Une nouvelle approche de modélisation des milieux géologiques fracturés représentés par un modèle conceptuel de fractures discrètes et déterministes est présentée dans cette thèse. L'objectif principal de l'étude est de reproduire l'hétérogénéité et la complexité des milieux poreux fracturés dans un modèle géométrique tridimensionnel afin d'effectuer des simulations numériques dans le but d'améliorer les capacités de modélisation en hydrogéologie. Ceci est réalisé à travers le couplage entre une plateforme de modélisation géologique (GOCAD) et un code numérique (HydroGeoSphere). Les principaux défis à relever sont: la représentation géométrique du réseau de fractures, la sélection d'un maillage approprié pour la discrétisation spatiale du domaine de simulation et l'adaptation du code numérique à ce maillage. La nouvelle approche est basée sur une première phase de modélisation géologique 3D, suivie par la génération d'un maillage tétraédrique 3D et par la simulation numérique de l'écoulement souterrain en conditions saturées et du transport de solutés. En général, le maillage tétraédrique s'avère plus adéquat que les maillages de blocs ou de prismes pour discrétiser les geometries complexes telles que les milieux fracturés. De plus, une définition alternative du maillage "dual", qui est essentiel pour appliquer la méthode numérique élément finis - volume de contrôle utilisée par HydroGeoSphere, est analysée et intégrée dans le code numérique. Le code numérique proposé est d'abord vérifié par l'intermédiaire de simples scénarios de simulation dont les solutions, analytiques et numériques, sont déjà connues. La complexité des simulations est augmentée de façon graduelle. L'approche de modélisation est finalement appliquée au site Olkiluoto (Finlande) où un laboratoire de recherche souterrain est en construction afin d'évaluer la faisabilité du stockage géologique profond de déchets nucléaires à haute activité. Les techniques de modélisation géologique mises au point permettent de modéliser facilement la géométrie des fractures identifiées à travers la caractérisation géologique in situ. De plus, le modèle numérique s'avère adéquat pour la simulation de l'écoulement et du transport de solutés dans ce site complexe. Ce travail de recherche présente une contribution au développement des techniques de modélisation hydrogéologique des milieux fracturés.

Dans ce travail, une modélisation hydrogéologique du bassin-versant de la Somme dans le nord de la France a été menée avec une attention particulière sur l'interaction rivière-aquifère. Le modèle couplé a été utilisé. Un Système d'Information Géographique a été incorporé à toutes les étapes du processus de modélisation pour la préparation des données d'entrée et la visualisation des résultats des simulations. Le processus commence par l'analyse du Modèle Numérique de Terrain (MNT). Ensuite, les maillages de surface et de l'aquifère ont été crées. Une discrétisation plus fine a été effectuée sur le réseau des rivières et les limites des sous-bassins. Pour le modèle de surface, des données météorologiques, d'occupation du sol et de type de sol ont été acquises. Le modèle de surface permet de répartir les precipitations en évapotranspiration, infiltration et ruissellement de surface. Des niveaux piézométriques en régime permanents sont calculés par le modèle de nappe. L'écoulement dans la zone non saturée a été simulé par un modèle utilisant la cascade de Nash. Les simulations d'écoulement transitoire souterrain et de surface ont été réalisées en prenant en compte les interactions nappe-rivière sur un pas de temps journalier. La calibration et la validation des résultats ont été faites en utilisant les mesures des débits et des niveaux piézométriques dans le bassin. La forte influence de la nappe sur le regime hydrologique du bassin est bien représentée par le modèle. Des comparaisons de prédiction des zones inondées en 2001 ont été effectuées avec d'autres modèles. Enfin, des analyses de sensibilité ont été réalisées afin d'orienter de futures collectes de données terrain.

Ce travail hydrogeologique est consacré à une zone représentative d'un versant de montagne : chaine de Belledonne .

Les déformations de la surface de la Terre résultent de plusieurs processus géologiques, très étudiés aux frontières de plaques en raison de leurs fortes amplitudes. Leurs caractéristiques sont variées : amplitude, durée, périodicité et variabilité spatiale. Il existe cependant des zones dites stables où les déformations localisées ou diffuses sont moins importantes en amplitude mais non négligeables une fois cumulées sur de longues périodes de temps. L'objectif principal de cette étude est la quantification et la caractérisation des mouvements verticaux au sein de zones à faible taux de déformation aux courtes échelles de temps, avec plusieurs questions sous-jacentes. Quelle stratégie adopter pour mesurer précisément ces faibles déformations ? Comment extraire et filtrer les effets des différents processus dans un signal GPS de déformation? Comment prendre en compte la surcharge océanique et ses effets locaux dans les traitements GPS ? Dans quelle mesure peut-on relier mouvements verticaux et variations hydrogéologiques ? Cette étude tente de répondre à ces questions tant du point de vue des processus étudiés que de la méthodologie employée. Afin de répondre à ces questions, nous nous sommes intéressés à deux zones : la Bretagne (France) et la plaine du Saïs (Maroc). Le site breton est situé sur une marge passive, à sismicité modérée, sujette à de fortes amplitudes de marées océaniques, et à l'aplomb d'un aquifère cristallin fracturé. La zone d'étude au Maroc est située entre les rides pré-rifaines et le Moyen Atlas, sismiquement actifs, et à l'aplomb d'un vaste aquifère profond et calcaire.

