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SPHINX: UN LOGICIEL DE SIMULATION EN

1. o 0 0 a shC oo mu me mue mue qu oe o ooo Pour interpreter le sondage en question le programme demande des valeurs de resistivite et d epaisseur Apres calcul il vous restera a comparer le sondage experimental au sondage d essai et eventuellement a recommencer jusqu a obtention d un calage satisfaisant Le programme conserve en permanence les parametres de l interpretation la plus recente dans un fichier SONDAGE n INT ou n est le numero du sondage Les fichiers d interpretation sont des aide memoire et sont visibles en 9 7 164 CONCLUSIONS Conclusions Ce travail pr sente la particularit de ne pas tre une contribution la connaissance de telle ou telle r gion ni un aspect m thodologique En mati re de simulation les conclusions consistent en des perspectives de d veloppement Cependant l exp rience de la simulation permet sous forme des remarques suivantes d apporter un clairage peut tre diff rent sur l activit normale des hydrog ologues et des naturalistes G n ralement les hydrog ologues fabriquent des mod les pour repr senter et pr voir le comportement des syst mes r els qu ils tudient La qualit des mod les construits vaut alors leur aptitude d crire avec une pr cision suffisante et fix e l avance le syst
2. eH eR UR eve eie Sas ee eee 9 2 3 Contenu du syst me de simulation eee eee 10 2 4 Modularit amp ii stude vea rate sa eue s ns viator 11 2 5 FEautell faire vrai 50 4 94294 a eee ee one d ater aie Wa ies xu 14 CHAPITRE III EXEMPLE DE CONFIGURATION PROSPECTION D EAU EN MILIEU A POROSITE D INTERSTICE 17 J l Choix de Ja Configurations xs ss voies ere de de UV Nes a qo e eee 17 3 2 Domaine r aliste esse nent ass Wed 9 i eese eene res ces LT 3 2 1 G om trie du domaine ccce eee eee l w wQ e m ttt 19 3 2 2 Relations entre param treS ccce t t tnn 20 3 2 3 Propri t s du champ Nature p trographique et faci s 22 3 2 4 Propri t du champ Age e eee eere e w tnt 23 3 3 Mod les 2 l 2 f 82939 Re xwv eek x Rx s mue rre e are e eme t 24 3 3 1 Carte topographique e n nnn 24 3 3 2 Carte g ologique e e ka we ons era RS ER aer E EE eee m 25 3 33 PC 26 3 3 4 Sondages lectriques Wc erm Sale v rebar E pen 27 3 3 5 Train s lectriques kiasi ne s u Era die 30 3 3 6 Sondages m caniques 2 ccce ccce eee ehh t i I hh 31 3 3 7 Sondages d structifs NIL reneste aner SEE ws de p E eee 34 3 3 8 Sondages carott s 6 sans surveillance 36 3 3 9 Sondages carott s 6 avec surv
3. Les alimentations distribuees ne figurent que dans le fichier de parametres DISKSSPHINX FILES SPHINX PAR C Xesuss Lithologie so oies Limites de texte K 4 gt LCLSLEGTXT 1 Graviers fluvioglaciaire 5 LCLSLEGTXT 2 LCLSLEGTXT 3 LCLSLEGTXT 4 LEGTXT LCLSLEGTXT I Permeabilites LCLSPER 1 1 LCLSPER 2 1 LCLSPER 3 115 LCLSPER 4 1 Argiles lacustres Moraine recente Wurm Calcaires marneux Jurassique 5 0E 03 0 0E 03 1 124 5 0 03 K i 35 1 0 0 03 1 I 6 ANNEXE 6 ANNEXE 6 LCLSPER 5 1 0 0 03 LCLSPER 6 1 5 0E 03 LCLSPER 1 2 1 0 06 LCLSPER 2 2 0 0 06 LCLSPER 3 2 1 0E 06 LCLSPER 4 2 0 0 06 LCLSPER S 2 0 0 06 LCLSPER 6 2 1 0E 06 LCLSPER 1 3 1 0 04 LCLSPER 2 3 0 0 04 LCLSPER 3 3 1 0 04 LCLSPER 4 3 0 0 04 LCLSPER S 3 0 0 04 LCLSPER 6 3 1 0 04 LCLSPER 1 4 1 0E 05 LCLSPER 2 4 0 0 05 LCLSPER 3 4 1 0E 05 LCLSPER 4 0 0F 05 LCLSPER 5 4 0 0E 05 LCLSPER 6 4 1 0E 05 DO 1 J 1 6 PERM J LCLSPER J I 1 CONTINOE Mere es er s I W ae LCLSSTO 1 0 05 LCLSSTO 2 0 01 LCLSSTO 3 0 01 LCLSSTO 4 0 01 STO LCLSSTO I Resistivites electriques eee suc SETS METTE p LCLSVALRHO 1 250 00 LCLSVALRHO 2 40 00 LCLSVALRHO 3 80 00 LCLSVALRHO 4 600 0
4. toute routine ayant une fonction I O relisant un fichier existant ou ecrivant dans un fichier destin tre relu par une autre fonction du logiciel L utilisation de cette routine permet d all ger consid rablement la r daction des Programmes appelant et annule les risques d erreurs lors des I O FACTURATION est la derni re routine appel e par les programmes payants Ses fonctions sont Ecrire au bas de l historique des manipulations la nature ev la quantit et les coordonn es de l op ration qui vient d tre faite 136 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR Mettre jour le budget en modifiant la rubrique correspondant l op ration et en recalculant le total et le solde Le type de la manipulation est rep r par le param tre NATURE NOMBRE d signe la quantit par laquelle il faut multiplier le prix unitaire NOTE Pour chaque nouvel utilisateur le fichier budget est l tat initial une copie de DISKSSPHINX BUDGET NEW USER BUD les prix unitaires utilis s sont donc ceux figurant dans ce dernier GKSSTART initialise la librairie graphique PLOT10 GKS Un fichier graphique est ouvert syst matiquement dans lequel seront crites les primitives graphiques ult rieures Selon la r ponse la question Ce terminal est il graphique les primitives sont galement crites l ecran mode TEK4014 GKSEND d connecte le fichier et l ecran du mode graphique Le passage de l ecran du mode graphiqu
5. 1 domaine r aliste not D3 concu par l op rateur dans lequel l utilisateur doit atteindre le but Le domaine r aliste est constitu de champs de param tres des outils applicables au domaine r aliste permettant l utilisateur d arriver au but Les outils sont concus par l op rateur et sont en nombre fini Explicitons ce qu est le mod le par rapport l nonc des constituants du syst me en remarquant que d une mani re g n rale 165 mod les r alis s sur ordinateur n existent que pendant la dur e de fonctionnement du programme qui les g n re et qu on contourne cette difficult en demandant au programme de laisser une trace g n ralement sous forme d un fichier de r sultat Dans notre cas le mod le n existe que pendant l application d un outil sur le domaine r aliste L utilisation d un outil par le prospecteur provoque la r alisation du mod le qui utilise tout ou partie des informations contenues dans le domaine r aliste Le domaine r aliste n est pas le mod le La trace laiss e l utilisateur par le mod le est le r sultat fichier ou information l cran de l application de l outil A l tat de repos non fonctionnement le logiciel ne fait que stocker un sch ma abstrait Ce dernier est concr tis en mod le la demande de l utilisateur fonctionnement On con oit alors que chaque outil selon sa nature g n re un Seul aspect de ce que nous avons jusqu pr sent
6. 166 GLOSSAIRE GLOSSAIRE Les d finitions donn es ci dessous sont sp cifiques l usage qui en est fait dans cet expos On ne doit y voir aucune port e d passant le cadre du logiciel Champ Configuratio cc CI Css CSR CSTM Domaine r aliste D3 Loi physique Logiciel Mod le Partie de l espace sans substance propre et ne se manifestant que par des effets Les champs de param tres constituent le domaine r aliste n But pour l utilisateur contraintes et moyens d y parvenir En pratique but ensemble de mod les Coefficient de connaissance valant le nombre de niveaux de la CSTM dont l paisseur est connue Coefficient d int r t relatif un point de D2 valant la transmissivit de la CSS Colonne stratigraphique suppos e Vecteur des faci s g ologiques et des paisseurs en tout x y de D2 tel qu il est connu un moment donn Au contraire de la CSR et de la CSTM la CSC volue en cours de prospection Colonne stratigraphique r elle Vecteur des faci s g ologiques et des paisseurs au droit d un x y quelconque de D2 C est une tranaformation g om trique de la CSTM Colonne stratigraphique th orique maximale Vecteur de tous les faci s g ologiques et des paisseurs correspondantes pouvant prouv s ou raisonnablement suppos s se rencontrer dans D3 Ensemble de champs de param tres C est un l ment des sch mas abstraits fabriqu s par l op
7. A elei de e SUQUY US pupusa CER mon moin 147 CONCLUSIONS ET pP 165 GLOSSAIRE BIBLIOGRAPHIE REMERCIEMENTS ANNEXES 1 Potentiels hydrauliques dans un pi zom tre cr pin sur toute sa hauteur 2 Nature du mod le hydrodynamique et d finition du niveau de la nappe 3 D finition du rabattement 4 Flux hydraulique circulant dans un pi zom tre cr pin sur toute sa hauteur Bibliographie sur le domaine r aliste Fichiers constituant le domaine r aliste Coefficients et param tres utilis s par l il du ma tre Exemple complet d exercice co C 1 INTRODUCTION Chapitre premier Introduction et d finitions 11 Motivation Bien que largement diversifi e et pluri disciplinaire il n est pas d aspect de la profession d hydrog ologue qui ne trouve directement ou indirectement d application sur le terrain L hydrog ologie de terrain constitue donc la finalit et le lien entre les nombreuses branches de la discipline Quelque soit le probl me pr cis qu il se propose de r soudre l hydrog ologue de terrain tend se faire une image ausai juste que possible sous l aspect qui l int resse du milieu naturel investigu Pour cela il dispose d observationa recueillies aur le terrain et d outils de prospection dont lea enseignements sont autant de points d ancrage Or l acquisition de ces donn es co te cher de sorte que la qualit de l image cr
8. Option L ordinsteur r pond aux exigences formul es ci dessus Nous choisissons d y construire le syst me alors appel aussi logiciel 9 9 Personnel n cessaire 2 personnes au moins sont n cessaires au fonctionnement d un syst me de simulation Un proapecteur appel aussi utilisateur l ve ou participant C est lui que s adresse le syst me et c est pour lui qu il est concu Un op rateur dont la t che est de fabriquer le mod le d imposer un but l utilisateur et de donner ce dernier les moyens d y parvenir L op rateur la diff rence des autres hydrog ologues ne construit pas un mod le pour r soudre un probl me mais pour en poser un ses coll gues Nous jouons le r le de l op rateur 2 CONSTRUCTION D UN SYSTEME DE SIMULATION Option Une fois son travail accompli l op rateur ne doit plus tre n cessaire au fonctionnement du syst me Celui ci est concu de mani re ce que du point de vue de l utilisateur le syst me remplace parfaitement l op rateur Autrement dit nous choisissons de faire en sorte que l op rateur ayant jou son r le priori seul le prospecteur soit n cessaire au fonctionnement du logiciel L avantage en conomie de personnel est vident 9 5 Contenu du syst me de simulation Le contenu minimum est un but un mod le Option Dans le cas pr sent d cidons que le logiciel contient 1 but fix par l op rateur impos l utilisateur
9. ATTENTION Lorsque le budget est epuise l acces aux outils est interdit Il faut donc s arranger pour atteindre le but avant de n avoir plus d argent l unite monetaire est le US La fin normale de l exercice consiste en l installation du captage definitif 7 Une fois ceci fait les outils de prospection deviennent egalement inaccessibles Un fichier espion enregistre toutes les operations effectuees par chaque utilisateur Cet historique des manipulations peut etre consulte directement 8 3 ou graphiquement 9 3 il a pour vocation d aider l utilisateur par une representation claire de ce qu il a fait mais aussi de favoriser la discussion avec une tierce personne DISKSSPHINX INFOS 12 INFO I t I INFORMATIONS Devis Les notions suivantes sont a distinguer DEVIS ou OFFRE C est le montant que vous estimez necessaire pour parvenir au but Une fois l offre validee elle devient votre budget c est a dire le montant dont vous disposerez effectivement BUDGET Ce point du programme consiste a faire l offre en vue de parvenir au but 1 1 Une fois cette offre validee il n est plus possible de la modifier Le fonctionnement est le suivant Les types d operations pour lesquels il faut prevoir une depense sont imposes Pour chacun d eux il faut donc introduire un montant Les rubriques peuvent etre completees dans un ordre quelconque et pas forcement lors d une meme session Par exemple on peut introduire uniqueme
10. m 2 2000 El ment No n 2000 x n nombre de couches existant effectivement dans D3 pour une colonne d l ments donn e n lt MAXCOUCHES Les ar tes lat rsles sont verticales Sur une verticale les num ros de n uds valent le num ro du n ud de surface m MAXELM2D o m est le nombre de neuds depuis la surface MAXELM2D 2000 DISKSSPHINX FILES SPHINX COR contient les coordonn es dea n uds Le fichier est en format libre Sous le mot cl COORDINATES figurent les facteurs multiplicatifs selon x y et z Ce facteur doit tre identique selon x et y Au dessous sur chaque ligne figurent le num ro du n ud et ses coordonn s selon x y z divis ea par lea facteura multiplicatifs correspondant Aucun neud ne doit figurer plus d une fois et le fichier doit tre class par ordre croissant des num ros de n uds cf Annexe 6 141 5 MODIFICATION DU SYSTEME R lificati je MAXCOUCHES MAXCOUCHES est d terminant sur le besoin du logiciel en m moire pagin e En augmentant MAXCOUCHES il faut recalculer la m moire n cessaire cf S 4 1 3 et modifier la valeur de MINIQUOTA dans DISKS SPHINX PROGRAMMES CODES TEST MEMORY FOR MAXCOUCHES est d fini une fois pour toutes dans DISKS SPHINX PROGRAMMES CODES DECLARATION TXT et affecte automatiquement la dimension des vecteurs dans tout le logiciel Cela signifie qu une modification de MAXCOUCHES n cessite la recompilation de tout le logiciel cf
11. 49 40460909460000994994099094444x0040099049949909000409994000049444999490944949999479 Piezometre No 1 Piezometre SEC Piezometre No 2 Rabattement 0 03 m Piezometre No 3 Rabattement 0 11 m 47 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Piezometre No 4 Rabattement 0 01 m Piezometre No 5 Rabattement 0 00 m eee 1 Temps 864000 s 14400 00 min 240 0000 heures Piezometre No 1 Piezometre SEC Piezometre No 2 Rabattement 0 05 m Piezometre No 3 Rabattement 0 13 m Piezometre No 4 Rabattement 0 03 m Piezometre No 5 Rabattement 0 00 m Figure 3 19 Exemple de mod le de pompage de dur e limit e Ci dessous repr sentation graphique de ces m mes r sulats Non soutenue par le logiciel Pi zo No 7 9 Pi zo tH Pi zo No 9 Pi zo No 5 Pompage longue dur e gt w m Rabattement O O OO O O O Q OO O O O O 0610 2645 48645 6645 8615 Temps 5 Le co t de l op ration comprend un prix de base plus le nombre de p riodes d chantillonage que multiplie le nombre de pi zom tres fois un prix unitaire 3 5 5 flowm tre Le flowm tre moulinet est destin indiquer la composante verticale du d bit circulant dans les l ments verticaux 1D au droit d un neud de Surface d bit impos Comme pour les essais de pompage le pi zom tre 6 dans lequel a lieu l essai est repr sent par
12. CHECKINT FOR CHECKREAL FOR CORRESPONDANCE FOR EDITION FOR FACTURATION FOR GKSEND FOR GKSSTART FOR HCAROTTE FOR LOKIRE2D NOEUD MAJ FOR OLDFILE FOR OPCOR3D FOR OPELM3D FOR PATIENCE FOR ZONE URBAINE FOR SPHINXLIB OLB Calcul du vecteur des paisseurs des l ments la verticale de tout point de surface et vecteur des classes d equivalence Gestion d erreur l introduction interactive d un nombre entier Idem pour les nombres r els Valeur de tous les param tres pour une classe d quivallence donn e De plus cont ent les grandeurs n cessaires l tablissement et au contr le du devis les coordonn es du polygone d finissant la zone urbaine etc Formats Fortran utilis s par les autres programmes lors des op rations de lecture criture Mise jour du budget et de l historique des manipulations suite une manipulation facturable D sactivation de PLOT10 GKS Initialisation de PLOT10 GKS Idem CAROTTE FOR pour le vecteur des potentiels hydrauliques l interface entre l ments Recherche des coordonn es locales s t correspondant un x y de surface Recherche interactive du neud coin le plus proche d un point de surface donn par l utilisateur V rifie que 2 fichiers de l utilisateur ne portent pas le m me nom Chargement en m moire centrale des coordonn es des neuds de D3 Chargement en m moire centrale de la topologie des l ments finis constituant D3 Messag
13. chaque utilisateur Il y a autant de fichiers DISK SPHINX BUDGET participant BUD et DEV que d utilisateurs contient les ficbiers repr sentant le domaine r aliste SPHINX ELM Topologie des lements SPHINX COR Coordonn es des neuds SPHINX PAR Valeurs des param tres SPHINX RES Potentiels hydr au repos SPHINX CLIMAT Donn es climatiques FILES RESERVE n est pas indispensable au fonctionnement du logiciel Il est cependant commode pour Stocker les fichiers repr sentant un domaine r aliste en cours de pr paration par l op rateur HISTORIQUE contient le ficbier participant HIST historique des manipulations de chaque utilisateur contient les versions source des programmes destin s contr ler l action du participant ainsi qu une librairie sp cifique Routines objet DISKSSPHINX IA IALIB OLB contient tous les fichiers texte destin s l information du participant Le pr fixe du nom du fichier renvoie au nom de la proc dure concern e Ex 51 INFO renseigne sur l action de la proc dure 51 COM 19 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR DISKSSPHINX PROCEDURES contient les proc dures de communication r dig es en langage VMS Le pr fixe du nom renvoie au num ro d appel dans les menus emboit s Ex 51 COM est activ e quand l utilisateur choisit la premi re rubrique du point 5 du menu principal DISKS SPHINX PROGRAMMES CODES n est pas indispensable au fonctionnement du logicie
14. e d pend pour un budget donn du choix judicieux du lieu et de la nature des outils appliqu s C eat sur ce point entre autrea qu interviennent le raisonnement et l exp rience l hydrog ologue exp riment parviendra fr quemment son but en d pensant un budget limit Il construira une image de qualit suffisante en sollicitant un effort financier minimum Cela signifie que l exp rience est un outil de prospection en optimisant l utilisation des autres outila Elle est personnelle difficilement transmissible et d acquisition lente Un exercice aur un milieu et avec des outils simul a peut apporter aux tudiants en hydrog ologie une certaine exp rience acquise rapidement et sans dommage pour l conomie ou pour le milieu naturel Un tel exercice tend donc rendre meilleure et plus rapide la formation et pr tend faire conomiser de l argent 1 2 Fonctionnement global On substitue au cadre naturel un cadre fictif et simplifi atock sur ordinateur impoa l utilisateur Afin de parvenir un but impos des outila galement asimul s sont sa disposition Il a agit d une repr sentation de ceux ordinairement utilia s dans la r alit m thodes g o lectriques forages esaais de pompage etc L utiliaateur applique les outila sur le domaine une foia l op ration effectu e le r sultat lui est communiqu Puisque le domaine et les outils aont aimul sa les cona quences d erreurs de prospectio
15. 4101 101 8101 4101 12101 8101 16101 12101 10 4010 10 102 4102 102 8102 4102 12102 8102 16102 12102 16 4016 16 103 4103 103 8103 4103 12103 8103 16103 12103 FICHIER DISKS SPHINX FILES SPHINX COR Commentaires autorises au dessus du mot cle Sous le mot cle Le fichier doit etre arrange par ORDRE des numeros de noeuds lere ligne Facteurs multiplicatifs sur X Y et Z Lignes suivantes numero du noeud x y Z Ci dessous reproductlon partielle du fichier COORDINATES 1 000000 1 0C0000 1 901042 25 2 901435 50 3 901829 31 4 901812 75 5 901852 50 6 901930 63 7 901156 94 102 904014 8 103 903753 31 2001 901042 25 2003 901829 3 2005 901852 50 2007 901156 94 2099 903507 75 2102 904014 81 4001 901042 25 4002 901435 50 4003 901829 31 4004 901812 75 4005 901852 50 4006 901530 63 4007 901126 94 4102 904014 81 4103 903753 31 6001 901042 25 6003 901829 31 6005 901852 50 6007 901156 94 16102 904014 81 16103 903753 31 1 000000 220125 91 220025 73 219941 89 220569 61 220994 23 220938 59 220884 14 222539 05 222485 63 220125 91 219941 89 220994 23 220884 14 222419 88 222539 05 220125 91 220025 73 219941 89 220569 61 220994 23 220938 59 220884 14 222539 05 222485 63 220125 91 219941 89 220994 23 220884 14 222539 05 222485 63 810 00 810 00 810 00 810 00 810 00 810 00 810 00 845 00 825 00 806 00 805 40 805 90
