl mentaires par rapport au paragraphe c Tr Sr param tres hydrodynamiques de la solution de Theis TG SG param tres hydrodynamiques la solution de Gringarten H est possible de r soudre le probl me pos en utilisant la fonction caract ristique d un milieu homog ne limit par deux barri res parall les paragraphe b L encha nement des diff rentes tapes du d roulement du logiciel ISAPE est r sum par la figure 1 3 16 juewejiequy 5 1 igure F Temps mn u w iuewoyequex 8 25 Temps 17 1 6 EXEMPLES D INTERPRETATION ILLUSTRANT LES POSSIBILITES DU LOGICIEL ISAPE Figure 1 4 Exemple de r alisation d un calage Interpr tation par un sch ma milieu fissur puits sur une fracture verticale Tx Ty 7 Xr 1 2 longueur de la fracture 20 m Tirs successifs a T 10 3 m2 s S 1073 b T 5 10 3 m2 s 1073 e T 7 5 10 3 m2 s S 8 10 4 d T 6 1074 m2 s S 4 5 10 4 L interpr tation est men e en modifiant successivement les param tres Ty Ty Xf T et S une quarantaine de tirs successifs a t n cessaire dur e de l interpr tation 30 mn Figure 1 5 Exemple d un calage r alis en prenant en compte un effet de limite d alimentation courbe th orique ne prenant pas en compte une limite d alimentation courbe th orique prenant en compte une limite d alimentation
66. tude des rabattements valeur asymptotique du rabattement plus rapidement atteinte 36 coefficient d emmagasinement croissant Rabattement Temps Figure 3 3 Rabattements calcul s pour des coefficients d emmagasinement croissants Rabattement Temps Figure 3 4 Agrandissement du d but des courbes de descente 37 2 INFLUENCE DU PARAMETRE COEFFICIENT D EMMAGASINEMENT fig 3 3 et 3 4 Les courbes de descente restent parall les quel que soit le coefficient d emmagasinement choisi une augmentation de ce coefficient correspond simple ment une translation de la courbe de descente vers des valeurs de rabattement plus faibles Les courbes de remont e sont rapidement identiques quel que soit le coefficient d emmagasinement translation de la courbe de descente vers des valeurs de rabattement plus faibles la courbe de remont e n est pas modifi e 38 Nature de Cn Valeur moyenne de S e Cm pour paisseur e de la matrice une epa rocheuse imt iom som 1 4 4 4 107 3 1 5 9 1075 9 1075 Gr s houiller 8 9 5 107 1 8 107 1 5 10 1075 152 107 exemple zone fissur e dans une roche imperm able Tableau 3 1 Emmagasinement limite exprim en fonction de la compressibilit matricielle Cm de diff rentes roches et de l paisseur de 1 formation test e 39 III 3 LIMITE INFERIEURE DE VALIDITE DU COEFFICIENT D EMMAGASINEMENT
67. u fichier de donn es traiter PAGE 01 Informations sur le pompage trait PAGE 02 Param tres de lecture du fichier de donn es 03 Informations sur les caract ristiques des paliers de d bit PAGE 04 Choix de la m thode d interpr tation 05 Choix la g om trie du mod le d interpr tation 06 PAGE 07 PAGE 08 PAGE 09 78 Choix des param tres d effet de puits uniquement dans le cas d un puits de pompage D finition de 1a fen tre du trac Rappel de l ensemble des param tres du calage Envoi d un graphique sur traceur PAGE MENU saisie des param tres hydrodynamiques renvoi pour eonsultation ou modifieation l une des pages 01 08 effacement des courbes calcul es en gardant ventuellement le dernier r sultat trac d un graphique donnant la diff rence entre rabattement calcul et rabattement mesur Pour chacune des pages l utilisateur peut valider directement les param tres propos s par le logiciel modifier une partie ou l ensemble des param tres propos s appeler le syst me d aide l utilisateur qui fournit des renseignements concernant le principe de 1a saisie et des corrections la signification des param tres saisis accompagn e le eas ch ant de sch mas explicatifs V 1 2 Pr sentation d une page Chaque page est organis e l cran de la mani re suivante n et titre de la page une suite de rubriques corr
68. ux Fracture unique limite s limite s Rayon Contraste de T d observation longueur de fracture Nature et distance des limites FORAGE PUITS OUI PERTES DE CHARGE EFFET DE CAPACITE EFFET DE VIDANGE DETERMINATION DES PALIERS DE CONVOLUTION CALCUL DU RABATTEMENT AU TEMPS t 0 lt tStmax COURBE DES RABATTEMENTS COURBE DES RABATTEMENTS CALCULES MESURES MODIFICATION DES PARAMETRES DE CALAGE Milieu poreux Fracture unique THEIS FICHIER DES DONNEES MESUREES Q t s t T S IDENTIFICATION OUI RESULTAT CARACTERISTIQUES DESCRIPTIVES DU MODELE T S Figure 1 3 Ordinogramme simplifi 15 d Prise en compte d effets de limites pour l interpr tation d un pompage dans une fracture verticale unique On peut envisager pour d crire les effets de limites en milieu fractur de combiner la m thode des images avec les solutions analytiques de la m thode de Gringarten Cependant le fait que ces solutions analytiques soient diff rentes suivant la position du point d observation par rapport la fracture rend cette combinaison impossible dans la pratique Dans la solution propos e par Gringarten le rabattement est semblable celui pr vu par la solution de Theis un facteur pr s qui d pend de la position du point de mesure et des caract ristiques de la fracture En utilisant les correspondances suivantes VTxTy TG et au pui