La présente étude est un essai d'évaluation du bilan hydrologique d'une plaine alluviale pour une période de cinq ans (19721976) de mesures. Plus particulièrement, le but de cette étude est de déterminer le coefficient d'infiltration d'une plaine alluviale afin de pouvoir mesurer l'infiltration dans cette région. Ayant choisi une plaine alluviale (Combe de Savoie) du bassin de l'Isère, nous étudierons la géologie des différentes formations alluviales de cette plaine. Nous essayerons de déterminer les différents facteurs de l'hydrologie et de la climatologie du domaine d'étude (précipitations.évapotranspiration, climat). Nous examinerons le comportement hydrogéologique de la nappe aquifère contenue dans les alluvions (les différents types d'alimentation, de circulation et de variations de la nappe). Nous exposerons les données géophysiques existantes concernant notre région et pour calculer le coefficient d'infiltration, nous choisirons trois secteurs différents où nous évaluerons ce facteur. Après, nous tâcherons de déterminer le coefficient d'infiltration de l'ensemble du bassin. Ayant mesuré le coefficient d'infiltration, nous déterminerons l'infiltration et nous établirons le bilan hydrologique de notre région. Enfin, nous essayerons d'établir une relation entre les précipitations et l'infiltration de ce bassin (par méthode statistique) afin d'établir la loi des variations de cette dernière en fonction de la pluie.

Le Pays de Gex est une zone de transition entre le Jura et le bassin lémanique. La diversité des dépôts (calcaires karstifiés, molasse marna-gréseuse et conglomératique, alluvions fluviatiles et glaciaires) a justifié d'importantes investigations d'ordre géologique et hydrogéologique, dans le cadre de programmes de recherche en eau et du projet LEP. Le grand nombre de données ainsi accumulé a permis d'expliciter le comportement des différents aquifères et de déterminer leurs relations. L'analyse de la lithologie et des remplissages karstiques faite à partir des observations de surfaces, dans les forages et dans le tunnel LEP, a mis en évidence une nappe (de type karstique et/ou de fissures) dans les niveaux carbonatés formant l'ossature du chainon jurassien. L'étude de la piézomètrie et l'évaluation des volumes d'eau infiltrée concernant plusieurs années ont montré que les limites de ce réservoir de montagne fluctuent, selon l'importance du stimulus pluviométrique et l'état de l'aquifère. A l'intérieur de ce dernier différents modes d'écoulement ont été définis et ceia à partir du suivi des débits et des caractères physico-chimiques des eaux des émergences et du tunnel. L'étude du remplissage alluvial et de la molasse (prospections géophysiques, forages, tunnel) a permis, d'une part de définir les niveaux aquifères ainsi que leur géométrie et, d'autre part, de proposer une hypothèse sur la configuration des dépôts et de son influence sur l'hydrogéologie, en fonction des phases glaciaires et interglaciaires. De plus à partir des données hydreclimatiques, piézomètriques et débimètriques, différents types de relation, entre les bassins de montagne et de plaine, ont été mis en évidence. Les phénomènes observés ne sont pas spécifiques au secteur d'étude, c'est pourquoi les conclusions issues de ce travail sont rassemblées sous la forme d'Un modèle théorique; ainsi elles pourront être appliquées à d'autres systèmes similaires

Cette thèse complète l'étude hydrogéologique du massif calcaire de la Chartreuse- Préalpes françaises. Sont abordés : - le contexte géologique : lithologie et stratigraphie - les bassins versants - la climatologie - l'hydrogéologie - les bilans hydrologiques - l'hydrochimie - le karst

Ce mémoire caractérise l'hydrologie et hydrogéologie de la zone minière de La Mure : inventaire des sources, incidence de la retenue de Monteynard sur l'exhaure de la mine, incidence de terrils sur des zones de marais , composition des eaux, variations saisonnières.

Etude hydrogéologique du piemont du massif de l'Alborz et de la plaine de Gonbad en Iran.

La route nationale 75 ( R . N. 75), surtout entre Vif et le Col de la Croix-Haute, manifeste plusieurs sortes de désordres affaissements, glissements de terrain, chutes de pierres, etc . ) qui posent de sérieux problèmes techniques en temps normal ou à l'occasion des travaux d'élargissement et de redressement et constituent aussi une gêne, voire un danger, pour les usagers . La concentration et la répétition de ces désordres justifiaient une étude géologique et géotechnique détaillée du tracé et de son voisinage, sujet du présent mémoire . Notre travail, à l'occasion duquel nous avons voulu montrer l'intérêt que présente, avant toute réalisation d'ouvrages de Génie civil, un examen géologique complet, comporte six chapitres : - le cadre géographique, où sont étudiés les caractères généraux de la région, sa morphologie, son climat et son urbanisation ; - le cadre géologique, consacré à l'étude lithologique et structurale des terrains quaternaires et du socle, ainsi qu'à leur hydrogéologie; - le troisième chapitre est réservé à l'étude géotechnique de chacune de ces formations, à partir d'essais de laboratoire et d'observations de terrain; - l'utilisation des méthodes géophysiques a été abordée dans le quatrième chapitre ; - dans le cinquième chapitre, nous avons passé en revue les diverses catégories de désordres actuellement recensées . L'étude de leur contexte géologique, hydrogéologique et géotechnique, ainsi que la consultation des dossiers de l'Equipement, qui nous ont permis d'obtenir des informations sur les observations déjà effectuées et sur le passé de ces désordres, nous ont aidé à en déterminer les causes et à proposer les solutions qui nous semblent le mieux s'y adapter; Enfin, à la lumière des données obtenues précédemment, qui permettent un jugement sur l'aptitude à l 'implantation routière dans les divers terrains, en fonction de leur nature et de la morphologie locale, nous avons établi une carte géotechnique, destinée à faciliter l'étude de futurs projets et le choix entre des variantes de leur tracé .