16. EXECUTIONS PREPOMPAGE Rappel des param tres du forage demande du d bit imposer et ecriture ventuelle cf PREPOMPAGE de ces informations dans SCRATCHSSPHINX 000000 participant INQ si le potentiel hydraulique au n ud sommet est gt la cote du fond de l ouvrage Tentative d ouverture du fichier SCRATCHSSPHINX 000000 participant INQ En cas d echec interruption du traitement RUN DISKSSPHINX PROGRAMMES EXECUTIONS MKTRAN Introduction du pisn d chantillonage 4 Construction du nom du fichier des r sultats SPHINXSDISK 000000 participant date TPZ i it essai de la journ e Affichage de ce nom Soumission des proc dures DISKSSPHINX PROCEDURES 52A COM puis DISKSSPHINX PROCEDURES 52B COM Sortie forc e du logiciel Proc dure DISKSSPHINX PROCEDURES 52A COM Traitement par lots Red finition des noms logiques Noms des disques et de l utilisateur RUN DISKSSPHINX PROGRAMMES EXECUTIONS MODI RESEAU Affinage du r seau EF autour du forage choisi cr ation du fichier de param tres en incluant la condition de d bit impos e par l utilisateur SCRATCHSSPHINX 000000 participant PAR Sortie 125 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR Proc dure DISKSSPHINX IPROCEDURES 122B COM Traitement par lots Assignation des fichiers en vue de la construction du mod le hydraulique avec le r seau EF modifi et le fichier de param tres standard DISKSSPHINX FILES SPHI
17. Sa distance au lieu d exploitation est inf rieure une distance admissible 1 500 m fournie par 1e mandat une altitude relativement basse lecture de la courbe des cumul s des altitudes des n uds de surface i i 550 m Ecartement entre stations raisonnable longueur du train gt 10 nombre de stations 60 Longueur du train raisonnable distance admissible gt 21 20 Pr s ance Aucun clause car cette manipulation est la premi re Non redondance Moins de 20 des points du train sont distance admissible 50 de ceux d un train pr c dent Int r t Au moins 80 des stations peuvent toucher un niveau Kbiblio gt Kseuil On proc de par consultation de la partie de la CSTM sous le niveau affleurant La profondeur d investigation vaut 1 5 de la longueur de ligne Le message est diff rent s il est certain que la partie existante de la CSTM ne contient pas de niveau aquif re Kseuii est calcul par le programme et vaut la perm abilit d un milieu homog ne minimum pour pomper le d bit d exploitation avec un rabattement 2m Clause sp ciale Le train pr sente un caract re syst matique Toutes les autres op rations sont d conseill es tant que la zone non urbaine contenant K gt Kseuil dans la CSTM distance lt distance 73 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION admissible altitude raisonnable n est pas couverte par une densit de train suffisante 1 station
18. bits nodaux m3 s d bits nodaux m3 s depuis le bas 2 00e 8 1 03e 5 5 17e 5 7 24e 5 1 14e 4 1 35e 4 1 76e 4 1 86e 4 1 86e 4 1 79e 4 1 53e 4 1 38e 4 1 12e 4 9 70e 5 7 13e 5 3 88e 6 4 80e 6 1 06e 5 1 19e 5 Sur les bords et dans les ANNEXE 4 Somme des d bits dpuis ia base du domaine 1 86E 04 m3 s 2 9 3E 05 m3 s 9 3E 05 Yo s 9 3E 05 im3 s 3 5 9 3 05 9 3E 05 m3 s m3 s Comme on pouvait s y attendre l eau qui rentre dans le domaine en ressort apr s passage par les l ments 1D Conclusion La somme des d bits nodaux depuis le bas selon convention la verticale des l ments 1D est une bonne approche des d bits verticaux circulant dans la tranch e que l on a voulu repr senter par les l ments 1D K 100 m s 1 86e 04 100 90 80 70 60 50 40 Cote m 30 20 10 5 000e 5 0 00 5 0006 5 1 000e 4 1 500e 4 2 000e 4 d bits partant du bas m3 s De plus la contribution des n uds situ s sous les l ments 1D est faible La somme des d bits nodaux uniquement pour les noeuds constitutifs des l ments 1D donne un r sultat pratiquement identique Le passage des l ments lD dans un domaine 3D pi zom tre se fait sans autre ANNEXE 5 ANNEXE Bibliographie SPHINX BIBLIOGRAPHIE NOTE Cette bibliographie es
19. diaires auxquels sont faites les mesures Quelque soit la longueur de ligne le calcul est identique mais l criture des r sultats est tronqu e la longueur voulue interpolation lin aire pour la derni re valeur Le tarif est ind pendant de la longueur de ligne utilis e Par contre cette derni re est report e dans l historique des manipulations 28 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION SPHINX Resultat du sondage electrique 1 Coordonnee en X 902325 0 m Coordonnee en Y 220090 0 m OA 1 0 gt RHO app 259 1 3 gt RHO app 259 OA 1 8 RHO app 258 2 4 gt RHO app 256 OA 3 2 gt RHO app 253 4 2 gt RHO app 246 OA 56 RHO app 233 OA 7 5 gt RHO app 209 OA 10 0 gt app 173 OA 13 3 gt RHO app 129 OA 17 8 gt RHO app 91 OA 23 7 gt RHO app 66 31 6 gt RHO app 59 42 2 gt RHO app 64 OA 56 2 RHO app 77 Eigure 3 6 Exemple de mod le de sondage lectrique fichier de r sultat Les r sultats peuvent tre relus par un utilitaire d interpr tation graphique des sondages lectriques Le fonctionnement de ce dernier est absolument identique mais lit lea valeurs d paisseur et de r aistivit vraie l cran donn es par l utilisateur au lieu de les lire dans le domaine r aliste Il trace alors les courbes Rhoapp f AB 2 et l interpr tation se fait par superposition Du fait de la
20. e Affichage de ce nom Soumission des proc dures DISKSSPHINX PROCEDURES 51A COM puis DISKSSPHINX PROCEDURES 51B COM Sortie forc e du logiciel Proc dure DISKS SSPHINX PROCEDURES SLA COM Traitement par lots Red finition des noms logiques Noms des disques et de l utilisateur RUN DISKSSPHINX PROGRAMMES EXECUTIONS MODI RESEAU Affinage du r seau EF autour du forage choisi cr ation des fichiers SCRATCHSSPHINX 000000 participant ELM SCRATCHS SPHINX 000000 participant COR cr ation du fichier de param tres incluant la condition de d bit impos e par l utilisateur SCRATCHSSPHINX 000000 participant PAR Sortie 114 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR Proc dure DISKSSPHINX PROCEDURES 51B COM Traitement par lots Assignation des fichiers en vue de la construction du mod le hydraulique l tat 1 R seau EF modifi fichier de param tres Standard DISKSSPHINX FILES SPHINX PAR RUN DISKSSPHINX PROGRAMMES EXECUTIONS FEN1 Construction du mod le hydraulique l tat 1 Assignation des fichiers en vue de la construction du mod le hydraulique l tat 2 Le fichier de param tres est SCRATCHSSPHINX 000000 participant PAR RUN DISKSSPHINX PROGRAMMES EXECUTIONS FEN1 Construction du mod le hydraulique l tat 2 Ecriture de la liste des pi zom tres o il faudra calculer le rabattement nom des fichier r sultat de forage dans SCRATCHSSPHINX
21. l l ment ce noeud a d j t lu et appartenait un l ment dont le num ro de classe d quivalence n tait pas celui qui est lu maintenant alors on dessine l ar te Ar te suivante El ment suivant On crit DO 3 I 1 NBELM2 DO 2 J 1 INT KR2 ILM2 1 2 1 Toutes aretes sauf derniere IF IOC NIC2 ILM2 1I 2 J EQ 0 THEN IOC NIC2 ILM2 1 2 J NP ILM2 I1 ELSE IF IOC NIC2 ILM2 1 2 J NE NP ILM2 I THEN DO 1 K 0 2 TRY K 1 XR2 NIC2 ILM2 I1 2 J K 1 TRZ K 1 YR2 NIC2 ILM2 I 2 J K 1 CONTINUE CALL GPL 3 TRY TRZ ENDIF ENDIF 2 CONTINUE IF IOC NIC2 ILM2 I KR2 ILM2 1 EQ 0 THEN Dernier segment IOC NIC2 ILM2 I KR2 ILM2 1 NP ILM2 I1 ELSE IF IOC NIC2 ILM2 I KR2 ILM2 I1 NE NP ILM2 I THEN TRY 1 XR2 NIC2 ILM2 I KR2 ILM2 I 1 TRY 2 XR2 NIC2 ILM2 I KR2 ILM2 I TRY 3 XR2 NIC2 ILM2 I 1 TRZ 1 YR2 NIC2 ILM2 I KR2 ILM2 1 1 TRZ 2 YR2 NIC2 ILM2 I KR2 ILM2 I1 TRZ 3 YR2 NIC2 ILM2 1 1 CALL GPL 3 TRY TRZ ENDIF ENDIF 3 CONTINUE Suggestiop Le trac des segment ou des l ments est un polygone d fini par les noeuds Entre eux l interpolation est lin aire Pour reproduire la forme exacte des l ments il conviendrait d utiliser des fonctions quadratiques Routine LEGENDE Recherche de classes d quivalence figurant dans D2 ne faut pas mentionner les classes d
22. lesquels peuvent provenir d une phase ant rieur de mod lisation l enchai nement acquis interpr tation peut se r p ter ind finiment chaque interpr tation nouvelle constituant l acquis d une interpr tation ult rieure Il faut y voir un genre de probl me d chelle Dans cette perspective l observation naturaliste n est que l acquis l chelle la plus g n ralement trait e Nous pouvons 18 d finir comme suit L observation naturaliste est un mod le consid r comme bon a tel point qu on peut l utiliser pour fabriquer un mod le d un ordre sup rieur Cette remarque permet de soulager la conscience des op rateurs qui nous succ derons Elle a aussi pour corollaire d attirer l attention des hydrog ologues travaillant avec des observations sur le fait que ces observations ne sont g n ralement exemptes d une composante interpr tative Il est n cessaire de d cider que cette composante est nulle ce n est pas pour autant qu elle l est Les perspectives de d veloppement de SPHINX concernent le nombre la nature et la qualit des mod les qu a introduit l op rateur Les am liorations faire en sorte que les observations et les donn es issues des mod les ressemblent davantage aux observations et donn es issues d un syst me r el prioritaires nous semblent tre les suivantes Introduire plusieurs domaines r alistes Sondages et train s lectriques tenant compte des variations lat rales du champ R sis
23. mod les lorsque ces restrictions distinguent sensiblement ces mod les du comportement des syst mes r els Sans chercher tout prix faire vrai l op rateur n h sitera pas donner des d finitions sp cifiques au log ciel d outils ou d aspects dont il n emprunte que le nom e g niveau de la nappe Ces remarques permettent de d finir la vocation du syst me de simulation Le logiciel doit donner l utilisateur une mati re premi re afin que celui ci puisse construire un mod le qui lui est propre et qui ressemble celui qu il construirait partir du syst me r el dont s est inspir l op rateur Cela ne signifie pas que les mod les produits par 18 logiciel doivent tre comparables dans leur nature au comportement du Syst me r el Ils doivent tre comparables seulement quant l usage que peut en faire l utilisateur c est dire un mod le hydrog ologiaue Nous nous attachons maintenant d crire SPHINX au travers de la configuration choisie 15 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Chapitre Un exemple de configuration Prospection d eau en milieu porosit d interstice 5 1 Choix de la configuration Nous avons donn titre d exemple un but et des mod les repr sentatifs de l activit des hydrog ologues et des milieux naturels dans notre r gion Les mod les donnent une image du comportement d un synclinal jurassien dont le remplissage par des s diments quaternaire cons
24. o x Q Q 5 Es nd zd y o o o o H H m H Z z z z z H H H H e tt p t H H H H t t m a a a a 117 fonctionnement de la routine YOISINS Lecture d un l ment dans DISKSSPHINX FILES SPHINX ELM ISTAT 0 Pointeur pour entreprendre ventuellement les modifications Pour chacun des neuds LVB i constituant cet l ment Pour tous les n uds NICOPS4 MAXELM2D j situ s la verticale du pi zom tre Si LVB i NICOPS MAXELM2D j L l ment poss de un n ud sur le pi zom tre ISTAT 1 Il faudra modifier cet l ment INDE est la position du n ud dans le vecteur LVB INDE vaut i pour les l ments 2D INDE vaut la position du premier multiple rencontr de NICOPS MAXELM2D dans LVB pour les l ments 3D Ce n ud est ainsi situ sur la face inf rieure de l l ment A la fin de la boucle INDE vaut la position de ce n ud dans LVB On ram ne cette position dans LVB celle de ce n ud MODULO 2D ou MODULO 3D N ud suivant N ud suivant Si ii faut modifier l l ment ISTAT 0 Si c est 16 premier l ment de tout le fichier qu il faut modifier ITT 0 Ecriture de tous les l ments 1D repr sentant le pi zom tre Les classes de K et S pour ces l ments sont MAXCOUCHES pour les nouveaux l ments iD l exception du plus bas MAXCOUCHES 1 pour le plus bas K et S obtenus par pond ration cf xxx CALL MODIPAR Calcul de K et S pour la classe MAXCO
25. param tres hydrog ologiques associ s chaque formation L utilisateur sait qu un 64 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION faci s donn correspond de mani re injective une famille de parnsebren hydrog ologiques Cette derni re quivalence autorise l emploi d outils r v lant la structure et la nature g ologique sans apporter d information directe sur les param tres hydrog ologiques Remarque Une prospection optimum consisterait en l emploi en tout point de D2 de l outil permettant l appr ciation directe de la pr sence de l objet recherch Cet outil n existe pas le plus ressemblant tant le forage avec essai de pompage de longue dur e Le budget limit oblige en outre le prospecteur ne pas utiliser un mod le purement al atoire et remplacer l essai syst matique par le raisonnement L utilisation de chaque outil correspond un risque budg taire double Soit l outil n apporte pas d information nouvelle et il y a alors redondance d information Soit le r sultat de son application est d cevant du point de vue de la recherche de l objet Roches peu perm ables zone satur e peu paisse Par cons quent on proc de avec prudence en tablissant pour chaque x y de D2 une p r quation liant la connaissance que l on a de la CSR l int r t que pr sente cet tat et le risque d erreur admissible Appelons performance d un outil son aptitude renseigner directement ou indirectement
26. perm abilit doit tre assign e aux l ments 1D Des essais syst matiques ont montr que pour K 100 m s le forage est toujours inscrit dans une surface quipotentielle Le contraste K l ments 3D K l ments 1D est 43 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION une raison suppl mentaire pour affiner le maillage proximit de l ouvrage Si la cote de la base du sondage ne correspond pas un n ud la perm abilit de l l ment 1D le plus bas est obtenue par pond ration El ments lD Sommet K 100 El ment 3D K 100 K 100 H 1 Base du forage K 100 h H K initial 3D Pas d l ments 1D verticaux rajout s Base du domaine 3 Etant donn la grande perm abilit des l ments 1D le potentiel sera le m me quelque soit le n ud faisant partie de ces l ments auquel on impose le d bit Par convention on choisit le n ud de surface d eau Le simple fait d affiner le r seau d l ments finis dans la r gion du pompage modifie la distribution des potentiels hydrauliques Ainsi m me en l absence d une condition de d bit suppl mentaire l tat de l aquif re n est pas tout fait identique l tat de repos stock en permanence et duquel sont issus les niveaux d eau lors des op rations de forage Pour comparer ce qui est comparable il n y a pas d autre moyen que de communiquer l utilisateur la diff rence entre deux tats de l aquif re avec D3 discr tis de la m me
27. sans surv Installation de forage 6 destructif Interpretation graphique de sondage lectrique Axquisition de param tres transitoires pour essais de pompage de dur e limit e Affinage du r seau d l ments finis autour d une ar te verticale donn e Reconstitution d essai au perm am tre Acquisition interactive des param tres n cessaires au mod le de flowm tre Acquisition interactive des param tres n cessaires au mod les d essais de pompage Interdit l acc s au logiciel et provoque la sortie si un essai de pompage ou de flowm tre est en cours Interdit l acc s au logiciel si la m moire de masse de l utilisateur est 200 blocks Mod le de sondege lectrique Interdit l acc s au logiciel si la m moire pagin e est 50 000 blocks d pend de D3 cf 4 1 3 80 THORNTHWAITE FOR TOURNEE HP FOR TOURNEE HT FOR TRAINE FOR TURC FOR VITESSE FOR 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR Calcul d ETP selon Thornthwaite Calcul des rabattements et ecriture aux pi zom tres apr s mod le de pompage longue dur e Idem pour pompage de dur e limit e Mod le de train lectrique Calcul d ETP selon Turc Outil Vitesse r lle DISKS SPHINX PROGRAMMES CODES ACCESSOIRES regroupe les versions source de programmes non indispensables destin s faciliter la t che de l op rateur qui construit un nouveau domaine r aliste Utilitaires de construction tests DISKSSPHINX PROGRAMMES
28. ud coin plac imm diatement en dessous de la base de l ouvrage Ecriture de l ent te du fichier de r sultat CALL MN2 Lecture de DISKSSPHINX FILES SPHINX RES Calcul et criture du niveau d eau dans le sondage NOTE Les fichiers r sultat de sondage m canique portent tous en premi re ligne le num ro du n ud coin situ imm diatement sous la base de l ouvrage Pour les sondage 2 cette ligne est laiss vide Le num ro de n ud est utilis lors des essais de pompage et de flowm tre modification du r seau d l ments finis introduction de conditions aux limites 108 45 6 Forage carott non surveill Programme CNS Mod le de pi zom tre d observation de pompage et d injection de tra eur pouvant tre install aux n uds coins de D2 Appel par la proc dure DISKSSPHINX PROCEDURES 43 COM Fonctionnement interactif CALL NOEUD MAJ Demande interactive Les routines dont le nom est pr c d d un font partie de la librairie SPHINXLIB Demande interactive des coordonn es x y du lieu du sondage lecture des fichiers d l ments et de coordonn es recherche et proposition des coordonn es du neud coin le plus proche du num ro du sondage Sur cette base construction du nom du fichier de r sultats SPHINXSDISK 000000 FORAGE num ro RES Contr le de la non pr existence du fichier CALL SONDLOG Ecriture de l ent te du fichier de r sultat
29. 0 9 MAXCOUCHES 2 007 NOOAL CONDITIONS 1 I 809 0000 2001 1 809 0000 4001 1 809 0000 B 1 809 2600 4008 1 809 2600 8008 1 809 2600 12008 1 809 2600 16008 1 809 2600 FICHIER DISK SPHINX FILES SPHINX RES Ce fichier est normalement produit par FEN1 modele hydraulique en regime permanent a 18 demande de l operateur C es le meme programme gui est utilise dans SPHINX pour les essais de pompage de longue duree Le seul moc cle utilise est celui precedent les resultats FEN1 ANNEXE 6 presente les resultats par ordre croissant de numero de noeud ce qui est un condition de fonctionnement du logiciel wk w w W W W w W k W W w w w Y Y Y k W k W k W w W 2 W k 2 W w w w w k w w w kw w Program FENI CHYN NEUCHATEL Finite Element Model Steady state flow version 10 03 90 OON e w w K W KK dee k X X X w F k Y K k k K w t k rka t a XU TF t xX INPUT FILES week SCRATCH TACHER SPHINX ELM 17 SCRATCH TACHER SPHINX COR 16 SCRATCH TACHER SPHINX PAR 26 OUTPUT FILE j e ui SCRATCH CACHER SPHINX RES 3 0 MOOEL QUADRATIC ELEMENTS Ca X w w 2 R Y e OK X k k N k k N RUN kkn CONTROL PARAMETERS OR ORE KO e c kx MNNIC 1 MXNIC 16103 MXNQ 2 MXNP 4 MAXLM 145 NDACT 630 MXPA 147 PERMEABILITIES wk kw Oe XX 1 0 50000E 02 PD 00000E 00 0 00000E 00 0 00900E 00 0 00000E 00 0 50000E 02 0 00000E 00 0 00000E 00 0 50000E