69. ux fig 4 2 R pondre aux questions en respectant les dimensionnements maximaux pour les cha nes de caract res fournir puis RETURN Remarques Question 1 si le mot saisi est diff rent de PUITS ou PIEZO la question 1 est pos e nouveau Questions 2 et 3 tout message de longueur sup rieure au maximum indiqu est tronqu Questions 4 5 et 6 respecter les unit s demand es Nota D finition du rayon d observation au puits de pompage il quivaut en premi re approximation au rayon du puits au droit de l aquif re sollicit au pi zom tre il quivaut la distance puits pi zom tre IV 2 4 Correction ventuelle du titre saisi fig 4 3 et 4 4 Le titre saisi est rappel l cran exemple de la figure 4 3 Apr s relecture l utilisateur peut choisir de ne pas corriger le titre r ponse N RETURN Le logiciel passe directement la s quence d crite au paragraphe IV 2 5 d apporter des corrections au titre r ponse O RETURN Le titre est effac l cran et la liste des param tres g n raux est rappel e chaque param tre tant accompagn d un code chiffre fig 4 4 gt choisir le n de la question modifier RETURN Celle ci est rappel e l cran R pondre en respectant les dimension nements des cha nes de caract res RETURN Plusieurs rubriques peuvent tre ainsi modifi es successivement gt le code permet de recommencer enti rement la
70. valider 2 3 4 5 6 7 4 5 5 6 aucune 7 Une fois la nouvelle courbe calcul e trac e le programme se situe en attente au menu principal V 2 10 4 R ponse 3 RETURN Cette option permet d effacer le graphique puis de retracer le cadre et les donn es exp rimentales seules Les param tres des deux calages pr c dents sont rappel s de part et d autre du graphique et le programme revient en position d attente au menu principal 106 1 B E R 3 B Figure 5 15 Modification d une page en cours d interpr tation 107 Effacement du graphique puis trac du cadre des donn es exp rimentales et de la derni re courbe calcul e Les param tres des deux calages pr c dents sont rappel s de part et d autre du graphique et le programme revient en position d attente au menu principal V 2 10 6 R ponse 5 RETURN Cette option permet d afficher l cran le graphique diff rence des rabattements calcul s et des rabattements mesur s en fonction du temps Ce graphique permet de mieux visualiser la qualit globale du calage Un calage parfaitement ajust est caract ris par une droite horizontale s calcul s mesur 0 quel que soit t Pour revenir au graphique de calage RETURN V 2 10 7 R ponse 6 RETURN Cette option permet l envoi du dessin obtenu l cran sur traceur et correpond l affichage de la page 08 En bas de page le logiciel attend le titre att
71. yse d taill e du r sultat obtenu et doivent tre syst ma tiquement employ es 33 CHAPITRE III INFLUENCE DES DIFFERENTS PARAMETRES DE CALAGE SUR LA FORME DES COURBES THEORIQUES CALCULEES 34 transmissivit croissante Rabattement Temps Figure 3 1 Rabattements calcul s pour des transmissivit s croissantes Rabattement Figure 3 2 Agrandissement de d but des courbes de descente 35 INFLUENCE DES DIFFERENTS PARAMETRES DE CALAGE SUR LA FORME DES COURBES THEORIQUES CALCULEES Pour qui n est pas utilisateur familier du logiciel ISAPE il peut se r v ler difficile de pr voir les modifications de la forme de la courbe th orique calcul e qu engendrent les variations apport es aux diff rents param tres de calage Ce chapitre pr sent de mani re illustr e en vitant toute consid ration th orique rappelle quelques r gles simples dont l emploi facilitera la r alisation des calages HL1 INFLUENCE DU PARAMETRE TRANSMISSIVITE fig 3 1 et 3 2 Une augmentation de la transmissivit a pour effet de diminuer la valeur des rabattements calcul s aussi bien pour la descente que pour la remont e Cette variation est cependant nettement moins importante durant la phase de remont e Plus la transmissivit est grande plus la courbe des rabattements calcul s tend rapidement vers une valeur asymptotique aussi bien en descente qu en remont e rabattements calcul s ampli

manuel d`utilisation du logiciel ISAPE - Infoterre

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