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Normandie Université (2020)

Processus de colmatage dans les installations de la recharge artificielle : application au système d’aquifères du bassin hydrogéologique de Berrechid (Maroc)

Zaidi, Mohammed

Titre : Processus de colmatage dans les installations de la recharge artificielle : application au système d’aquifères du bassin hydrogéologique de Berrechid (Maroc)

Clogging processes in managed aquifer recharge facilities : Application to the aquifer system of Berrechid (Morocco)

Auteur : Zaidi, Mohammed

Etablissement de soutenance : Normandie Université co tutelle Université Ibn Tofail. Faculté des sciences de Kénitra

Grade : Doctorat : Sciences pour l’ingénieur : Normandie : 2020

Résumé
Le colmatage des sols durant l’infiltration est un problème majeur qui réduit la performance des parties actives des ouvrages de la recharge artificielle des nappes (RAN). La présente étude a pour objectifs ; i) d’évaluer le colmatage in-situ dans les ouvrages de la RAN de Berrechid (Maroc) ; ii) de modéliser expérimentalement l’effet des interruptions d’injection (alternance injection-pause) des particules fines sur le colmatage physique en milieux poreux ; et iii) d’étudier l’effet de la propagation et l’auto-cicatrisation des fissures de dessiccation du cake (formé suite au colmatage) durant les chemins de séchage-mouillage.Les résultats ont montré que, malgré la faible pluviométrie en zone d’étude (oued El Himmer, Maroc) et la courte période d’investigation in-situ, le colmatage est important. La conductivité hydraulique estimée dans les colonnes remplies de sable implantées in-situ a diminuée de plus de 90%. La présence des fissures de dessiccation contrôle entièrement l’infiltration dans les sites de la RAN. Les résultats de la modélisation expérimentale du transport, la rétention et la remobilisation des particules fines dans le milieu poreux ont montrés des augmentations instantanées de concentration des effluents, liées à l’interruption des injections des particules. Les périodes de pause ont permis le transfert et la mobilisation des grosses particules dans le milieu poreux. La conductivité hydraulique diminue quasi-linéairement avec le volume de pores injecté. Pour les expériences avec pauses, une chute brutale de la conductivité hydraulique a été observée à chaque reprise d’injection après une pause. L’étude de la fissuration du cake pendant les chemins de séchage-mouillage (S-M) a montré que les fissures du cake se sont développées dans un état de saturation. Deux mécanismes ont été responsables de la fissuration : l’évaporation et les forces de frottement. Pendant la phase de mouillage, certaines fissures sont fermées tandis que d’autres sont apparues. Les fissures ont tendance à se refermer progressivement avec le temps de mouillage, ce qui met en évidence le phénomène d’auto-cicatrisation. La fermeture des fissures est probablement liée à l’indice de plasticité élevé du cake. En absence des minéraux gonflants, le gonflement du cake est lié principalement à l’augmentation de l’indice des vides. Dans cette étude, l’utilisation de la tomographie à rayons X était pertinente pour le suivi du réseau de fissuration durant les processus de séchage-mouillage.

Mots Clés : Aquifères Eaux souterraines — Alimentation artificielle Recharge artificielle des nappes Colmatage Fissuration des sols Séchage-mouillage Nappe de Berrechid Particules fines Régions arides et semi-arides

Présentation (SUDOC)

Page publiée le 20 octobre 2021