30. 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION 5 5 15 Utilitaires Un certain nombre de programmes annexes aident l utilisateur dans son travail de prospection Il ne s agit pas proprement parler de mod les mais d assistance l exploitation de ceux ci nous mentionnons ici les plus importants Toutes les op rations inscrites dans l historique des manipulations peuvent tre report es sur une carte C est un moyen de contr le et une base de travail importante dans la mesure o en prospection simul e le terrain c est la carte SPHINX Plan de silualion des operalions ef fectuees 9020008 903000 9049008 222000 Relerentiel cartographique suisse ml 221000 220000 CHYN 21JAN 1992 Traine AB 60 m kSondoge electrique OPiezametre 2 Traine AB 200 m QPiezometre 6 Figure 3 23 Exemple de carte des op rations effectu es 55 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Trac de logs de forage Les mod les de forages carott s peuvent tre pr sent s sous forme graphique Le programme reporte les informations obtenues concernant le champ Nature p trographique amp faci s ainsi que le niveau d eau dans le forage Cette utilitaire facilite le travail de l utilisateur notamment pour les essais de perm am tre charge variable et pour l interpr tation d un essai de flowm tre SPHINX Log de sondage mecanique Profondeur alleinle m X 903029 0 Y 221949 0 MVEAU DEAU A 801
31. 8051 pour chaque niveau on ajoute MAXELM2D 2000 Un tel cas repr sente une varlation lat rale de faci s Sl les faci s sont tr s diff rents pincement d un niveau stratigraphique l paisseur des l ments sera faible 110 4 5 7 Forage carott avec surveillance Programme FORRGE CRS Mod le de pi zom tre d observation de pompage et d injection de tra eur pouvant tre install aux n uds coins de D2 Appel par la proc dure DISK SPHINX PROCEDURES 44 COM Fonctionnement interactif Les routines dont le nom est pr c d d un font partie de la librairie SPHINXLIB CALL NOEUD MAJ Demande interactive des coordonn es x y du lieu du sondage lecture des fichiers d l ments et de coordonn es recherche et proposition des coordonn es du neud coin le plus proche Demande interactive du num ro du sondage Sur cette base construction du nom des fichiers de r sultats SPHINXS DISK 000000 FORAGE num ro RES et SPHINX DISK 000000 POTENTIEL num ro RES Contr le de la non pr existence de ces fichiers Lecture du fichier DISKSSPHINX FILES SPHINX RES potentiels dans D3 l tat de repos et construction du vecteur des potentiels POTP aux n uds coins de la verticale du n ud de surface NICOPS sur toute l paisseur de D3 CALL SONDLOG Construction du vecteur des classes d equivalence sur toute l paisseur de D3 en x y Stockage du vecteur de la cote z des n u
32. 809 90 809 90 844 90 802 00 801 50 800 80 802 30 801 80 804 60 809 80 844 80 824 80 784 50 780 30 782 10 809 70 721 60 720 00 ANNEXE 6 ANNEXE 6 FICHIER DISKS SPHINX FILES SPHINX PAR Commentaires autorises au dessusde chaque mot cle mais pas a i interieur d un bloc de donnees Dans 03 le nombre de couches maximum est 4 Dans les modeles numeriques FEN1 et FEN2 pompage longue duree ou de duree limitee le nombre de classes d equivalence dans les champs K m et AD doit etre dimensionne au minimum a MAXCOUCHES 2 RAPPEL La classe MAXCOUCRES 2 decrit K et m dans un element 10 vertical ajoute par RESEAU FOR si le forage represente traverse completement un niveau donne Sinon K et m sont obtenus par ponderation et correspondent la classe MAXCOUCHES41 Ci dessous le fichier est complet a l exception des conditions aux limites representees partiellement PERMEABILITIES 1 5 0E 03 0 0E 03 5 0E 03 0 0E 03 0 0E 03 5 0E 03 2 1 0E 06 0 0E 06 1 0E 06 0 0E 06 0 0E 06 1 0E 06 3 1 0E 04 0 0E 04 1 0E 04 0 0E 04 0 0E 04 1 0E 04 4 1 0E 05 0 0E 05 1 0E 05 0 0E 05 0 0E 05 1 0E 05 5 1 0E 01 0 0E 01 1 0E 01 0 0E 01 0 0E 01 1 0E 01 MAXCOUCHES 1 6 1 0E 02 0 0E 02 1 0E 02 0 0E 02 0 0E 02 1 0E 02 MAXCOUCHES42 00 STORAGE COEFFICIENTS 1 0 05 2 0 01 3 0 01 4 0 01 S 0 10 MAXCOUCHES 1 6 1 00 MAXCOUCHES 2 00 INFILTRATION RATES 1 1 0E 8 2 0 0E 9 3 0 0E 9 4 0 0 9 5 0 0E 9 MAXCCUCHES 1 6 0
33. CALL LOGFOR Demande de la profondeur du forage stockage du vecteur de la cote z des n uds situ s la verticale du n ud coin de surface stockage du num ro du n ud coin plac imm diatement en dessous de la base de l ouvrage stockage du vecteur des num ros de classes d quivalence Pour chaque couche travers e affichage et criture de la valeur du champ Nature p trographique amp faci s et des cotes des interfaces Calcul et criture du niveau d eau dans le sondage 109 NOTE Comment on choisit les classes d equivalence dans un forage 6 Les classes d equivalence permettent de caract riser des l ments Or les forages 6 ne sont r alisables qu la verticale des n uds coins de D2 c est dire sur les ar tes verticales des l ments de D3 Si pour une couche donn e les l ments riverains n appartiennent pas tous la m me classe laquelle choisir parmi elles Tous les mod les de sondages 6 retiennent la classe des l ments la verticale du premier l ment riverain lu dans le fichier des l ments 44 Trace du forage s Sl cet l ment est le prem er de tous le flchier des l ments qui contient un des neuds par lesquels passe le forage alors pour chaque niveau la classe d equivalence repr sentative de l ouvrage est celle de l l ment situ la verticale de celui ci Autres l ments au dessus ou au l 6051 dessous dont le num ro est connu I
34. CODES MODELE contient les versions sources des Programmes de calcul des coulements souterrains Ces programmes n utilisent pas les routines stock es dans DISKS SSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE Contenu du directory DISKS SPHINX IPROGRAMMES CODES MODELEl et 1 ipti FEN1 FOR Mod le hydrodynamique r gime permanent Calcul FEN1S1 FOR de l tat de l aquif re au repos et sous l effet FEN1S2 FOR d un d bit impos pompages longue dur e FEN1S3 FOR FEN2 FOR Mod le hydrodynamique r gime non stationnaire FEN2S1 FOR pompage de dur e limit e FEN282 FOR FEN2S3 FOR Note Les programmes FENl et FEN2 sont stock s en FEN2S4 FOR plusieurs sections DISKSSPHINX PROGRAMMES EXECUTIONS contient toutes les versions ex cutables des programmes DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE contient les versions source des routines utilis s par les programmes stock s dans DISKSSPHINX PROGRAMMES CODES Les versions objet correspondantes ces routines sont regroup es dans la librairie DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE SPHINXLIB OLB Contenu du directory DISESSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIEl et description sommaire des routines ACCES FOR ALLOW USE FOR BIP FOR Interdit l acc s aux programmes payants si le budget est puis ou si le captage est d ja fait Interdit l acc s aux programmes payants tant que l offre n est pas valid e Signal sonore 81 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR CAROTTE FOR
35. Cela aignifie que l utilisateur demande un forage de n metres 156 6 GUIDE DE L UTILISATEUR et ne peut pas interrompre l operation en cours Deroulement Le programme demande les coordonnees x y du point de surface du sondage et recherche le point disponible le plus proche Ce point il peut etre en zone urbaine vous est propose comme solution de rechange On peut le refuser et quitter le programme Ensuite il faut indiquer la profondeur voulue Le resultat est affiche a l ecran et ecrit dans un fichier SONDAGE xx RES ou xx est un numero qui vous est egalement demande Ce fichier est visible a tout moment avec l utilitaire 9 9 La facturation est proportionnelle a la profondeur Le prix au metre est visible dans le budget 8 1 L historique des manipulations enregistre la manipulation Un supplement de prix 1000 est percu si la manipulation effectuee immediatement auparavant n est pas un sondage 6 quelqu en soit le type exact cf 4 2 et 4 4 Le motif est la foreuse 6 a due etre ramenee sur le terrain Il est donc dans l interet de l utilisateur de grouper dans le temps les sondages 6 L utilitaire 9 4 permet ulterieurement de representer graphiquement et gratuitement le log de forage DISKSSPHINX INFOS 44 1NFO INFOS Sondage 6 carotte surveille Les sondages de diametre 6 carottes non surveilles ne peuvent etre installes qu en certains points de surface Ils sont verticaux et leur profondeur est ill
36. Dans la mesure du possible les modeles reproduisent le comportement d un systeme reel mais ne sont pas le systeme Le domaine est une approximation de l aquifere represente formes simples Les modeles produits admettent des hypotheses simplificatrices qui eloignent encore le comportement de l aquifere simule de celui de l aquifere reel De ce fait du point de vue de l utilisateur les rcgles du jeu ne sont pas tout a fait celles de la prospection relle Par exemple un sondage electrique dans SPHINX reproduira la reponse de l aquifere en supposant que les couches ont une extension laterale infinie Les hypotheses de travail sont expliquecs en detail au fil des operations il faut en tenir compte 2 Fonctionnement 1 suffit que chaque participant dispose d un directory principal dans lequel SPHINX creera automatiquement un sous directory Ex participan SPHINX Les fichiers crees lors de certaines operations y seront places Ces fichiers sont parfois utilises apres leur creation par d autres fonctions de SPHINX VOUS NE DEVEZ DONC EN AUCUN CAS TENTER DE LES MODIFIER K amp K K k k k k k k k k k K k k k k K k K k c k k K k r k k ecce e c ec K KK e dec x k d k k x x Pour les examiner les utilitaires appropries sont contenus dans SPHINX 93 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR De meme pour les imprimer L imprimante assignee a SPHINX est GEOL 1 La structure modulaire de SPHINX le rend facile a utilis
37. II indique le principe d un syst me de prospection hydrog ologique simul e son contenu minimum et les propri t s notamment de modularit qu il convient de lui donner Au travers d une configuration exemplaire le chapitre III est une pr sentation du logiciel sous l aspect conceptuel Dans un premier temps on expose la nature des mod les que peut produire le syst me Par la Suite on s int resse au d roulement de la prospection c est dire la partie du logiciel qui tend v rifier que l utilisateur fait un bon usage de ces mod les Des suggestions concernant les am liorations possibles auxquelles nous n avons pas eu le temps de proc der apparaissent au fil des explications Dans ce chapitre une large utilisation de termes entre guillemets eat faite il font allusion la terminologie des syst mea r els mais n ont souvent pas de sens en termes de mod les Leur utilisation permet toutefois d expliquer simplement ce que le mod le tend repr senter Un compromis acceptable est par exemple de parler de forage plut t que de forage Dans le chapitre IV on indique la mani re dont le syst me est install dans l ordinateur C est donc une adaptation du chapitre III au langage de la machine qui impose certaines restrictions implicitement prises en compte par le concepteur du ayst me au chapitre pr c dent Programmes et proc dures sont d crits en d tail l intention de ceux qui voudraient modifier un point pr
38. SPHINX de l utilisateur est en cours sur SPHINXSQUEUE En cas de premi re utilisation cr er le directory SPHINXSDISK participant SPHINX cr er les fichiers DISK SPHINX BUDGET participant BUD fichier budget DISK SPHINX BUDGET participant DEV fichier devis DISK SPHINX BUDGET participant HIST fichier historique Afficher le menu principal et permettre le choix d une action il y a alors appel des proc dures correspondantes Interrompre la session si une action en cours fait l objet d un traitement batch pompages ou flowm tre ceci afin de ne pas surcharger l ordinateur 41 5 Besoin de l utilisateur en m moire centrale Le fonctionnement des programme n cessite une m moire centrale minimum TEST MEMORY appel par la proc dure principale SPHINX COM v rifie qu une telle m moire est disposition de l utilisateur sous forme de m moire pagin e En cas d chec l acc s au logiciel est refus Estimati je ia ni s Les programmes Fortran SPHINX incluent leur d but un fichier externe DECLARATION TXT qui contient la d claration de toutes les variables et Param tres Ce fichier commun presque tous les programmes du logiciel garantit une homog n it dans les notations et les dimensions des vecteurs il limite donc sensiblement les risques d erreur de Programmation En contre partie chaque programme n utilise de fait qu une partie des variables declar es Ce fichier est d terminant pou
39. base du domaine sont imperm sbles Le mod le fonctionne en r gime permanent ANNEXE 1 400 m Figure 1 G om trie et discr tisation par l ments finis du domaine d tude R sultats On proc de une s rie d essais en faisant varier uniquement la profondeur du pi zom tre On rel ve ensuite les valeurs calcul es en tout point du pi zom tre ainsi que sous lui jusqu la base du domaine L ensemble des r sultats est donn par la figure 2 Dans la figure 3 on a extrait les valeurs calcul es uniquement l int rieur du pi zom tre constantes ANNEXE 1 Pi zom tre jusqu 0 m Pi zom tre jusqu 30 m Q Pi zomitre jusqu 40 m Pi zom tre jusqu 50 m e Pi zom tre jusqu 60 m o Pi zom tre jusqu 70 m teette i A Pi zom tre jusqu 80 m Pi zom tre jusqu 90 m 5 i S 40 A oM 6 RI i Ex 60 dg 70 80 90 i 999 00 999 25 999 50 999 75 1000 00 Potentiel calcul m Figure 2 Potentiel hydraulique calcul dans et sous un pi zom tre en fonction de sa profondeur j Quelque soit la profondeur du pi zom tre la valeur de potentiel calcul e l int rieur de ceiui ci est toujours comprise entre les valeurs extr mes du domaine en son absence 900 Hp 1000 Le pctentiel l int rieur du pi zom tre e
40. chaque l ment 24 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION SPHINX Carle lo phique du domaine de prospection z 3 E 8 isoligne miniaua 500 s Equidistonce 5 a Figure 3 4 Mod le de carte topographique produit par SPHINX Le r f rentiel g ographique est celui de la Suisse Il pourrait tre quelconque en cas de modification seule la mention du r f rentiel est changer La zone urbaine repr sente une source possible de pollution 5 5 2 Carte g ologique Cet outil donne la valeur du champ Nature p trographique amp faci s simultan ment en tout point de D2 les limites entre formations correspondent toujours des limites entre l ments finis Il s agit comme pour la carte topographique d une observation de D3 La l gende accompagnant la carte ne mentionne que les classes d equivalence rencontr es sur D2 Utilisation non factur e non inscrite dans l historique des manipulations Fait partie des donn es de base du probl me r soudre disponible tout moment par affichage l cran avec option d impression x26 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION SPHINX Carle geologique du domaine de prospeclion 902000 997909 904000 v lw RS tette Ex tw Que E rater N Relerentiel cartographique suisse Im 221000 X CHYN 4NOV 191 Figure 3 5 Mod le de carte g ologique produit par SPHINX L vapo
41. cone constitue le remplissage d un vaste synclinal dont les flancs atteignent des altitudes de l ordre de 1000 m CONTEXTE GEOLOGIQUE La province geologique est le Jura plisse L axe du synclinal Jurassique eat oriente NNE SSW il est encadre par deux anticlinaux orientes de la meme maniere Les petits cours d eau circulant sur le cone fluvio glaciaire S ecoulent vers le nord STRATIGRAPHIE Le Jurassique est represente par des calcaires marneux d une puissance moyenne de 200 m Des plaquages morainiques attribues au Wurm le recouvrent localement il s agit de moraines frontales interpretees comme des traces de l extremite occidentale d une calotte glaciaire Pour le quaternaire recent les affleurement de surface ne montrent que des graviers qui pourraient donc constituer la totalite du cone fluvio glaciaire La cluse visible sur la carte topographique est la trace du cours d eau ayant charie ces graviers 150 6 GUIDE DE L UTILISATEUR DISKSSPHINX INFOS 21 INFO INFORMATIONS ETP Thornthwaite Les modeles d evapotranspiration potentielle ne sont pas facturables On peut donc les utiliser aussi souvent que l on veut Leur utilisation n est pas inscrite dans l historique des manipulations Le calcul d ETP 2 1 et 2 2 couple aux donnees climatiques 2 3 est destine a estimer la recharge de l aquifere par les precipitations C est donc un element important que vous pouvez aussi utliser pour construire un modele de
42. d l ments rectangles ou triangles quadratiques on d termine coup s r l l ment de surface dans lequel se trouve x y Pour chaque l ment 3D la verticale de l l ment 2D contenant x y recherche de la coordonn e z correspondant s t 1 La classe d quivalence est connue par le num ro de l l ment CALL ZMAKER Application des fonctions d interpolation El ment 3D suivant en descendant 103 Routine WHEREQ Recherche de la famille des l ments 2D de surface pouvant contenir x y Principe On v rifie que x est lt ou gt TOUS les x nodaux pour un l ment donn routine NEAR X x y Si ce n est pas le cas on effectue le m me contr le sur les coordonn es y routine NEAR Y y lt y nodaux ou y gt y nodaux Dans la n gative il est possible que x y se trouve dans l l ment mais ce n est pas s r O x y On crit donc le num ro de l l ment dans la liste des l ments possibles vecteur MAYBE et on y ajoute les l ments voisins par une ar te routine NEIGHBOUR ne peut pas se trouver dans un l ment adjacent par un coin El ment suivant A la fin MAYBE comporte plusieurs fois les m mes num ros d l ments Le vecteur est tri et compact routine COMPRESSLIST En proc dant ainsi il est impossible de manquer l l ment dans lequel se trouve x y Le traitement est rapide parce que les fichiers d l ments
43. d alimentation distribu e On peut alors d tecter et d conseiller une injection brutale Pour donner un conseil tel prix en tel Potentiel calcul endroit il suffirait de calculer avec toutes les alimentations distribu es d j investies et de chercher Ie point de plus bas potentiel Transmissivit connue par l utilisateur liss c A B On se base sur les transmissivit s connues ou suppos es pour estimer le bien fond d une action En utilisant les transmissivit s vraies connues du programme on pourrait d conseiller une action priori justifi e valide pour un tat de connaissance donn criti je 1 sthod Cette m thode pr sente l avantage de ne pas utiliser de coefficients pour l interpolation de CC ou CI et elle tient compte de l ensemble du domaine La loi d interpolation vaut la loi physique Darcy ce qui est id al CC est ici repr sent par le d bit inject alimentation distribu e et CI par l inverse de l augmentation de potentiel sur tout le domaine On int gre la notion d extension lat rale de mani re optimum et sans coefficients Cela permet de tenir compte par exemple de l effet d une lentille perm able dans une matrice peu perm able Dans ce cas l approche pr c dente verrait un endroit favorable l exploitation alors qu ici le syst me donnera un avis n gatif malgr une transmissivit locale lev e L int r t est donc bien approxim par cette m thode du point de
