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Méthodologie d’analyse des signaux et caractérisation hydrogéologique : application aux chroniques de données obtenues aux laboratoires souterrains du Mont Terri, Tournemire et Meuse/Haute-Marne

Fatmi, Hassane (2009) Méthodologie d’analyse des signaux et caractérisation hydrogéologique : application aux chroniques de données obtenues aux laboratoires souterrains du Mont Terri, Tournemire et Meuse/Haute-Marne. (Signal analyzis methodology and hydrogeologic characterization : application to time series collected at the underground research laboratories of Mont Terri, Tournemire, and Meuse/Haute-Marne.)

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Abstract

Ce rapport présente des méthodes de prétraitement, d'analyse statistique et d'interprétation de chroniques hydrogéologiques de massifs peu perméables (argilites) dans le cadre d'études sur le stockage profond de déchets radioactifs. Les séries temporelles analysées sont la pression interstitielle et la pression atmosphérique, en relation avec différents phénomènes (marées terrestres, effet barométrique, évolution de l'excavation des galeries). Les pré-traitements permettent de reconstituer et homogénéiser les chroniques de données en présence de lacunes, aberrations, et pas de temps variables. Les signaux prétraités sont ensuite analysés en vue de caractériser les propriétés hydrauliques du massif peu perméable (emmagasinement spécifique ; porosité effective). Pour cela, on a développé et mis en oeuvre les méthodes d'analyses suivantes (implémentées en Matlab): analyses corrélatoires et spectrales (Fourier) ; analyses ondelettes multirésolution ; enveloppes de signaux aléatoires. Cette méthodologie est appliquée aux données acquises au Laboratoire Souterrain du Consortium International du Mont Terri (Jura Suisse), ainsi qu'à certaines données des Laboratoires Souterrains de Tournemire (Aveyron) et de Meuse / Haute-Marne (ANDRA). ABSTRACT : This report presents a set of statistical methods for pre-processing and analyzing multivariate hydrogeologic time series, such as pore pressure and its relation to atmospheric pressure. The goal is to study the hydrogeologic characteristics of low permeability geologic formations (argilite) in the context of deep disposal of radioactive waste. The pressure time series are analyzed in relation with different phenomena, such as earth tides, barometric effects, and the evolution of excavated galleries. The pre-processing is necessary for reconstituting and homogenizing the time series in the presence of data gaps, outliers, and variable time steps. The preprocessed signals are then analyzed with a view to characterizing the hydraulic properties of this type of low permeability formation (specific storativity; effective porosity). For this sake, we have developed and used the following methods (implemented in Matlab): temporal correlation analyses; spectral/Fourier analyses; multiresolution wavelet analyses envelopes of random processes. This methodology is applied to data collected at the URL (Underground Research Laboratory) of the Mont Terri International Consortium (Swiss Jura), as well as some other data collected at the URL of IRSN at Tournemire (Aveyron) and at the URL of ANDRA (Meuse / Haute-Marne)

Department:Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse - IMFT (Toulouse, France)
Directeur de thèse:Ababou, Rachid
Uncontrolled Keywords:Mont Terri - Tournemire - Bure - Argilite - Argiles à Opalines - Callovo-Oxfordien - Pression interstitielle - Chroniques - Séries temporelles - Traitement des signaux - Processus aléatoires - Prétraitements - Reconstitution - Analyse corrélatoire - Analyse spectrale - Ondelettes multirésolution - Marées terrestres - Effet barométrique - Compressibilité - Porosité - Emmagasinement spécifique - Porosité effective - EDZ (Excavation Damaged Zone) - Perméabilité. KEYWORDS : Pore pressure - Argilite - Signal pre-processing - Random processes - Earth tides - Barometric effect - Specific storativity - Effective porosity - Correlation analyses - Spectral Fourier analyses - Multiresolution wavelet analyses - EDZ (Excavation Damaged Zone) - Hydrogeology
Subjects:Applied mathematics
Hydraulics > Earth science and environment
Deposited On:27 July 2009

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