44. de mani re univoque sur les param tres hydrog ologiques et ou sur les conditions aux limites de la quantit extensive transport e Affirmons ensuite que dans SPHINX les outils les moins chers sont sch matiquement les moins performants Prix Outils sans int r t Outils n existant pas Performance La bibliographie chappe la r gle mais pr sente un Caract re Syst matique Point de d part in vitable 65 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION La prudence se traduit par une pr s ance dans l ordre des manipulations On applique d abord les outils les moins chers les moins performants ce qui revient dire qu on peut globalement calquer l ordre des manipulations sur l chelle des prix Ces remarques permettent de formuler quelques approches possibles pour un syst me de contr le des actions engag es par le participant en remarquant que si le cycle de la prospection r elle est sch matiquement a Dual m celui de la prospection simul e sous contr le d un syst me d appr ciation s crit Raisonnement Conformit au raisonnement du syst me fipproche syst matique sans consid ration du contexte sans contrainte budg taire Dans ce cas le syst me v rifie que la CSR est connue jusqu sa base de fa on homog ne sur D2 La CSTM est construite priori par l op rateur On d finit un coefficient de connaissance CC qui vaut initialement en chaque x y le num ro du niveau affleur
45. demande les coordonnees x y du point de surface du sondage et verifie que ce point est a l interieur du domaine il peut etre en zone urbaine Ensuite il faut indiquer la profondeur voulue nombre entier Le resultat est affiche a l ecran et ecrit dans un fichier SONDAGE xx 2INCH ou xx est un numero qui vous est egalement demande Ce fichier est visible a tout moment avec l utilitaire 9 9 La facturation est proportionnelle a la profondeur Le prix au metre est visible dans le budget 8 1 L historique des manipulations enregistre la manipulation Un supplement de prix 500 est percu si la manipulation effectuee immediatement auparavant n est pas un sondage 2 Le motif est la foreuse 2 a due etre ramenee sur le terrain Il est donc dans l interet de l utilisateur de grouper dans le temps les sondages 2 155 6 GUIDE DE L DTILISATEUR DISKSSPHINX INFOS 42 INFO INFOS Sondage 6 destructif Les sondages de diametre 6 destructifs ne peuvent etre installes qu en certains points de surface Ils sont verticaux et leur profondeur est illimitee Aucune information n est fournie sur la nature geologique des terrains rencontres pas de carrotte et pas de resistance a l avancement Seul le niveau d eau est indique dans le resultat Par contre il est possible d y effectuer par la suite des essais de pompage de flowmetre et d utiliser l outil Vitesse reelle Deroulement Le programme demande les coordonnees x y d
46. est une rubrique s par e des autres dans le logiciel 75 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR Chapitre IV Installation de la configuration dans l ordinateur 4 1 G n ralit s sur le logiciel En raison de l importance des calculs SPHINX est install sur un ordinateur VAX 8530 du d partement de calcul de l Universit de Neuch tel Les proc dures de communication sont r dig es en langage DCL pour syst me VMS de DEC les programmes en Vax Fortran 77 Les contraintes suivantes ont guid sa r alisation Transportabilit L ensemble des programmes et proc dures peut tre install sur une autre machine VAX moyennant la red finition de quelques noms logiques Autonomie La seule librairie externe n cessaire est PLOT 10 GKS le mode graphique est TEKTRONIX 4014 Modularit Chaque programme est une entit modifiable ou interchangeable sans cons quence sur le reste du logiciel Coh rence Les variables dimensions vecteurs et param tres Fortran sont contenus dans un fichier externe inclus dans chaque programme et sous programme On r duit ainsi les risques d erreur de programmation La contrepartie est une consommation importante en m moire centrale Par ailleurs tous les formats de lecture et d ecriture sur les unit s physiques sont stock s dans une routine s par e L appel de cette routine pour les op rations d entr e sortie garantit notamment qu un programme peut relire sans erreur un
47. fichier cr par une autre partie du logiciel Une librairie interne permet d augmenter la coh rence et la compacit de l ensemble Le programme communique avec l utilissteur en langue fran aise Les formats Fortran contenant les messages tant r unis dans une routine unique EDITION FOR une traduction ventuelle est favoris e Le texte est non accentu afin d viter les effets ind sirables sur les environnements fonctionnant en mode 7 bits Chaque utilisateur doit poss der un directory Le logiciel y cr e un sous directory et y stocke les fichiers produits par le fonctionnement Les directories des diff rents utilisateurs doivent r sider sur le m me disque Toutes les op rations sont transparentes les r sultats de manipulations sont accessibles depuis le logiciel aucune connaissance du syst me d exploitation n est n cessaire pour utiliser SPHINX Les noms de fichiers sont choisis automatiquement parfois sur la base d un num ro donn par l utilissteur 77 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR Le nombre d utilisateurs simultan s est illimit L op rateur poss de un directory o est stock le logiciel qui n est pas n cessairement sur le m me disque que celui des utilisateurs 441 Structure de la m moire de masse Les proc dures programmes et fichiers permanents ou temporaires pour l utilisateur que pour l op rateur sont plac s sur des unit s d sign es par des noms logiques Dans tout ce
48. l tat de l aquif re apr s une dur e suffisamment longue pour qu un quilibre soit atteint I SPHINX Fichier SPHINXSDISK 000000 GEHTA CH 9 JAN 1992 TPZ 1 1 RESULTAT DE POMPAGE D ESSAI Rappel des parametres des piezometres Numero 1 X 9022350 m Y 221123 0 m Z 810 00 Prof 1 m Numero 2 X 902800 0 m Y 221500 0 Z 810 00 Prof 11 m Numero 3 X 902833 0 m Y 221549 9 m Z 810 00 Prof 40 m Numero 4 X 9027044 m Y 221600 2 m Z 810 00 Prof 55 m Numero 5 X 903029 0 m Y 221949 0 m Z 810 00 Prof 8 m Pompage dans le piezometre No 3 Debit 900 Vmn 111 Pompage de longue duree Piezometre No 1 Piezometre SEC Piezometre No 2 Rabattement 0 08 m Piezometre No 3 Rabattement 0 17 m Piezometre No 4 Rabattement 0 06 m Piezometre No 5 Rabattement 0 02 m Eigure 3 18 Mod le d essai de pompage de longue dur e 45 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Le rabattement est calcul dans tous les pi zom tres existant 2 ou 6 La facturation comprend un prix de base plus le nombre de points d chantillonage que multiplie un prix unitaire 3 5512 Essais de pompage de dur e limit e La diff rence par rapport au cas pr c dent est que la d riv e temporelle de l quation LPl n est pas nulle Le logiciel produit donc des tats interm diaires de la nappe soumise une condition de d bit Le participant doit indiquer outre le
49. l ments autoris s Les l ments sont tous quadratiques il y a 3 n uds sur chaque ar te Les l ments pinc s ne sont pas admis les variations lat rales de faci s sont donc repr sent es en mettant cote cote des l ments de faible paisseur Un niveau d l ments 2D doit couvrir la face sup rieure du domaine La classe d equivalence perm abilit porosit Nature p trographique amp faci s etc doit tre identique pour un l ment 2D de surface et l l ment 3D plac imm diatement dessous Les l ments 2D de surface sont num rot s de 1 979 au maximum il peut y avoir des trous dans la num rotation A l int rieur de D3 tout l ment porte le num ro de celui qui est imm diatement au dessus 2000 MAXELM2D 140 5 MODIFICATION DD SYSTEME Le nombre maximum d l ments dans une colonne est MAXCOUCHES sans compter le niveau d l ments 2D de surface Dans 18 configuration actuelle MAXCOUCHES vaut 4 il y a donc au maximum 4 niveaux d l ments le niveau d l ments 2D de surface Les l ments 2D en plan sutres que ceux de 18 couche de surface comptent pour une couche Num ros des n uds Num ros des l ments N ud de surface No y lt 9 x 2999 El ment 2D de surface NO x 0 lt x lt 980 y 2000 El ment No 2000 x 4000 1 El ment No 4000 x y i I y 6000 I y 8000 H t t t t 1 I I y m 2000 l y m 1 2000 y
50. la bibliographie inclue dans le logiciel Les donn es pluviom triques sont en rapport troit avec les valeurs du champ D bit distribu sur D2 mais sont stock es ind pendamment Utilisation non factur e non inscrite dans l historique des manipulations 5 5 4 Sondages lectriques Le mod le est produit par une solution analytique bas e sur la m thode des filtres de Ghosh Cette m thode est expos e en d tail dans de nombreux ouvrages Ghosh 1971 Koefoed 1982 nous ne rappelons que les hypoth ses de son application Le sondage lectrique repr sent constitue la r ponse du domaine r aliste si celui ci avait une extension infinie et si les couches avaient partout l paisseur qu elles ont au droit du point de surface o il est r alis En outre les r sistivit s lectriques vraies sont suppos es constantes dans chaque couche Le champ R sistivit lectrique vraie est ind pendant de celui de la variable Potentiel hydraulique La variable produite r sistivit lectrique apparente ne refl te donc en aucun cas l tat de saturation en eau de 1a roche Suggestion Puisque la hauteur de la nappe est d finie cf annexe 2 il est possible pour chaque classe d quivalence de corriger la valeur de Rhov selon que l l ment est dessus ou dessous cette hauteur Si le sommet de la nappe est l int rieur d un l ment on rajoute une couche fictive Eonctionnement L utilisateur indique de mani re inte
51. la condition que les r f rentiels sont identiques pour les altitudes et les pot ntiels Si l op rateur s inspire d un syst me r el du type nappe libre il doit indiquer l utilisateur que du point de vue hydrodynamique l aquif re est consid r comme captif ANNEXE 2 SYSTEME REEL MODELE Niveau de la nappe iveau PP Sommet du mod le Altitude m 1000 Altitude m 1000 900 CETTE TETE 900 Potentiel m Potentiel 900 Niveau de la nappe Remarque Le calcul selon LP est ffectu priori par l op rateur le champ des variables potentiel hydraulique et flux hydraulique non influenc par l action de l utilisateur i e essai de pompage est Stock C est cet tat de repos qu exploitent les outils sondage m caniques et essais de pompage de dur e limit e Sous l action de l utilsateur i e essai de pompage le mod le est galement produit selon LP1 LPl est vraie partout dans D3 et en toutes circonstances Remargue Nous n utilisons pas le terme de surface pi zom trique qui signifie surface d termin e par des pi zom tres Or comme le montre l annexe 1 une telle surface peut tre sensiblement diff rente du niveau de la nappe en l absence de tout quipement m ANNEXE 3 ANNEXE D finition et validit du terme de rabattement dans SPHINX 1 D finition Le rabattement est la diff rence de niveau
52. la valeur de h au milieu du segment joignant 2 interfaces Calcul du niveau d eau et criture des r sultats Le programme repr sente l installation d un pi zom tre par battage et il peut arriver que le sondage ne puisse pas atteindre la profondeur demand e Le programme autorise un nombre maximum 1000 de coups pour installer le pi zom tre et la valeur du champ R sistance l avancement est donn e pour chaque l ment en nombres de coups pour descendre d l m S il faut plus de 1000 coups pour atteindre la profondeur voulue le r sultat est donn pour la profondeur qui a pu tre atteinte Dans ce cas l utilisateur est inform mais ne peut pas renoncer la manipulation Il n est pas permis d effectuer ult rieurement d essai de pompage dans les sondages 2 Cependant ces derniers font l objet d un calcul de niveau d eau lorsqu un pompage est en cours dans un autre type d quipement Tourn e pi zom trique La profondeur de l ouvrage est donn e priori par l utilisateur L historique des manipulations est mis jour La facturation est Sp cifique c est une fonction lin aire de la profondeur et on ajoute ventuellement les frais de d placement de la machine au cas o la manipulation effectu e juste avant n est pas un sondage 2 5 5 7 Sondages m caniques 6 destructifs La d signation exacte de ce type de mod le est Sondage m canique vertical destructif de diam tre 6 quip d un tube pi
53. les outils de prospection examin s sous l aspect de leur fonctionnement et non sous celui de l usage qu en fait l l ve lieu o il les applique ordre dans lequel il les emploie utilisation qu il a des r sultats obtenus etc 5 5 1 Carte topographique La construction des lignes de niveau par le logiciel utilise les m mes fonctions d interpolstion que celles qui d finissent la forme des l ments finis C est donc une reproduction exacte de la surface du domaine r aliste qui en l occurrence vaut le mod le La carte topographique est une observation de D3 caract ris e par le fait de donner la valeur de z partout en D2 pas d observation ponctuelle Faisant partie des donn es de base du probl me r soudre la carte topographique est disponible tout moment par affichage l cran avec option d impression Son utilisation est non factur e et non inscrite dans l historique des manipulations L utilisateur peut outrepasser la proposition du programme quant au choix de la valeur minimale repr senter Il choisit l quidistance Option IL aurait t possible d utiliser un programme d j existant disponible dans le commerce offrant de nombreuses facilit s Les techniques d interpolation utilis es dans ce genre de programmes e g moindres carr s ne permettent en g n ral pss de rendre compte avec pr cision de la g om trie du domaine r aliste d finie par des fonctions d interpolstion quadrstiques pour
54. les resultats et l facturation concerneront seulement les points situes dans le domaine i l Un sondage electrique SPHINX se presente comme suit Rappel du numero du traine Rappel des coordonnees des extremites de la droite sur laquelle est realia le traine de l espacement entre stations du nombre de stations necessaires et de la longueur du dispositif 60 ou 200 Coordonnees x ymo Rhoapp Coordonnees x ys Rhoapp Coordonnees X y Rhoapp Rhoapp ohm m est la resistivite apparente a la station x y z 153 6 GUIDE DE L UTILISATEUR DISK SEHINX INFOS 4 INFO INFORMATIONS Piezometres Generalites Dans SPHINX les definitions suivantes sont toujours vraies POTENTIEL HYDRAULIQUE Dans SPHINX le potentiel hydraulique est exprime en m A P et vaut h z r g ou z cote m p pression kg m s2 r densite de l eau kg m3 g acceleration de la pesanteur m s2 Il existe partout dans le domaine d investigation un potentiel hydraulique Lors d un forage l aquifere est au repos le potentiel hydraulique verifie en tout point l equation div K Grad h Q O ou K permeabilite m s h potentiel hydraulique m debit injecte ou preleve m3 s m3 Q Les hypotheses suivantes sont inherentes a cette equation Le milieu est partout sa
55. link s sans aucune librairie les versions xecutables correspondantes doivent galement tre dans DISKSSPHINX PROGRAMMES EXECUTIONS 145 6 GUIDE DE L DTILISATEUR Chapitre YI Guide de l utilisateur La commande provoquant le fonctionnement du logiciel est sur NEDCUO QDISKS GEOL TACHER SPHINX PROCEDURES SPHINX Ce chapitre est une reproduction des informations contenues dans le logiciel Elles apparaissent la demande de l utilisateur avant toute manipulation seules les informations en rapport avec l op ration en cours sont affich es Le pr fixe du nom du fichier texte contenant les informations vaut le num ro de la proc dure appelante son suffixe est INFO Exemple Le fichier DISKS SPHINX INFOS 51 INFO est affich sur demande lorsque la proc dure DISKSSPHINX PROCEDURES 51 COM est activ e DISKSSPHINX INFOS 0 INFO SPHINX Informations generales 1 Principe SPHINX est un ensemble de procedures et de programmes destines a l enseignement orientes vers la prospection hydrogeologique La prospection hydrogeologique simulee se pratique sur un domaine fictif qui constitue une simplification du milieu naturel represente Par ailleurs le comportement de ce domaine face aux diverses operations qu il est possible d effectuer correspond a la construction de modeles hydrauliques electrique Dans la mesure du possible les modeles reproduisent le comportement d un systeme reel mais ne sont pas
56. ma gratitude a t d un grand secours Last but not least parents amis et coll gues dont la seule pr sence est un encouragement tous un grand merci ANNEXE 1 ANNEXE 1 Potentiels hydrauliques dans un pi zom tre cr pin sur toute sa hauteur Cas d un aquif re multicouches Dans le cas o le r f rentiel de mesure pi zom trique co ncide avec le r f rentiel topographique 18 mesure d une hauteur pi zom trique repr sente le potentiel hydraulique au lieu g om trique du cr pinage Dans le cas o le pi zom tre n est ouvert qu s3 base on mesure donc le potentiel en cet endroit Dans les autres cas la valeur mesur e est une composition des potentiels existant en tout point du domaine puisque 18 pr sence du pi zom tre permet des coulements qui modifient l ensemble de 18 r partition spatiale des potentiels A l exception du cas o le pi zom tre cr pin traverse des r gions potentiels gaux 18 d termination du potentiel l int rieur du tubsge n admet pss de solution analytique simple En consid rant qu un pi zom tre est install verticalement le probl me concerne principalement les r gions d exutoires ainsi que les squif res superpos s On a proc d ici une s rie de simulstions sur ordinsteur qui illustrent sur un exemple simple les difficult s rencontr es lorsqu on veut estimer un potentiel ponctuel par une mesure dans ce type d quipement Les calculs ont t effect
57. me r el sous l aspect envisag circulation d eau de mati re dissoute ou en suspension de chaleur D une mani re plus g n rale il n est pas de profession n turaliste qui ne consiste fabriquer des mod les toute donn e nouvelle fait immanquablement l objet d une interpr tation c est dire qu elle participe l laboration du mod le que construit le naturaliste Ce mod le est d clar valide lorsqu il cquiert une autonomie suffisante en regard du but poursuivi c est dire lorsqu on peut lui pr ter la qualit d tre pr visionnnel Dans SPHINX le processus Observation Hydrog ologue A dans le er Mod le Contexte naturel est remplac par Observation Observation Op rateur dans le Utilisateur dans le mod le Mod le B contexte Mod le naturel es L op rateur a la t che d licate de substituer des mod les la nature heureusement pour lui il a toujours raison aux yeux de l utilisateur c est dire que les mod les construits font foi pour ce dernier L apport p dagogique de SPHINX vaut donc tr s exactement la capacit des mod les de l op rateur reproduire le comportement de la nature sous les aspects concern s Dans le cas favorable nous admettons l equivalence des processus et B ce qui m ne conclure que 165 CONCLUSIONS L interpr tation la mod lisation ne se base pas forc ment sur des observations mais plus g n ralement sur des acquis
58. ment fini contenant un point de coordonn es glogales connues Bull Centre d Hydrog ologie n 11 U S G S 1978 Development of the PROSPECTOR consultation system for mineral exploration SRI Projects n 5821 amp 6415 Final report 193 p VANNIER M R 1977 Teaching prospecting for minerals by simulation techniques assisted by computer Communication pr sent e au 2599 Congr s G ologique International Sydney 1976 sect 17 A VANNIER M WoopTrLui R 1977 La simulation assist e par ordinateur dans l enseignement de la recherche mini re Esquisse d une th crie Communication pr sent e au symposium international de Montreux 1977 Remerciements En hydrog ologie il est rare qu un travail n ait pas pour objet un approfondissement de la connaissance d un syst me aquif re ou une contribution un aspect th orique ou m thodologique C est le cas ici et je remercie chaleureusement le Prof F Zwahlen Directeur du Centre d Hydrog ologie de l Universit de Neuch tel d avoir permis encourag et soutenu l exp rience de la simulation Outre les mod les hydrodynamiques FEN1 et FEN2 qu il a mis ma disposition le Prof L Kiraly directeur de recherche du Centre d Hydrog ologie a suivi l volution de mes recherches depuis le d but Chacune des nombreuses discussions que nous avons eu a t un largissement des perspectives de ce que pouvait tre SPHINX Je vois dans l claircissement per
59. menus renvoient aux num ros d identification des proc dures Par exemple le choix du point 2 niveau 2 du point 1 niveau Y provoque l execution de la Proc dure DISKSSPHINX PROCEDURES 12 COM La figure 4 2 indique o interviennent les fichiers programmes et proc dures B5 un 19WFIdUI 9SS9jTA JIOFUOFTJ un ITOA 91j9UMOTJ 9p 393T s92 I TuSTJ un ITOA enbT213euozeTd eeuznoj ep 18111969 IeTQoTJ Un XITOA ob910g ep Inod ue s eraue3od ep 19FUOFJ un ITOA enbTueoeu obepuos op 32910601 Un ITOA 109919 UFLIJ ep 3 3I s91 I TQSTJ Un ITOA enbri32e e ebepuos uoTqe391idiequgy zeruoTj ITOA 399 9 ebepuos ep 3e834Inse31 1eTQ2Tj un ITOA 1099 9 ebepuos un 3ueueubriudeizb5 z qa dz qur o5e1ojg ep BOT un z urTIduT z uTss q 99n3297J9 suor3eaiedo sep 61185 PT iaeugIduj ieuTsseg 23185 rI uTIduT I uTss q enbyqdeaxbodo43 qI eS xeugiduj dqeurgssed Q m u Le oo an suor3eIndrueu sep eunbTaqoasTQu T IVT3TUT T I urTIduI 1286 T ieugadui suorae udrueu sep enbri1o3sTQ T d193 nsuo2 TATUT STA9D T Iej3 nsuo2 osFren30e 3ebpnq T 1911068009 9X339uMOIJ 1 un sup 91 eeaup ep ebeduod ep esse un 1 eia3euozerd uu suep zup onbuor ebeduod ep resse un 1on329
60. min 0 1667 heures s us TOT 2 SG ira Piezometre No Rabattement 0 00 m Piezometre No Rabattement 0 00 m 1 2 Piezometre No 3 Rabattement 0 04 m 4 Piezometre No 5 Rabattement 0 00 m ee060046e46409g924900009090990900040490000909000649990 64099490299929429429992999 eee nn mms eme ss ones ess sense ssseuesesseesesses Piezometre No 1 Piezometre SEC Piezometre No 2 Rabattement 0 00 m Piezometre No 3 Rabattement 0 06 m Piezometre No 4 Rabattement 0 00 m Piezometre No 5 Rabattement 0 00 m Piezometre No Piezometre SEC 1 Piezometre 2 Rabattement 0 00 m Piezometre No 3 Rabattement 0 07 m Piezometre 4 Rabattement 0 00 m Piezometre No 5 Rabattement 0 00 Temps 43200 s 720 00 min 12 0000 heures Piezometre No 1 Piezometre SEC Piezometre No 2 Rabattement 0 02 m Piezometre No 3 Rabattement 0 09 m Piezometre No 4 Rabattement 0 00 m Piezometre No 5 Rabattement 0 00 m 9ete0s000400009494900000400040 440009090900900099400999009409940499994949 909 Temps 86400 s 1440 00 min 24 0000 heures Piezometre No 1 Piezometre SEC Piezometre No 2 Rabattement 0 02 m Piezometre 3 Rabattement 0 10 m Piezometre 4 Rabattement 0 01 m Piezometre No 5 Rabattement 0 00 m e 9000000092 494900 44 C400099404009000009990909999900049940006090949095949999
61. mit s On sp cifie galement l cartement entre les stations Le programme v rifie qu aucune des stations maximum 500 n est situ e dans une r gion interdite Deux longueurs de ligne sont disposition AB 60 m AB 200 m A chaque station le mod le est identique celui du sondage lectrique on n inscrit cependant que la valeur interpol e correspondant au AB choisi Resultat du traine electrique 1 X1 902325 0 m Y1 220090 0 m X2 903100 0 m Y2 221000 0 m Longueur de ligne 60 m Longueur du pas 150 00 m Longueur du traine 1195 29 m Nombre de stations necessaires 9 RESULTATS Coordonnees X 902325 0 Y 2200900 Rhoapp 60 Coordonnees X 902422 3 Y 2202042 Rhoapp 60 Coordonnees X 902519 5 Y 2203184 Rhoapp 57 Coordonnees X 902616 8 Y 220432 6 Rhoapp 69 Coordonnees X 9027140 Y 220546 8 Rhoapp 107 Coordonnees X 902811 3 Y 220661 0 Rhoapp 158 Coordonnees X 902908 5 Y 2201152 Rhoapp 116 Coordonnees X 903005 8 Y 220889 4 Rhoapp 68 Coordonnees X 903100 0 Y 2210000 Rhoapp 68 Figure 3 7 Exemple de mod le de train lectrique fichier de r sultat Le tarif est ind pendant de la longueur du dispositif et vaut le nombre de stations que multiplie le prix unitaire Dans l historique des manipulations on crit le d tail des stations coordonn es et longueur de ligne 30 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION 5 5 Sondages m caniques 2 La d sign
62. niveaux d eau de rabattement ou de vitesse s y rapportant CAROTTE et HCAROTTE fonctionnent de la m me mani re et ne pr sentent de diff rence que quant la variable trait e CAROTTE produit le vecteur des cotes des interfaces entre l ments ainsi que le vecteur des classes d equivalence auxquelles appartiennent ces l ments HCAROTTE produit le vecteur des potentiels hydrauliques ou chimiques aux interfaces entre l ments ainsi que le vecteur des classes d equivalence auxquelles appartiennent ces l ments La routine fonctionne sur les r seaux d l ments finis ob issant aux r gles de construction de D3 cf chapitre V les plus importantes sont ici Les ar tes des l ments 3D sont verticales Ainsi les coordonn es locales s t correspondant x y calcul es sur l l ment de surface de D2 restent valables dans les l ments sous jacent de D3 Cela implique que les op rations de sondage ou de forage repr sent es sont verticales Le nombre d l ments la verticale de x y peut varier mais est lt MAXCOUCHES Une couche d l ments bidimensionnels couvre D3 La num rotation des l ments et des n uds ob it aux r gles en vigueur pour la construction de D3 cf chapitre V Recherche des l ments de D2 dans lesquels x y peut se trouver CALL LOKIRE2D Pour chacun de ces l ments recherche des coordonn es locales s t correspondant x y Avec ces valeurs et selon le type
63. partie de la librairie SPHINXLIB Lecture du fichier de r sultat de sondage lectrique Demande interactive du nombre de terrains repr senter de leurs paisseurs et r sistivit s vraies CALL WRITEINTER Ecriture des param tres de l essai dans SPHINXS DISK 000000 SONDAGE n INT n num ro du sondage Une nouvelle version de ce fichier est crite chaque essai la fin duquel la proc dure appelante purge l ancienne version Calcul des points du sondage d essai par la m thode des filtres de Ghosh Initialisation de la librairie graphique GKS Ouverture des stations Ecran et ou metafile Dessin du cadre option Dessin de la date et du titre option Trac des axes T M Trac du sondage exp rimental Trac du sondage d essai CALL LEGENDE Dessin des param tre de l essai Fermeture des stations CALL GKSEND et de la librairie GKS 135 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR 45 5 Routines Toutes les routines pr sent es ci dessous font partie de la librairie DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE SPHINXLIB OLB Ce sont des modules objet dont la pr sence est indispensable pour l dition des liens des programmes SPHINX cf S 5 4 ACCES est plac e au d but des programmes payants et v rifie que le budget de l utilisateur n est pas 0 Le fichier budget doit donc tre assign au pr alable par la proc dure appelante La routine ACCES ouvre le fichier budget mais ne le referme pas
64. qui contient le temps s initial et final Ces fichiers sont utilis s ult rieurement par le mod le hydraulique Du point de vue de l utilisateur les unit s admises sont seconde minute heure et jour Les valeurs introduites sont contr l es et tri es Le nom des fichiers cr s est le suivant SPHINX SCRATCH 000000 FOR x TRA participant o x 100 num ro de la p riode 1 I Exemple SPHINXSSCRATCH 000000 FOR103 TRA participant pour la 4 me p riode 127 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR 45 fl Flowm tre Le mod le de flowm tre est labor par plusieurs proc dures et programmes Proc dure appelante DISKSSPHINX PROCEDURES 53 COM Traitement interactif Contr le pr liminaire de l heure l acc s est r fus apr s 12 h chaque jour pour viter les perturbations ventuelles li es l effacement du disque temporaire SCRATCHSSPHINX 000000 06 h sur NEDCUO Choix du pi zom tre 4 dans lequel l essai doit avoir lieu RUN DISKSSPHINX EXECUTIONS PREPOMPAGE Rappel des param tres du forage demande du d bit imposer et ecriture de ces informations dans SCRATCHS SPHINX 000000 participant 1NQ V rifie que le potentiel hydraulique au neud sommet est la cote du fond de l ouvrage Construction du nom du fichier des r sultats SPHINXS DISK 000000 participant date FLW i i me essai de la journ e Affichage de ce nom Appel des proc dures
65. quivalence n affleurant pas Trac des figur s et des l gendes correspondantes La routine ORI OBJECT choisit l emplacement du figur vitant de laisser des trous l o 41 n y a pas de figur mettre 100 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR 4 44 Donn es climatiques Le programme dessine cf figure 3 25 les courbes de temp rature et pr cipitation sur un diagramme 2 axes y gradu s respectivement en C et en mm jour Sur x les dur es sont en jours Le programme choisit automatiquement les extr mit s des axes le param tre MXP r git le nombre de points pouvant tre repr sent s sur chaque courbe et vaut actuellement 500 Les donn es sont lues dans DISKSSPHINX FILES SPHINX CLIMAT dont la description est au chapitre V Le programme n utilise pas la librairie DISK SPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE SPHINXLIB OLB n inclue pas le fichier DISKSSPHINX PROGRAMMES CODES DECLARATION TXT et les formats d ecriture y sont contenus Il est donc autonome du reste du logiciel et peut tre facilement utilis d autres fins 101 4 5 Mod les 4 5 1 Hydrologie Mod les d ETP Appel par les proc dures DISK SPHINX PROCEDURES 21 COM ET 22 COM Fonctionnement interactif Les programmes THORTHWAITE et TURC n incluent pas de fichier externe et n appelent pas de routines contenues dans une librairie Ils sont donc autonomes et peuvent tre utilis s en dehors du cadre du logiciel Les formules sont i
66. rateur Chaque mod le en utilise tout ou partie La face sup rieure de D3 est appel e D2 El ment d un sch ma abstrait utilisant des param tres afin de produire des variables par le calcul lorsque le mod le est r alis Les param tres sont lus dans le domaine r aliste Formalisme de stockage dans l ordinateur d un but et de divers sch mas abstraits Lorsqu il fonctionne il produit des mod les C est un cas particulier de syst me de simulation Concr tisation m me temporaire d un sch ma abstrait donn GLOSSAIRE Niveau d eau Dans un forage SPHINX cr pin sur toute sa hauteur le niveau d eau vaut la moyenne arithm tique des potentiels hydrauliques calcul s entre le sommet et la base de l ouvrage pond r e par l paisseur des niveaux travers s et par leurs perm abilit s respectives Niveau de la nappe Le niveau de la nappe est le potentiel hydraulique Observation Op rateur Outil Param tre Prospecteur Rabattement Sch ma abstrait SPHINX Syat me de simulation Variable calcul au sommet du domaine r aliste L utilisateur ne dispose d aucun moyen pour d terminer le niveau de la nappe il ne peut connaitre que le niveau d eau Cat gorie d outils et donc de mod les r sultant de la concr tisation d un sch ma abstrait ne comportant pas de loi physique Personne dont le r le est du point de vue de l utilisateur de substituer au syst me r el un ensemble de mo
67. s request geological geophysical or hydraulical models related to boreholes ejectrical sounding resistivity profiling pumping tests flowmeter etc The sequence of operations is governed by financial constralnts each player must do an estimate of work to be done which once accepted by SPHINX becomes the budget Later each manipulation s price s substracted from this budget An other aspect of SPHINX attempts to verify that the student does not make important mistakes during his work A special item allows to ask the software about any provided action To build such a system different approaches have been envisaged Finally SPHINX is designed so that it is easy to exchange the fictive domain modifying or adding a tool This modular entirety is autonomous and works without the presence of any operator Index Page CHAPITRE I INTRODUCTION ET DEFINITIONS 44 9 6e rece Vo 010 A 5 Tolk MOELVAELON s he SO aa E S es E RU del 2 PUR 5 1 2 Fonctionnement mao Rm yy cea a nimc e ea ee o e eio 5 19 Plor de L XDOS Las D ua aea rena one RU Were eren ere 6 1 4 D finitions de base ikier asus madame Palsu Sau VS sas qs ee ms eie p au 7 CHAPITRE II CONSTRUCTION D UN SYSTEME DE SIMULATION ge 9 PBrinciDp osi 4a Pa ees dedu SUE Sakina ca 9 2 2 Personnel n cessalie u
68. sauf en cas de budget puis cette t che est accompl e lors de la facturation en fin de programme cf FACTURATION que le captage d finitif n est pas install Pour cela il suffit de v rifier dans le fichier historique des manipulations devant galement tre assign au pr alable qu aucune ligne ne comporte le mot cl CAPTAGE ALLOW USE est galement appel e en d but des programmes payants et sert v rifier que le budget a t constitu le devis valid Pour cela la routine v rifie que le mot cl VALIDE figure sur la derni re ligne du fichier devis de l utilisateur ce fichier doit donc tre assign au pr alable BIP fait retentir la sonnerie criture du caract re ASCII 7 CAROTTE amp HCAROTTE sont d crites au 4 5 2 CHECKINT amp CHECKREAL v rifient respectivement qu une valeur introduite par l utilisateur est un nombre entier ou r el Les valeurs Sont lues dans une chaine de caract res puis crites en entier r els dans un fichier interne La clause d erreur dans l instruction WRITE permet de g rer une erreur ventuelle CORRESPONDANCE contient la valeur des param tres du domaine r aliste 165 coordonn es de la zone urbaine et les param tres budg taires cf Annexe 6 EDITION contient les formats FORTAN d entr e sortie l cran ou dans les fichiers Le vecteur FST est dimensionn pour 200 formats de 400 caract res chacun au maximum FST doit tre pass
69. se Neuch tel le 28 1992 Le doyen IE 2 A Robert RESUME SPHINX est un logiciel de simulation vocation p dagogique orient dans sa configuration actuelle vers la prospection d eau en milieu porosit d interstice C est un jeu les joueurs sont des tudiants en hydrog ologie qui on demande de poursuivre un but dans un milieu fictif et avec des outils de prospection fictifs Par rapport l investigation des milieux r els la diff rence fondamentale est que les r gles du jeu sont fix es par les mod les que produit SPHINX du point de vue de l l ve ce sont les mod les qui font foi quelques soient les hypoth ses simplificatrices n cessaires leur production L l ve doit oublier Ja r alit et s en tenir la nature des mod les dont il dispose Dans ces conditions l apport du logiciel l exp rience pratique vaut l aptitude des mod les approcher le comportement des syst mes r els Les param tres constituant le domaine fictif permettent de produire la demande de l l ve des mod les g ophysiques hydrauligues ou g ologiques apparent s aux sondages et train s lectr ques divers types de sondages m caniaues aux essais de pompage ou de tra age etc Le d roulement des op rations est gouvern par des contraintes budg taires le joueur doit constituer une offre qui une fois accept e par le logiciel devient son budget augu
70. similarit des programmes de production du mod le et de aon interpr tation il est possible d interpr ter parfaitement un sondage lectrique Remarque Se basant sur l analogie entre les lois d Ohm et de Darcy nous avons envisag la possibilit de construire des mod les num riques de sondages lectriquea Dans ces conditions les hypoth ses simplificatrices des m thodes analytiques ne sont plus utiles et on pourrait r utiliser les programmes de mod lisation des coulements souterrains Plusieurs difficult s apparaissent a L impoaition d un d bit n est posaible qu un n ud on ne pourrait donc autoriser la manipulation qu en certains points de D2 b Un d bit impos un n ud n est pas ponctuel Nous avons constat que les valeurs calcul es de potentiel sont inexactes pour des AB tr s petits Cette difficult est inh rente la discr tisation par l ments finis Un d bit nodal repr sente en fait un d bit aur toute la zone d influence du neud C Dans le caa du train lectrique il faudrait faire fonctionner le Programme autant de fois qu il y a de stations ce qui m nerait des temps de calcul inacceptables De plus la raison voqu e sous a rend impossible de reproduire un train avec espacement r gulier entre les stations 29 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION 5 5 5 Train s lectriques Le train est effectu selon un segment de droite dont il faut indiquer interactivement les extr
71. simulation DISKS SSPHINX INFOS 22 INFO INFORMATIONS ETP Turc Les modeles d evapotranspiration potentielle ne sont pas facturables On peut donc les utiliser aussi souvent que l on veut Leur utilisation n est pas inscrite dans l historique des manipulations Le calcul d ETP 2 1 et 2 2 couple aux donnees climatiques 2 3 est destine a estimer la recharge de l aquifere par les precipitations C est donc un element important que vous pouvez aussi utliser pour construire un modele de simulation INFORMATIONS Donnees climatiques La consultation sous forme graphique des donnees climatiques n est pas facturable On peut donc les voir aussi souvent que l on veut L utilisation n est pas inscrite dans l historique des manipulations Il s agit des courbes de precipitation et de temperature concernant le domaine d investigation 3 k k kk k k k k k k k K k c k k k k Kk k k k e e k k k k K k k k k eoe R k Ke koe cce Rk kO eoe ke cce O k ee ee e kk k kO Ak K e k Kk v x Dans SPHINX l aquifere n evolue pas spontanement avec le temps cela signifie que l exercice ne se deroule pas a une date precise le logiciel donne des resultats identiques qu il fonctionne en aout ou en fevrier Par contre l aquifere est representatif des conditions climatiques moyennes sur l annee 1 k k k k k k k k k k k k k k k K k k K Z K k K K k k k k K k k k k k K k K K k k k k k k K k k k K k k k kok k k k kok
72. une colonne d l ments lD verticaux haute perm abilit Ils permettent l assimilation des d bits nodaux des d bits verticaux 48 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION D finition Le d bit l int rieur du pi zom tre est repr sent par 18 somme des d bits nodaux partant du n ud majeur situ imm diatement sous la cote du fond de l ouvrage jusqu au neud de surface Ce profil est ensuite transform pour valoir 0 la cote du fond de l ouvrage et le d bit impos de la pompe la cote du niveau d eau L annexe 4 illustre cette d finition Princi Dans le forage choisi pour l essai on impose le d bit voulu au n ud de Surface puis on construit le mod le hydrodynamique r gime permanent avec cette condition aux limites suppl mentaire Le potentiel hydraulique calcul aux n uda des l ments 1D constant est utilis comme condition aux limites pour un deuxi me mod le qui calcule alors les d bits nodaux En pratique on distingue les tapes suivantes Modification du r seau d l ments finis dans la r gion du forage consid r Les l ments verticaux 1D tr s haute perm abilit ajout s depuis le sommet jusqu la base de l ouvrage ont pour fonction de permettre l assimilation des d bits nodaux des d bits verticaux et de garantir que le potentiel est constant Construction d un premier mod le tat 1 avec le r seau modifi et les conditions aux limites inchang es sa
73. valeurs en rapport avec D3 contexte naturel conditions aux limites Sous le mot cl CLIMATIC DATAS chaque ligne comporte le jour de l ann e civile la temp rature moyenne journali re C et lea pr cipitations mm jour Si le nombre de points d passe 500 il faut redimensionner MXP dans DISKS SPHINX PROGRAMMES CODES DRANCLIMAT FOR 244 Contraintes budg taires Le changement de D3 et ou de but peut justifier la modification du devia optimum pr vu par le logiciel changement du montant total du devis changement du pourcentage pr vu pour chaque type d op ration Respectivement il suffit de modifier dans DISK SPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE CORRESPONDANCE FOR les valeurs de SPHINXTOT et du vecteur SPHINXETAT 5 2 Modificotion fljout d outils La structure d un programme SPHINX cf 6 4 1 5 sera respect e les variables utilis ea seront celles contenues dans DISKSSPHINX PROGRAMMES CODES DECLARATION TXT Les formats de lecture ou d criture Seront charg s dans DISK SPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE EDITION FOR quitte introduire de nouveaux formata dans cette routine S il s agit d un outil nouveau et qu il fait l objet d un traitement par lots la proc dure d appel sera connect e au point 5 du menu principal La raison est que le programme SHOWQUEUE2 qui force la sortie du logiciel et en interdit l acc a tant que le job n est pas termin est appel chaque sortie de 5 COM S il s agit d un outil n
74. zom trique cr pin sur toute sa longueur Les diff rences principale entre les mod les de sondages 6 et ceux de sondage 2 sont de permettre ult rieurement l imposition d une valeur du champ de la variable D bit de ne pas faire intervenir le champ R sistance l avancement d un pi zom tre de sorte que la profondeur du sondage est illimit e de ne pouvoir tre install s qu la verticale des neuds coins de D2 La niveau d eau r pond de la d finition donn e au 3 3 6 Le fichier de r sultat est semblable celui d un pi zom tre 2 34 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION 8056 SPHINX Resultat du sondage mecanique 3 Coordonnee en X 902833 0 m Coordonnee en Y 221549 9 m Coordonnee en Z 810 00 m Profondeur atteinte 40 metres Niveau d eau 807 96 metres Figure 3 10 Mod le de sondage m canique 6 dans le cas o la nappe a t rencontr e Coordonn es initiales demand es X 902850 m Y 221500 m Profondeur initiale demand e 40 m PRELIMINAIRE Il faut tenir compte d s l installation d un sondage 6 des essais de pompage qui pourront y tre fait Dans le programme utilis pour g n rer les mod le hydrodynamiques l imposition d un d bit se fait un n ud coin Comme le lieu o l utilisateur souhaite installer le forage ne correspond en g n ral pas aux coordonn es en x y d un n ud du r seau plusieurs approches sont possibles D former le r
75. zone les points pr sentent un int r t faible en regard de la connaissance que l on en a mais on s autorise d penser encore de 69 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION l argent en esp rant que l int r t augmentera encore Finalement il sera possible d installer un ouvrage de captage en C D Le cheminement de D est incomplet La connaissance est rest e petite relativement l int r t que pr sente D Puisque le but a d j t atteint en C il est inutile de continuer a d penser de l argent criti Cette approche utilise la notion de connaissance quantifiable et celle d int r t quantifiable On peut donc esp rer fabriquer un syst me v rifiant une bonne gestion du budget Cependant la ligne id ale tant arbitraire il faut utiliser des coefficients lora du calcul de CC et de CI Concernant CC de tels coefficients ne d pendent pas seulement de l outil mais du milieu auquel ils s appliquent Par exemple un train lectrique ne peut pas lever CC de la m me quantit si des graviers ou de la moraine affleurent et on ne peut paa faire remarquer l utilisateur que la profondeur d investigation de la manipulation est insuffisante pour esp rer toucher un niveau aquif re Cela signifie qu il est impossible par cette approche de fixer des coefficients demeurant valides quelque soit le domaine investigu Si une m thode est inop rante en raison du contexte naturel le syst me n est pa
76. 0 Metres de sondage par battage 2 0 110 0 Metres de sondage carot 6 non surv 0 240 0 Metres de sondage carot 6 surv 0 310 0 Metres de sondage destr 6 non surv 0 200 0 Essais de pompage forfait 0 1000 0 Tournees piezometriques par piezo 0 20 0 Outil Vitesse relle 0 30 0 Utilisation du flowmetre i 0 1500 0 TOTAL 0 SOLDE 54916 3 6 2 Contr le de l efficacit de la d marche Etant donn que l enjeu conomique r el de l exercice est nul l utilisateur peut adopter sans cons quence une d marche mauvaise Dans ces conditions l apport de l exercice son exp rience est faible L historique des manipulations et donc l expert qui il est pr sent est le moyen le plus efficace pour guider ou critiquer l action du participant Cependant afin d augmenter l autonomie du logiciel il importe que ce dernier puisse dans une certaine mesure remplacer l expert Ce chapitre 86 donc pour objet d examiner les possibilit s de concevoir dans SPHINX un syst me tendant v rifier que l l ve utilise raisonnablement les outils et le budget dont il dispose Deux objectifs peuvent tre poursuivis par un tel syst me Donner des conseils l utilissteur dans ce cas le syst me doit rechercher tout instant l act on optimum qu il convient d engager en utilisant notamment le r sultat des manipulations pr c dentes Emp cher que des erreurs soient commises Il s agit alors de v rifier que l action pro
77. 0 VALRHO LCLSVALRHO 1 Lave Resistance a l avancement des forages pousses 2 sea L unite est le nbre de coups pour traverser 1 8 LCLSFROTT 1 100 00 LCLSFROTT 2 70 00 LCLSFROTT 3 500 00 LCLSFROTT 4 1000 00 FROTT LCLSFROTT 1 4 gne Figures 5 LCLSINTS 1 3 LCLSINTS 2 1 LCLSINTS 3 3 LCLSINTS 4 3 qonan o INTSeLCLSINTS II LCLSISTYL 1 LCLSISTYL 2 LCLSISTYL J LCLSISTYL 4 1 2 718 ISTYLeLCLSISTYL I BUDGET amp DEVIS Montant total devis que preconise SPHINX 5 SPHINXTOT 52500 Montant en du montant total optimum reserve a chaque operation Le total doit etre 100 SPHINXETAT 1 SPHINXETAT 2 SPHINXETAT 3 SPHINXETAT 4 SPHINXETAT 5 SPHINXETAT 6 SPHINXETAT 7 SPHINXETAT 8 SPHINXETAT 9 SPHINXETAT 10 Marge de manceuvre en valable pour le montant total ainsi que pour ie pourcentage souhaite pour chaque type d operartion MARGE IS5 001 90476 307 61994 093 80952 91428571 28 57142 009 52380 005 71428 013 33333 006 66666 098 57148 ANNEXE 6 ANNEXE 6 VALEURS A CHANGER EN CAS DE RAJOUT SUPPRESSION D OUTILS C DANS CE CAS MODIFIER AUSSI LE PARAMETRE NBITEM DANS TOUT LE LOGICIEL AINSI QUE LE VECTEUR SPHINXETAT Limites de texte lt mem mimm eem ETATXT 1 1 Bibliographie amp reconnalssance y ET
78. 000000 FORAGE participant LIS RUN DISK SPHINX PROGRAMMES EXECUTIONS TOURNEE HP A partir des tats 1 et 2 calcul des rabattements dans tous les pi zom tres et criture des r sultats Sortie On d crit ci dessous les programmes PREPOMPAGE MODI RESEAU et TOURNEE HP 115 Programme PREPOMPAGE Acquisition des param tres n cessaires au programme MODI RESEAU Utilis pour toutes op rations de pompage et flowm tre Appel par les proc dures DISKSSPHINX PROCEDURES 51 COM 52 COM et 53 COM Fonctionnement interactif CALL READMEC CALL OPCOR3D Les routines dont le nom est pr c d d un font partie de la librairie SPHINXLIB Lecture du fichier r sultat de sondage m canique 6 Unit 021 Si le mot cl FORAGE est rencontr sur la derni re ligne le sondage est sec et le programme est interrompu Dans ce cas le fichier SCRATCHSSPHINX 000000 participant INQ n est pas ouvert Lecture du fichier des coordonn es Ouverture du fichier nouveau SCRATCHSSPHINX 000000 participant INO Unit 030 et criture des param tres Coordonn es x y Num ro du neud majeur situ imm diatement sous le fond du sondage NICOPT Profondeur du sondage IREPPROF Vecteur des cotes de tous les n uds la verticale de x y ZZF Demande interactive du d bit imposer maximum 900 1 Ecriture du d bit dans SCRATCHSSPHINX 000000 participant INQ 116 Progra
79. 02 2 0 10000E 05 0 09900E 00 0 00000E 00 0 00000E 00 0 20000E 05 0 00000E 00 0 00000E 00 0 00900E 00 0 10000E 05 3 0 10000E 03 0 00900E 00 0 00000E 00 0 00000E 00 0 10000E 03 0 00000E 00 0 00000E 00 0 00000E 00 0 1000DE 03 4 0 10000E 04 0 00000E 00 0 00000E 00 0 00000E 00 0 10000E 04 0 00000E 00 0 00000E 00 0 00000E 00 0 10000E 04 5 0 10000E 02 0 00000E 00 0 00000E 00 0 00000E 00 0 10000E 02 0 00000E 00 0 00000 00 0 00000E 00 0 10000E 02 6 0 10000E 03 0 00000E 00 0 00000E 00 0 00000E 00 0 10000E 03 0 00000E 00 0 00000E 00 0 10000E 03 INFILTRATION RATES W w wk t W W w w x wk wk wx 0 00000E 00 0 1000000E 07 0000000E 00 0000000E400 0000000E 00 0000000E 00 0000000E4 00 Oy in 4 ND gt O O OOO NOOAL CONDITIONS X OR X X WO OR OG ORO w 1 l i 0 8090000E 03 2 2001 1 0 8090000E 03 3 4001 1 0 8090000 03 ANNEXE 6 Echo des conditions aux limites cf DISKSSPHINX FILES SPHINX PAR 248 8 1 0 8092600E 03 249 4008 1 0 8092600E 03 250 8008 1 0 8092600E 03 251 12008 1 0 8092600E 03 252 16008 1 0 8092600E 03 RESULTS HMN 0 8062000E 03 0 8240000E 03 oo d d t tk 1 1 809 000 0 167E 02 2 1 809 000 0 744E 02 3 1 809 100 0 245E 03 4 0 808 987 20 483E 02 5 0 808 797 0 178E 02 6 O 809 052 0 359E 02 7 1 809 500 0 463E 02 8 1 809 260 0 167E 02 9 0 809 099 0 295E 02 10 0 809 030 0 107E 02 11 0 808 961 20 233E 02 12 0 808 555 0 929E 03 13 0 808 6
80. 13 0 343E 02 14 1 809 200 0 395E 02 15 1 809 200 0 359E 02 16 0 809 218 0 135E 02 17 1 813 000 0 867E 03 18 2 817 000 0 961E 04 19 1 814 000 0 796E 03 20 1 810 000 0 870E 02 21 0 809 410 0 115E 02 22 1 813 000 0 627E 03 23 1 815 090 0 325E 02 24 0 808 910 0 236E 02 25 1 808 000 O0 961E 02 26 1 812 000 0 206E 02 27 0 808 286 0 256E 02 28 0 807 514 0 846E 03 29 0 807 713 0 136 02 30 0 808 135 0 119E 02 31 0 807 729 0 537E 03 32 0 807 580 0 150E 02 33 0 808 974 0 556E 03 35 0 808 862 0 175E 03 35 0 808 662 0 576E 03 36 0 808 508 0 310E 03 37 0 808 531 0O 616E 03 38 0 809 123 0 489E 03 39 0 808 983 0 264E 03 40 0 808 916 0 423E 03 41 1 809 500 0 129E 01 42 1 810 000 0 919E 02 43 0 809 443 0 573E 03 44 0 807 011 0 753E 03 45 1 806 500 0 108E 02 46 1 807 000 0 252E 01 47 0 807 266 0 672E 03 48 O 806 982 0 218E 03 16089 0 809 333 0 000E 00 16090 0 809 420 0 000E 00 16091 0 808 816 0 000E400 16092 0 812 907 0 000E 00 16093 1 815 000 0 188E 02 16094 0 810 976 0 000E 00 16095 1 816 200 0 659E 02 16096 1 807 000 0 602E 03 16097 O 807 357 0 000E 00 16098 0 808 854 0 000E 00 16099 1 808 500 0 407E 03 16100 1 807 100 0 143E 02 16101 1 816 000 0 504E 02 16102 1 815 000 0 199E 02 16103 1 813 000 0 829E 03 RECHARGE DISCHARGE BALANCE 0 9377085E 10 M3 S IMPOSED DISTRIBUTED R D 0 5071029E O1 M3 S IMPOSED NODAL R D 0 0000000E 00 IM3 S CALCULATED R D AT FIXED HEADS 0 5071029E 01 M3 S TDTAL IMPOSED INFILTR AREA 0
81. 19 systeme reel Le domaine est une approximation de l aquifere represente formes simples Les modeles produits admettent des hypotheses simplificatrices qui eloignent encore le comportement de l aquifere simule de celui de l aquifere reel De ce fait du point de vue de l utilisateur les regles du jeu ne sont pas tout a fait celles de la prospection relle Par exemple un sondage electrique dans SPHINX reproduira la reponse de l aquifere en supposant que les couches ont une extension laterale infinie 147 6 GUIDE DE L UTILISATEUR Les hypotheses de travail sont expliquees en detail au fil des operations Il faut en tenir compte 2 Fonctionnement Il suffit que chaque participant dispose d un directory principal dans lequel SPHINX creera automatiquement un sous directory Ex participant SPHINX Les fichiers crees lors de certaines operations y seront places Ces fichiers sont parfois utilises apres leur creation par d autres fonctions de SPHINX VOUS NE DEVEZ DONC EN AUCUN CAS TENTER DE LES MODIFIER W k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k kak kok k k k k Pour les examiner des utilitaires appropries sont contenus dans SPHINX De meme pour les imprimer l imprimante assignee a SPHINX est GEOL 1 La structure modulaire de SPHINX le rend facile a utiliser Les menus sont organises de maniere hierarchique Les erreurs de manipulation ne portent pas a conseque
82. 2 J 1 INN B DFLOAT J 1 STO 1 0 CALL LCZ4 A B CORCL N1 N2 ZLi INN STO CONTINUE CONTINUE Appel de la routine LCZ4 pour chaque petit carr rep r par les coordonn es de son coin inf rieur droit dans l espace local Si KR2 K 6 Triangle La boucle d appel de la routine LCZ3 permet de d finir dans celle ci les points suivants du triangle de r f rence On crit DO 5 I 1 INN 2 DO 4 J 1 INN 2 I 1 CALL LCZ3 I J CORCL N1 N2 ZL1 INN STO CONTINUE CONTINUE El ment suivant 96 Fonctionnement de la routine LCZ4 Pour un petit carr dans l l ment de r f rence Pour chacun de ses 4 coins dont les coordonn es locales sont connues Calcul des fonctions d interpolation N routine Calcul de z not ZLC On crit DO 1 J 1 8 ZLC L 1 I41 9ZLC L41 1491 J CORCL 2416 CONTINUE Pour une valeur possible d isoligne Pour un cot du carr Recherche du point d intersection par interpolation lin aire Si intersection et N3 O le point d intersection est YBATH 1 YBATV 1 N3 1 Si intersection et N3 0 e eus d intersection est YBATH 2 YBATV 2 1 2 YBATV 2 XX A STO BtSTO ZLC 2 2 A B STO ZLC 1 2 YBATH 1 YBATV 1 XX A STO B TZLC 2 1 A B ZLC 1 1 Cot suivant Si l isoligne xx traverse le carr N3 1 Pour chacun des 2 points d intersection YBATH YBATV Calcul des fonctions d interpolation Calcul des
83. 22 LETRES I Sondage No Figure 3 24 Exemple de repr sentation graphique d un log de forage L utilisateur peut demander au logiciel de relire un fichier r sultat de sondage lectrique et de le dessiner sur un graphique AB 2 Rho app Il peut ensuite superposer une courbe r sultant de r sistivit s vraies et d paisseurs introduites interactivement L interpr tation id ale correspond la superposition des courbes 56 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION SPHINX Interpretation du sondage electrique No Porametres de l essai Couche RHO Epoisseur 1 So 120 2 350 240 3 800 CHYN 21JAN 1992 Essai de calage Sondage reel Eigure 3 25 Utilitaire d interpr tation graphique de sondage lectrique Les param tres du calage sont sauvegard s et mis jour chaque essai Les autres utilitaires concernent la visualisation et l impression des fichiers 57 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION 5 4 Donn es du probl me Au d but de la prospection l utilisateur dispose des l ments suivants tous stock s et accessibles dans l ordinateur Une bibliographie cf annexe 5 sp cifique la r gion repr sent e par le domaine r aliste C est une simplification de la bibliographie concernant le syst me r el dans la mesure o le mod le est une simplification de ce syst me L op rateur ne doit pas y mentionner de fait ou d observation que le mod le ne repr sente pas sous peine de d router ou
84. 4004 12004 10007 8004 16004 14007 12004 11 4011 2005 11 8011 6005 4011 12011 10005 8011 16011 14005 12011 16 4016 16 8016 4016 12016 5 4005 8005 4005 12005 8005 16005 12005 12 4012 12 8012 4012 12012 8012 16012 12012 10 4010 10 8010 4010 12010 LE A 6 4006 6 8006 4006 12006 8006 16006 12006 13 4013 13 8013 4013 12013 8013 16013 12013 9 4009 8009 4009 12009 2 4007 1 8007 4007 12007 8007 16007 12007 5 4005 5 8005 4005 12005 8005 16005 12005 8 4008 8 8008 4008 12008 8008 16008 12008 4 4004 4 8004 4004 12004 8004 16004 12004 ANNEXE 6 8003 2004 2029 4029 6029 8029 15 20 20 20 12 12 12 8003 16003 14003 12003 15 4015 2015 15 99 4099 2099 99 8099 6099 4099 12099 10099 8099 16099 14099 12099 8014 16014 14015 12014 17 4017 2018 17 98 4098 2090 98 8098 6090 4698 12098 10090 8098 16098 14090 12098 8015 16015 14010 12015 18 4018 2020 18 90 4090 2093 90 8090 6093 4090 12090 10093 8090 16090 14093 12090 8016 16016 12016 19 4019 2010 19 94 4094 2102 94 8094 6102 4094 12094 10102 8094 16094 14102 32094 8010 16010 12010 20 4020 20 93 4093 93 8093 4093 12093 8093 16093 12093 8009 16009 12009 21 4021 21 101
85. 5 Piezometres 6 16000 6 Essais de pompage 5000 7 Essais de flowmetre 3000 8 Outil Vitesse reelle 7890 9 Redaction du rapport 3456 0 Divers et imprevus 4520 gt DEVIS VALIDE lt Acceptation le 18 JAN 1992 18 37 L unit mon taire est le US le montant total optimum est de 52500 Pour que le devis soit acceptable la proposition de l utilisateur pour chaque rubrique doit tre 1 Bibliographie amp reconnaissance 1000 15 5 2 Traines electriques 4000 15 3 Sondages electriques 2000 15 4 Piezometres 2 7500 15 5 Piezometres 6 15000 15 6 Essais de pompage 5000 15 7 Essais de flowmetre 3000 t 156 8 Outil Vitesse reelle 7000 15 9 Redaction du rapport 3500 15 10 Divers et imprevus 4500 15 Il n y a validation que sur proposition du logiciel et confirmation du participant D s lors l offre n est plus modifiable et le logiciel retient le total de l offre comme tant le budget global et d finitif de l utilisateur Celui ci peut donc par la suite s carter du montant pr vu pour chaque rubrique mais pas d passer ce total Le budget en d but d exercice est de la forme 60 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Nom GEHTACH Date de mise a jour 18 JAN 1992 18 37 Montant total du devis 54916 Nbre Prixunit Total Traines electriques par station 0 50 0 Sondages electriques effectues t 0 200
86. 5 5 4 242 Valeur des param tres Les valeurs des param tres associ es chaque classe d quivalence figurent dans deux fichiers distincts DISKSSPHINX FILES SPHINX PAR fichier texte DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE CORRESPONDANCE FOR routine Fortran Les raisons de ce double emploi sont conserver la syntaxe des entr es sorties des mod les hydrodynamiques FENl et FEN2 Ces derniers peuvent donc rapidement tre remplac s par des mod les adoptant les m mes normes de lecture criture lors des essais de pompage ou de flowm tre MODI RESEAU cr e 2 nouvelles classes d equivalence MAXCOUCHES I ET MAXCOUCHES 2 destin es aux valeurs de K et m dans les l ments 10 verticaux ces classes n apparaissent que dans SPHINX PAR utilis uniquement en rapport avec FEN1 et FEN2 Le fait de les introduire dans CORRESPONDANCE FOR reviendrait augmenter MAXCOUCHES de 2 et donc accro tre sensiblement les besoins du logiciel en m moire pagin e Les param tres communs aux 2 fichiers sont K et m ils doivent donc tre gaux dans les 2 cas mais SPHINX PAR comporte 2 classes de plus AD ne figure que dans SPHINX PAR Les autres param tres ne figurent que dans CORRESPONDANCE FOR cf Annexe 6 142 5 MODIFICATION DU SYSTEME 54 5 Donn es climatiques DISKS SPHINX FILES SPHINX CLIMAT contient les donn es climatiques Il peut tre modifi sana autre la seule contrainte tant d y introduire des
87. 5071029E 01 2 ON 1 D 0 0000000E 00 KM2 ON 2 0 0 5071029E 01 KM2 DISK SPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE CORRESPONDANCE FOR SUBROUTINE CORRESPONDANCE 1 LEGTXT PERM STO VALRHO FROTT ISTYL INTS SPHINXTOT SPHINXETAT MARGE ETATXT X URBAN ZONE Y URBAN ZONE m m m Q m m m IMPLICIT NONE Ci e iih PARAMETER NBITEM 10 Nombre d articles intervenant dans le devis c Ci dessous seules les valeurs de sorties i e LEGTXT doivent etre en accord avec OISKSSPHINX PROGRAMMES COOES DECLARATION TXT CHARACTER 30 LCLSLEGTXT 4 CHARACTER LEGTXT 30 CHARACTER 40 ETATXT NBITEM REAL 8 LCLSPER 6 4 REAL 8 PERM 6 REAL 8 LCLSSTO 4 REAL 8 STO REAL LCLSVALRHO 4 REAL VALRHO REAL LCLSFROTT 4 REAL FROTT REAL 4 SPHINXTOT REAL 4 SPHINXETAT NBITEM REAL 4 MARGE REAL 8 X URBAN ZONE 50 REAL B Y URBAN ZONE 50 INTEGER LJ I INTEGER LCLSISTYL 4 INTEGER ISTYL INTEGER LCLSINTS 4 INTEGER INTS c C C TABLEAU OES VALEURS CARACTERISTIQUES ASSIGNEES AUX CLASSES C D EQUIVALENCE DU DOMAINE REALISTE DE SPHINX C C Remarque Le modele numerique fonctionne avec K et m lus dans DISKSSPHINX FILES SPHINX PAR Les K et m figurant ici C ne sont utiles que pour le permeametre et l outil vitesse reelle ils doivent etre identiquos dans les 2 fichiers Lesc classes MAXCOUCHES et MAXCOUCHES 2 ne doivent pas figurer ici alors C qu elles scnc daas SPHINX PAR
88. 99 x 1E 3 x 30 SE 3 x 100 1E 5 x 20 1E 3 x 30 998 057 m Cette pond ration tend donner plus de poids aux niveaux les plua transmissifs Une valeur ponctuelle relativement forte ou faible de potentiel sera ainai absorb e par un niveau paia ou perm able Pour les forages 6 qui ne peuvent tre install s qu la verticale des neuds coins de surface la valeur de potentiel utilis e pour chaque couche est celle du n ud milieu de l ar te verticale cf illustration ci dessus Pour les forages 2 on utilise la moyenne des potentiels aux interfaces sup rieures et inf rieures La derni re couche tant g n ralement partiellement travera e 16 potentiel au bas du forage est obtenu par interpolation Bien que ne sachant pas reconstituer dans le mod le le niveau d eau exact il est possible de savoir coup s r si la nappe a t rencontr e par le sondage Le cas d favorable est caract ris par le fait que les potentiels hydrauliques rencontr s aont tous strictement inf rieurs la cote de la base du sondage Il est alora coh rent que le logiciel produise 1e message FORAGE SEC Nappe non rencontr e 39 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION SPHINX Resultat du sondage mecanique No 1 Coordonnee en X 902235 0 m Coordonnee en Y 221123 0 m Coordonnee en Z 810 00 m Profondeur atteinte 1 metres FORAGE SEC Nappe non rencontree Figure 3 8 Mod le de sondage m canique 2 dans le
89. ARGE en du prix optimum des op rations tol r e pour les montants propos s par l utilisateur MARGE 15 est le m me pour toutes les op rations et donc pour le total D finition des op rations n cessairement prises en compte dans le devis Le vecteur ETATXT comme SPHINXETAT est de longueur NBITEM chaque l ment est une chaine de caract res A40 dont l indexage correspond celui du vecteur SPHINXETAT Arr t du programme si le devis a d j t valid Recherche du mot cl VALIDE sur la derni re ligne de DISK SPHINX BUDGET participant DEV CALL RDB Lecture de l tat actuel du devis dans le fichier DISKSSPHINX BUDGET participant DEV CALL ASK Affichage de l tat actuel du devis demande interactive de la rubrique modifier 0 sinon sortie et enregistrement du montant CALL VALIDATION J Contr le de la qualit du devis DEVIS ACCEPTABLE pour le programme OUI OUT 0 VALIDER par l utilisateur MODIFIER CALL FIXER Sauvegarde de l tat dans DISKSSPHINX BUDGET participant DEV et ecriture d un ligne suppl mentaire SAUVEGARDE Acceptation le DATE de l tat Ecriture du montant total dans DISKS SPHINX BUDGET participant BUD SORTIE 90 Fonctionnement de la routine VALIDATION Un premier contr le est effectu sur le montant total du devis 4 cas sont distingu s produisant chacun un message QUT 1 OUT 1 Nettement insuffisant Acceptable fa
90. ATXT 2 2 Traines electriques a ETATXT 3 3 Sondages electriques ETATXT 4 4 Piezometres 2 ETATXT 5 5 Pjezometres 6 t ETATXT 6 6 Essais de pompage i ETATXT 7 7 Essais de flowmetre 5 ETATXT 8 t 8 Outil Vitesse reelle ETATXT 9 9 Redaction du rapport et ETATXT 10 10 Divers et imprevus o ooo ooo C ZONE URBAINE Polygone o me X URBAN ZONE 1 903220 Urban zone if one is defined X URBAN ZONE 2 903070 by a polygon of max 50 points X URBAN ZONE 3 903000 Points are ordered They X URBAN ZONE 4 902900 follow in list as in space X URBAN ZONE 5 902800 fin that two following points X URBAN ZONE 6 902750 tin list are linked in space X URBAN ZONE 7 902830 by a segment X URBAN ZONE 8 903050 Clockwise OR counterclockwise X URBAN ZONE 9 923170 X URBAN ZONE 10 903220 Last point 15 first one Y URBAN 2ZONE 1 220500 Y URBAN ZONE 2 220550 Y URBAN ZONE 3 220720 Y URBAN ZONE 4 220740 Y URBAN ZONE 5 220600 Y URBAN 2ONE 6 220450 Y URBAN ZONE 7 220350 Y URBAN ZONE 8 220400 Y URBAN ZONE 9 220380 Y URBAN ZONE 10 220500 RETURN END DISK SPHINX FILES SPHINX CLIMAT Co
91. CALL OPELM3D Lecture du fichier des l ments modifi CALL OPCOR3D J Lecture du fichier des coordonn es modifi Lecture du fichier de r sultat du mod le hydraulique sans condition de d bit Etat 1 SCRATCHSSPHINX 000000 participant RES Lecture du fichier de r sultat du mod le hydraulique avec condition de d bit Etat 2 SCRATCHSSPHINX 000000 participant RES P Lecture d une ligne de la liste des forages dans SCRATCHSSPHINX 000000 FORAGE participant LIS Lecture du fichier forage correspondant num ro coordonn es x y profondeur Cas du forage 2 La premi re ligne du fichier est vide CALL CAROTTEJ Vecteur des cotes des interfaces entre l ments au droit de x y CALL LOC CAR Vecteur des potentiels hydrauliques aux interfaces entre l ments la verticale de x y pour l tat initial sans pompage CALL LOC CAR Idem pour l tat avec pompage Calcul du niveau d eau pour les 2 tats et soustraction gt rabattement Cas du forage 6 La premi re ligne du fichier comporte le num ro du neud situ imm diatement sous la base du forage Calcul du niveau d eau pour les 2 tats directement d apr s les potentiels nodaux et soustraction gt rabattement Ecriture du rabattement dans le fichier r sultat Forage suivant 123 Fonctionnement de la routine LOC CRP La seule diff rence avec HCAROTTE est de ne pas ouvrir et lire le fichier r sultat du mod le hydrodyn
92. DISKSSPHINX PROCEDURES 3A COM puis DISKS SPHINX PROCEDURES 53B COM Sortie Proc dure DISKSSPHINX PROCEDURESL53A COM Traitement par lots Red finition des noms logiques Noms des disques et de l utilisateur RUN DISKS SPHINX EXECUTIONS MODI RESEAU Sortie Proc dure DISKSSPHINX IPROCEDURES1923B COM Traitement par lots Assignation des fichiers en vue de la construction du mod le hydraulique l tat 1 cf S 3 3 13 RUN DISK SPHINX EXECUTIONS FEN1 Construction du mod le hydraulique l tat 1 128 4 INSTALLATION DANS L OROINATEUR Assignation des fichiers en vue de la construction du mod le hydraulique l tat 2 RUN DISKSSPHINX EXECUTIONS FENl Construction du mod le hydraulique l tat 2 RUN DISKSSPHINX EXECUTIONS PREFLOWMETRE i Lecture dans l tat 2 du potentiel dans le pi zom tre et modification du fichier de param tres en imposant ce potentiel tous les noeuds du puits suppression de la condition de debit en NICOPT n ud Sup rieur Assignation des fichiers issus de PREFLOWMETRE en vue de la construction du mod le hydraulique l tat 3 RUN DISKSSPHINX EXECUTIONS FEN1 Construction du mod le hydraulique l tat 3 RUN DISKSSPHINX EXECUTIONS FLOWMETRE Calcul du rabattement partir des tats 1 et 3 Interpolation et sommation des flux selon la verticale gt 129 4 5 12 Outil Vitesse r elle Programme VITESSE Vit
93. DLOG Calcul de la profondeur maximum pouvant tre atteinte en frappant 1000 coups Pour chaque couche d paisseur connue par CAROTTE CALL CORRESPONDANCE Recherche du nbre de coups m La profondeur d finitive est MAX profondeur voulue profondeur pouvant tre atteinte CALL HCAROTTE CALL LOKIRE2D Vecteur des potentiels hydrauliques aux interfaces entre l ments couches Calcul du niveau d eau dans le sondage moyenne des potentiels pond r e par l paisseur et la perm abilit Ecriture du niveau d eau 107 4 5 5 Forage destructif Programme FOPfIGE DNS Mod le de pi zom tre d observation ou de pompage pouvant tre install aux n uds coins de D2 Appel par 18 proc dure DISKSSPHINX PROCEDURES 42 COM Fonctionnement interactif Les routines dont le nom est pr c d d un font partie de la librairie SPHINXLIB CALL NOEUD MAJ Demande interactive des coordonn es x y du lieu du sondage lecture des fichiers d l ments et de coordonn es recherche et proposition des coordonn es du neud coin le plus proche Demande interactive du num ro du sondage Sur cette base construction du nom du fichier de r sultats SPHINXSDISK 000000 FORAGE num ro DES Contr le de la non pr existence du fichier CALL SONDLOG Demande de la profondeur du forage Stockage du vecteur de la cote z des neuds situ s la verticale du neud coin de surface Stockage du num ro du n
94. Deux possibilit s s offrent pour le choix des coordonn es en x y des n uds ajout s En travaillant dans l espace local p ex 0 1 en partant du neud la verticale du pi zom tre mais dans le cas de grands l ments les nouveaux n uds seraient trop loin et de plus irr guli rement r partis selon la taille des l ments En fixant la distance dans l espace global on est s r d avoir une taille raisonnable des l ments nouveaux Cette distance vaut le 1 69me de la distance au n ud initial le plus proche et au maximum 20 m On peut ainsi traiter des l ments initiaux de taille quelconque Les l ments biscornus peuvent cependant avoir pour cons quence le calcul de coordonn es nouvelles menant des l ments trop d form s voire faux L op rateur doit en tenir compte dans la discr tisation initiale Sur z les coordonn es des nouveaux n uds sont obtenues en moyennant celles des n uds pr existant O Neuds de l l ment initial Q neud d bit impos Si d gt 120 m d 6 20 m N ud ajout x y par interpolation lin aire Segment lin aire d 6 Figure 3 17 Principe d affinage du r seau d l ments finis au voisinage d un neud d bit impos par l utilisateur Illustration pour un r seau 2D en plan dans ce cas on n ajoute videmment pas d l ments lD Xaleur de K dans les l ments 1D Pour que le potentiel soit constant dans le pi zom tre une tr s grande
95. E 00 802 35 0 178E 04 0 174E 03 0 000E400 80082 0 179E 04 0 174E 03 1 0 000E400 79929 0 180E 04 1 0 173E 03 0 000E400 I 797 76 0 181E 04 0 173E 03 J 0 000E 00 79623 0 183E 04 0 173E 03 0 000E 00 794 70 0 164E 07 0 174E 06 1 0 124E 06 790 50 0 480E 08 0 179E 06 0 120E 06 786 30 1 0 664E 08 0 184E 06 0 116E 06 782 10 1 0 179E 07 0 189E 06 0 112E 06 777 90 0 291 07 0 194E 06 0 109E 06 773 70 0 401E 07 0 199E 06 1 0 105E 06 769 50 0 510 07 0 204E 06 0 101E 06 765 30 1 0 617E 07 0 209E 06 1 0 971E 07 761 10 1 0 723E 07 0 214E 06 0 933E 07 756 90 1 0 827E 07 0 218E 06 0 895E 07 2 Figure 3 22 R sultat d application de l outil Vitesse r elle Le calcul est effectu tous les 0 2 1 selon la verticale dans l espace local Les r sultats sont inscrits entre le niveau d eau et la base de l ouvrage Les valeurs de vitesse sont filtr es 1 0D 10 Cas des forages 2 Les coordonn es locales s t doivent tre recherch es priori partir des coordonn es globales x y du lieu du forage On proc de ensuite comme ci dessus Cas des forages 6 Puisque ces forages ne se trouvent qu au neuds c
96. HISTORIQUE participant HIST A chaque tentative d tablir ou de modifier l offre le programme lit dans le fichier DEV l tat de celle ci telle qu elle a auparavant t laiss e puis autorise les modifications Lorsque l offre est valid e une ligne suppl mentaire est crite au bas du fichier DEV ee gt DEVIS VALIDE Acceptation le DATE D s lors Le programme DEVIS n est plus accessible l offre n est plus modifiable Les outils dont l utilisation est factur e deviennent disponibles La routine ALLOW USE plac e au d but des programmes correspondant v rifie que le mot cl VALIDE figure la derni re ligne de DISKSSPHINX BUDGET participant DEV Dans la n gative le programme appelant est arr t Les fonctions du fichier DEV sont les suivantes Eviter l utilisateur de r introduire tous les montants s il proc de en plusieurs sessions Servir dans une discussion avec un expert pendant ou apr s l exercice Conserver pour le logiciel la preuve que le devis a t r alis et accept 89 Programme DEVIS Fabrication du budget par l utilisateur Appel par la proc dure DISK SPHINX PROCEDURES 12 COM CALL CORRESPONDANCE D finition du montant total optimum SPHINXTOT que pr conise le programme D finition du montant optimum r serv chaque type d op ration SPHINXETAT n en du montant total SPHINXETAT n doit tre 100 D finition de la marge M
97. LM3D Trac du contour de D2 CALL GEOLIM Trac des limites de formations Remplissage par les figur s CALL REMPLISSAGE CALL CORRESPONDANCE de tous les l ments sans contour CALL LEGENDE CALL CORRESPONDANCE Dessin de la l gende CALL ORI OBJECT CALL GKSEND Fermeture des stations et de la librairie GKS Lecture du fichler des l ments et chargement en m moire centrale Comptage du nombre d apparitions de chaque noeud dans tout le fichier des l ments Vecteur IOC Pour chaque ar te de chaque l ment le noeud milieu apparait il une seule fois dans le fichier Si oui on dessine l ar te Rem Les noeuds du milieu des ar tes sont connus parce que l num ration des noeuds pour chaque l ment commence par un coin Foncti tde 1 tine GEOLIM En vue de sa r utilisation le vecteur IOC est remis 0 Pour le noeud miiieu de chaque ar te d l ment on suppose que le nombre d apparitions IOC vaut le num ro de la classe d quivalence de l l ment Si ce num ro change par la suite lecture de la m me ar te cette fois appartenant un lement d une autre classe d quivalence alors il y a limite et on trace l arete 99 Sch matiquement Pour chaque l ment Pour chaque ar te si IOC du noeud milieu 0 pas encore apparu alors IOC du noeud milieu num ro de la classe d quivalence sinon si IOC du noeud milieu num ro de la classe d quivalence de
98. La facturation comprend un prix forfaitaire plus le nombre de piezometres que multiplie un prix unitaire fois le nombre de periodes d echantillonage Les prix unitaires sont visibles dans le budget actualise 8 1 L operation est inscrite dans l historique des manipulations K k k k k amp k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k kk k kk k k k k k k f k kk k k kk k k k k k k k k k k k k k k k k k k k kk ATTENTION Une fois que l essai est commence l utilisateur est ejecte du logiciel et ne peut plus y revenir tant que cet essai n est pas termine Cela signifie que cette manipulation sera en general la derniere de la journee en l occurence de la matinee k k Kk k k k k k k k k k k k k kk k k k k k k k k k k k f k k k k k k k k k k k kk k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k W 160 6 GUIDE DE L UTILISATEUR DISKSSPHINX INFOS 53 INFO INFORMATIONS Flowmetre moulinet L essai de flowmetre ou moulinet permet de prelever un debit choisi par l utilisateur dans un piezometre 6 destructif ou carotte et de connaitre le flux hydraulique vertical dans le piezometre apres une periode consideree comme infiniment longue Le profil des debits ainsi obtenu renseign sur la productivite dea differents niveaux La pompe est toujours installee a la cote du niveau d eau L operation est immediatement interrompue si le piezometre ou l on pompe est initialement sec Cette pomp
99. MECANIQUE FORO21 ISONDME FICHIER OE POTENTIELS H MESURES L AVANCEMENT FORD22 ISONDSL FICHIER RESULTAT DE FLOWMETRE FORD24 IFLOWRE RESULTAT OE TRAINE ELECTRIQUE FORO25 ITRAINE FICHIER ANNEXE cf pompages et flowm tre FORO30 INQU FICHIER TEMPORAIRE LISTE OES FORAGES EFFECTUES FORO32 IFORLIE FICHIER RESULTAT D UNE TOURNEE PIEZO OU DE L OUTIL VITESSE REELLE FORO33 ITOURNE LISTE DIRECTORY OES FICHIERS FORI00 TRA XXX FORO34 ITRANLI FICHIER DES PARAMETRES TRANSITOIRES FE FORIOX TRA XXX 1 par dt FORO37 ITRAN OONNEES CLIMATIQUES DOISKSSPHINX FILES SPHINX CLIMAT FORO045 INCL ETAT OU OEVIS finitif ou pas FORO49 IOEVIS FICHIER OE BUDGET INPUT FOR050 IBUDI FICHIER OE BUOGET OUTPUT IBUO2 FICHIER DE L HISTORIQUE DES MANIPULATIONS FORO53 IHST FICHIER D ERREUR GKS FORO60 INERR METAFILE GKS FORO61 INMET 412 D roulement sch matique d une session Proc dure SPHINX COM La proc dure principale est DISKSSPHINX PROCEDURES SPHINX COM Son activation provoque le fonctionnement du logiciel ses fonctions sont les suivantes 83 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR D finir les noms logiques Reconnaitre le type de station terminal utilis et charger les S quences lt ESC gt correspondantes gestion d cran V rifier que la m moire de masse disponible de l utilisateur est gt 200 blocks V rifier que la m moire pagin e de l utilisateur est gt 50 000 blocks Interdire l acc s si un job
100. MMES LIBRAIRIE SPHINXLIB CALL ACCES IBUDI ISTATBUD MINISOLDE Corps du programme avec appels des routines soit internes soit contenues dans DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE SPHINXLIB CALL CHECKREAL CREMENT IERR CALL CHECKINT IREPPROF IERR CALL OPELM3D 1 NBELM2 NBELM3 Facturation Le budget est mis jonr par DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE FACTURATION Cette routine entretient galement l historique des manipulations CALL FACTURATION NATURE IREPPROF IBUDI IBUD2 XS YS END 88 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR Les routines de contr le d acc s et de facturation ne seront plus mentionn es dans la description des programmes cf 6 suivants 4 9 budget 4 2 Etablissement d un devis L utilisateur d finit lui m me le montant dont il disposera pour parvenir son but Le programme DEVIS a les fonctions suivantes Imposer la n ture des manipulations prendre en consid ration Stocker et analyser les propositions de l utilisateur Si l offre est acceptable la fois pour l l ve et pour le programme enregistrement d finitif du montant total TOTAL qui devient alors le budget du prospecteur Seul le total est sauvegard L utilisateur peut donc s carter des proportions initialement pr vues pour chaque rubrique Rappel Lors de la premi re utilisation du logiciel 3 fichiers sont cr s DISKSSPHINX BUDGET participant BUD DISKSSPHINX BUDGET participant DEV DISKSSPHINX
101. NTIEL xx RES contenant les POTENTIELS HYDRAULIQUES en cours de forage Ce fichier est visible par l utilitaire 9 10 La facturation est proportionnelle a la profondeur Le prix au metre est visible dans le budget 8 1 L historique des manipulations enregistre la manipulation Un supplement de prix 1000 est percu si la manipulation effectuee immediatement auparavant n est pas un sondage 6 quelqu en soit le type exact cf 4 3 et 4 4 Le motif est la foreuse 6 a due etre ramenee sur le terrain Il est donc dans l interet de l utilisateur de grouper dans le temps les sondages 6 L utilitaire 9 4 permet ulterieurement de representer graphiquement et gratuitement le log de forage DISKSSPHINX INFOS 45 INFO INFORMATIONS Permeametre Le permeametre a charge variable est utilise sur des carottes provenant des forages carottes 6 avec ou sans surveillance Il permet la determination indirecte de la permeabilite verticale de l echantillon preleve dans la carotte La longueur de l echantillon est de 0 5 m Le programme demande le numero de la carotte numero du forage ainsi que la cote du sommet de l echantillon a prelever Ensuite un plan de mesure est propose il s agit des temps auquels on mesurera la hauteur d eau dans le tube fin L utilisateur peut imposer un autre plan La precision de la mesure est du cm Le niveau d eau initial au temps 0 dans le tube fin est a choix mais ne peut depasser 3 m le referentiel
102. NX PROCEDURES 97 COM Fonctionnement interactif Les routines dont le nom est pr c d d un font partie de la librairie SPHINXLIB Recherche du neud coin le plus proche d un x y indiqu caru woEUp Ma interactivement En l occurence x y sont les coordonn es du point l utilisateur souhaite installer le captage d finitif Ce point ne correspond pas forc ment un forage 6 preexistant En cas d acceptation demande de la profondeur du captage puis ecriture des lignes CAPTAGE DEFINITIF X xxxxxxxx x Y yyyyyyyy y Profondeur ppppp m Exerc ce termine au CEYN le DATE au bas du fichier DISK SPHINX HISTORIQUE participant HIST D s lors la routine ACCES plac e en t te de tous les programmes payants recherche le mot cl CAPTAGE En Cas de succ s l ex cution est interrompue 132 4 5 4 1 Carte des op rations effectu es Programme DRAWOP Appel par la proc dure DISKSSPHINX PROCEDURES 93 COM Fonctionnement interactif Structure g n rale Les rout nes dont le nom est pr c d d un font partie de la librairie SPHINXLIB Ouverture du fichier de l historique des manipulations DISKSSPHINX HISTORIQUE partic pant HIST CALL OPCOR3D Lecture du fichier des coordonn es Recherche des extr mes en x y Initialisation de la librairie graphique GKS CALL GKSSTART Ouverture des stations Ecran et ou metafile CALL CADRE Dessin des divers cadres et tit
103. NX PAR RUN DISKSSPHINX PROGRAMMES EXECUTIONS FEN1 Construction du mod le hydraulique qui constitue les conditions initiales pour la premi re p riode transitoire SA1 RUN DISKSSPHINX PROGRAMMES EXECUTIONS FEN2 Pour la prem re p riode transitoire Fichier de param tres SCRATCHSSPHINX 000000 participant PAR Fichier de conditions initiales calcul ci dessus par FENI SPHINXSSCRATCH 000000 participant RES P Fichier des param tres transitoires SPHINXS SCRATCH 000000 FOR100 TRA participant Pour les p riodes suivantes Fichier de param tres identique Fichier de conditions initiales R sultat de la p riode transitoire pr c dente SPHINXSSCRATCH 000000 participant x RES T Fichier des param tres transitoires SPHINXSSCRATCH 000000 FOR10 x TRA participant ou x est le num ro de la p riode simul e RUN DISKSSPHINX 000000 TOURNEE HT Calcul des rabattements et criture dans le fichier r sultat SPHINXSDISK 000000 participant date TPZ i i me essai de la journ e GOTO A1 Sortie TOURNEE HT est une adaptation de TOURNEE HP au cas du r gime transitoire On d crit ci dessous le programme MKTRAN 126 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR Programme MKTRAN Acquisition du plan d chantillonage temps auxquels on calcule et crit le rabattement dans les pi zom tres Le nombre de p riodes est au minimum 7 et au maximum 20 Pour chacune un fichier nouveau est cr
104. TION Concernant le champ des perm abilit s une limitation li e la discr tisation par l ments finis apparait Etant donn la relative grossi ret de ce d coupage il n est pas raisonnable de vouloir respecter une distribution des valeurs selon une loi lognormale ROUSSELOT 1976 3 2 1 G om trie du domaine L assemblage d l ments finis quadratiques constituant le domaine r aliste ob it des r gles de construction Ces r gles doivent imp rativement tre respect es pour garantir le bon fonctionnement du logiciel Il n y a que des l ments quadratiques sans noeuds au milieu des faces ou des volumes Les types admis sont les suivants formes donn es dans l espace local Segment 3 noeuds Triangle 6 Rectangle 8 Prisme triangulaire 15 Cube 20 Deux noeuds appartenant un m me l ment ne peuvent tre confondus il n y a pas d l ments pinc s Eigure 3 1 Discr tisation du domaine r aliste Vue bidimensionnelle en plan 19 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION La forme des l ments tridimensionnels projet e sur le plan x y est quelconque tant que le d terminant de la matrice jacobienne n est pas nul Par d finition les ar tes des l ments ne se croisent pas ailleurs qu aux noeuda des coins noeuds majeurs Les coins des l ments ne pr sentent pas d angles tr s petits ou tr s grands 2 1809 La forme des l ments projet e sur un plan quelconque incluan
105. TM d finie par le vecteur des cotes des interfaces entre niveaux et donc une variable r gionalis e de la CSTM Sur D2 Il en va de m me pour la connaissance que l on a de la CSR Par exemple la carte g ologique permet la troncature en tout x y de la partie allant du sommet de la CSTM jusqu au niveau affleurant ce dernier tant conserv Par ailleurs remarquons que chaque outil est caract ris par Le point de surface x y de son application Le les param tre s qu il tend d terminer La profondeur d investigation qui suffit d crire l extension verticale de la manipulation puisqu il n existe pas dans SPHINX d outil permettant d investiguer la cote z sans investiguer toutes les cotes allant de la surface jusqu z Dans lea syst mes r els Seule la sp l ologie pourrait faire exception Les autres outils devant tre utilis s auparavant pour permettre son application i e forage pour essai de pompage RESUME Trouver l objet Eau de qualit revient d terminer le champ des param tres hydrog ologiques ainsi qu un nombre maximum de conditions aux limites concernant la circulation des eaux La validit de ceci est tablie en consid rant qu il n y a aucune inconnue aur les param tres physiques de l eau ni sur son comportement dans le milieu si celui ci est connu D terminer le champ des param tres hydrog ologiques revient conna tre la structure g ologique ainsi que la valeur des
106. UCHES 1 et criture dans le nouveau fichier des param tres SCRATCHSSPHINX 000000 P1 PAR CALL MODIPAR2 Idem pour cas particulier le fond du pi zo coincide avec un n ud majeur La classe MAXCOUCHES 1 est alors inutile ITT 1 Fin de Si Modifications des l ments selon leur type CALL MODULO 2D CALL ELE3 Segments 1D CALL MODULO 2D CALL ELE6 Triangles 2D CALL MODULO 2D CALL ELE8 Rectangles 2D CALL MODULO 3D CALL ELE15 Prisme triangulaires 3D CALL MODULO 3D CALL ELE20 Parall pip des 3D Sinon Ecriture de l l ment non modifi Fin de Si El ment suivant 118 Les routines MODULO 2D et MODULO 3D r crivent le vecteur LVB en mettant en premi re position le neud rep r par la variable INDE INDE Nombre de n ouds KR 15 5 2 2 no 5 xj 2 sj s o 7 Fonctionnement de la routine FINDITER Pr liminaire Pour chaque n veau i de neuds les num ros peuvent tre compris entre 2000 i 1 2000 i 1 Pour chaque niveau j d l ments 3D incluant 3 niveaux de n uds les num ros vont de 2000 j 1 2000 j 2000 MAXELM2D Exemple 4028 6028 8028 En pratique on n utilise jamais les 2000 num ros d l ments disposition Si 11 existe 2000 neuds pour un niveau de neuds donn on ne peut pas cr er 2000 l ments Cela signifie que pour un niveau d l ments donn le vecteur contenant leurs num ros est en grande partie vide Cher
107. UN SYSTEME DE SIMULATION Param tres g n ralement pr senta Param trea g n ralement absents Nature p trographique R sistivit lectrique R sistance l avancement d un pi zom tre Perm abilit Porosit Co fficient d emmagasinement sp cifique Dispersivit diffusivit Climatologie hydrologie Figure 2 3 Aper u de quelques param tres pouvant figurer dans le domaine r aliste non exhaustif L op rateur n introduit dans D3 que les param tres utilisables par l l ve cette foia sous l aspect financier Un certain nombre de param tres constitutifs du domaine r aliste ne doivent y figurer que si le syst me de simulation donne au prospecteur les moyens d en faire usage Par exemple la densit des roches figurera seulement si 19 gravim tre fait partie de la panoplie de l hydrog ologue dans le contexte conomique que l on veut repr senter La liste des outils de prospection d pend galement de D3 dans la mesure o ne figureront que ceux capables d utiliser 1965 param tres existant On peut ajouter ou modifier un outil sans modifier D3 si le s param tre s n cessaires au fonctionnement de cet outil y figurent d j Dans le cas contraire on ajoute le s champ s de param tre a n cessaire a Le but du prospecteur peut tre modifi sans cons quence sur le reste du syst me condition que les outils n cessaires soient disponibles et donc que les param tres indispensabl
108. UNIVERSITE DE NEUCHATEL FACULTE DES SCIENCES INSTITUT DE GEOLOGIE CENTRE D HYDROGEOLOGIE CHYN SPHINX UN LOGICIEL DE SIMULATION EN HYDROGEOLOGIE APPLIQUEE UN EXEMPLE DE CONFIGURATION ORIENTEE VERS LA RECHERCHE D EAU EN MILIEU A POROSITE D INTERSTICE THESE pr sent e la Facult des Sciences de l Universit de Neuch tel pour l obtention du grade de docteur es Sciences par Laurent TACHER G ologue Hydrog ologue originaire de Semur en Brionnais France Soutenue le 29 Mai 1992 devant le jury d examen compos de MM Prof F ZWAHLEN Directeur de th se professeur d hydrog ologie Directeur du Centre d Hydrog ologie de Neuch tel Prof L KIRALY Directeur de recherche au Centre d Hydrog ologie de Neuch tel Prof O BESSON Professeur de math matiques l Institut de Math matiques de l Universit de Neuch tel Dr Y EMSELLEM Ing nieur en chef des mines Directeur du GEOLAB Sophia Antipolis Dr W HURLIMANN Deputy Manager COLENCO Ltd IMPRIMATUR POUR LA THESE configuration orient e vers la prospection d eau en milieu porosit d interstice de M Laurent Tacher sos UNIVERSIT DE NEUCH TEL FACULT DES SCIENCES La Facult des sciences de l Universit de Neuch tel sur le rapport des membres du jury HM F Zwahlen L Kiraly 0 Besson u Y Emsellem Geolab Sophia Antipolis et W H rlimann Baden autorise l impression de la pr sente th
109. W E FaoHLicH R K 1985 Relations between aquifer electrical and hydraulic properties Ground Water 23 2 pp 182 189 KirALY L 1985 FEM301 A Three Dimensional Model for Groundwater Flow Simulation CEDRA Soci t coop rative nationale pour l entreposage de d chets radioactifs Technical report 84 49 95 p L 1977 La notion d unit Nydrogadisgitet Essai de d finition Th se Universit de Neuch tel Bulletin du Centre d Hydrog ologie 1977 n 2 KiRALY L 1992 An efficient technique to calculate the local coordinates for given global coordinates in higher order finite elements Bull Centre d Hydrog ologie n 11 O 1982 Geosounding principles 1 Resistivity sounding measurements Elsevier Amsterdam 276 p LAFFITTE P et al 1972 Trait d informatique g ologique Masson et Cie Paris 282 p LIAKOPOULOS A C 1964 Theoretical aspects of the flow of water through anisotropic unsatured soils Bull des Sc Hydr vol 1 pp 62 70 MEYER DE STADELHOFFEN C 1983 L interpr tation graphique des sondages lectriques Bull Inst Geophys Univ Lausanne n 4 40 p NEUMAN S P 1984 Determination of horizontal aquifer anisotropy with trhee wells Ground water Vol 22 N 1 p 66 NOUGIER J P 1983 M thodes de calcul num rique Masson ed Paris 314 p OuvIER R 1971 Digitalisation du relief de la Suisse romande Bull Soci t Vaudoise des Sciences Natur
110. X aao a e hmm 88 4 2 Buddet vvv eee we Cv NOE ques e s se EN e eu veh eiae p ers 89 4 2 1 Etablissement du devis is c I CQ Q O is vo os ex E 89 4 2 2 Facturation ces see seo serre ae 6 Sawa qp ete AVIS LS ete ele PA IRL 92 4 3 Stockage du domaine r aliste leis ua Ew OE 92 4 4 But et donn es du probi me ccce celere t mmn 93 254 1 B tb 2 dq De el Rete 94 4 4 2 Carte topographiqUue ere khe rst e n 95 4 4 3 Carte g ologique PEEL ss 99 4 4 4 Donn es C 11matlQuesS isss as aie ee Q hn RR Ih ea 101 4 5 Modeles VUE We E QUE VP KU op ete doe x Ro Ere E aqe E 102 4 571 Hydrologie sen c e ev eve fete er reels v uut 102 4 5 2 Sondages l ctriqu S 4 ae cantines Exe aua veles T Q ae 102 4 5 3 Train s GlectriqueS c ev re rial a cR US Ca mE 106 4 5 4 Sondages m caniques Q do eu awe due Ce ane de ds aa a 107 4 5 5 Sondages m caniques 6 destructifs 108 4 5 6 Sondages m caniques 6 carott s non surveill s 109 4 5 7 Sondages m caniques 6 carott s surveill s e 111 4 5 8 Perm am tre charge variable 112 4 5 9 Essais de pompage longue dur e 114 4 5 10 Ess
111. ais de pompage dur e limit e 125 4 5 1l FlOWmOUIG vn rey iue eii e Wa a k els dis ne ne de Dares d aa 128 4 5 12 Vitess r elle uh nue de one e e 130 4 5 13 Ouvrage de captage due vpn I une e NI dre 132 4 5 14 UtilitaireS ui voee ei e re me E s e des 133 4 5 14 1 Carte des op rations ee see ete ues ern s e T Lees 133 4 5 14 2 Log d forager l u cce Ies vas rec su Sis latte sia n 134 4 5 14 3 Interp tation de sondage lectrique 135 4 5 15 Ro tineS RIP RI E ee RI E RO ELA UR AC de 136 4 6 Contr le sur le d roulement de la prospection 138 CHAPITRE V MODALITES DE TRANSFORMATION DU SYSTEME GUIDE DE L OPERATEOR 139 Sl Stockage de D3 4 exu ee eacus wee ed ERE PR ale fa WE 139 5 1 1 G om trie dieru muan ea ROO E E axem nie mel ue regule y e eain es 139 5 1 2 Valeur des param tres eee 142 5 1 3 Donn es climatiques 143 5 1 4 Contraintes budg taires 143 5 2 Modification Ajout d outil eed qas ae eA 143 5 3 L eii du maitre s s pu UR EP ARIS do eue ste veu as 44 5 4 Directives de compilation e ee eee eos sac rr ne ses eee 144 CHAPITRE VI GOIDE DE L UTILISATEUR o date nie
112. amique tat initial ou final Cela doit tre fait avant d appeler la routine En utilsant HCAROTTE il faudrait ainsi ouvrir et lire les fichiers autant de fois qu il y a de pi zom tres ce qui est inutile Les fonctions de cette routine sont globalement 195 suivantes Rechercher quel l ment 2D de surface appartient un point x y quelconque Rechercher les coordonn es locales correspondant x y dans l l ment En utilisant les coordonn es r elles des n uds et les fonctions d interpolation d crivant la fonction potentiel calculer les potentiels hydrauliques aux limites entre couches d l ments la coordonn e locale sur l axe verticale est connue 1 ies coordonn es locales dans le plan horizontal sont identiques partout sur la colonne d l ments 3D puisque les ar tes sont verticales Pour le d tail du fonctionnement se reporter la description de CAROTTE cf 4 5 2 124 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR 4 510 Essais de pompage de dur e limit e Le fonctionnement est globalement le suivant Proc dure appelante DISKSSPHINX PROCEDURES152 COM Traitement interactif Contr le pr liminaire de l heure l acc s est r fus apr s 12 h chaque jour pour viter les perturbations ventuelles li es l effacement du disque temporaire SCRATCHSSPHINX 000000 06 n sur NEDCUO Choix du pi zom tre 6 dans lequel l essai doit avoir lieu RUN DISKSSPHINX PROGRAMMES
113. ande dans quel forage carott doit tre pr lev l chantillon destin l essai ainsi que la position de celui ci dans la carotte La longueur pr lev est de 0 5 m Si l chantillon contient 38 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION diff rents niveaux la perm abilit du tout est obtenue par pond ration L utilisateur indique la hauteur initiale de la colonne d eau maximum 3 m et le programme calcule l volution de la hauteur d eau en fonction du temps qui constitue le r sultat Un plan d chantillonage par d faut est propos de 5 240 s il permet d obtenir des variations significatives de hauteur d eau pour une perm abilit moyenne L utilisateur peut en indiquer un autre Le mod le apparait l cran mais n est pas stock Son interpr tation en termes de perm abilit n est pas soutenue par le logiciel Temps de la mesure 5 5 H mesure 2 99 m Temps de la mesure s 10 H mesure 2 99 m Temps de la mesure 5 15 H mesure 2 98 m Temps de la mesure s 20 H mesure 2 97 m Temps de la mesure 5 30 H mesure 2 96 m Temps de la mesure s 40 H mesure 2 94 m Temps de la mesure s 50 H mesure 2 93 m Temps de la mesure s 60 H mesure 2 92 m Temps de la mesure s 70 H mesure 2 90 m Temps de la mesure s 80 H mesure 2 89 m Temps de la mesure s 90 H mesure 2 88 m Temps de la mesure s 120 H mesure 2 84 m Temps de la mesure s 150 H mesure 2 80 m T
114. ans le sch ma L hydrog ologue portera dans le sch ma la perm abilit associ e une roche davantage que sa composition min ralogique Il portera probablement une loi d crivant la circulation des eaux souterraine Un sch ma est toujours perfectible sans jamais pouvoir tre identifi au syst me r el Une fois construit le sch ma est efficace dans la perspective de l intention pr alable initiale Le sch ma doit tre capable de r pondre la question O trouver la quantit d eau potable demand e Le sch ma acqui re une certaine autonomie par rapport au syst me r el Cette autonomie est telle qu il est m me possible oubliant le syst me r el premier d imaginer un syst me r el tout diff rent D finition On appelle mod le d un sch ma toute concr tisation dont le sch ma est la repr sentation symbolique Le syst me r el ayant motiv l tablissement du sch ma en est un mod le mais on peut envisager de nombreux autres mod les d un sch ma donn D apr s L Kiraly Cours SCHEMA ABSTRAIT Champ de perm abilit Equation de diffusivit incl loi de Darcy Conditions aux limites etc R alisation Concr tisation Le cycle de construction d un mod le est toujours interrompu apr s l tape de comparaison A ce moment on consid re que le mod le peut remplacer le syst me r el sous l aspect du but poursuivi et donc que les enseignements tir s du mod le sont t
115. ant en ce point CSTM Etablie G ologie de surface Carte de connaissance initiale par l op rateur apr s consultation biblio s l 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Chaque manipulation met jour la valeur de CC su prorats du nombre de niveaux investigu s CC augmente de 1 chaque fois que le toit d un niveau de la CSTM est pr cis dans 18 CSR Le syst me v rifie que la densit des manipulations n est ni trop petite ni trop lev e par interpolation et calcul d ecart type de CC I1 peut en outre s assurer que les op rations sont effectu es en respectant une pr s ance tablie priori geo lectricit pi zom tres forages etc TEPRPPPRNBL HOTELS Hbppppbli IFL ITL ITA fh i 17 17 Pish Dads y Maillage initial permettant une Carte initiale interpol e du CC Par la suite chaque manipulation modifi interpolation du CC la carte du CC fci le niveau 3 dc la CSTM a t touch La prospection est termin e quand CC vaut en tout point le nombre de nivesux de la CSTM ici 7 criti je 1 sthod Cette approche utilise la notion de connaissance quantifiable mais pas celle d int r t le syst me sers donc amen conseiller un investissement aussi l o il n y a manifestement pas de ressources Si une m thode est inop rante en raison du contexte naturel le syst me n est pas en mesure de le remarquer Pour stteindre le but il faut un budget illimit Si c
116. appel le mod le Autrement dit tant donn la diversit des outils que l op rateur souhaite mettre la disposition de l l ve ce que nous avons d sign par mod le est un assemblage de mod les distincts Il y aura certainement un mod le hydrodynamique probablement un mod le de transport de mati re un mod le de circulation du courant lectrique un mod le sismique gravifique g ologique climatique topographique etc 10 2 CONSTRUCTION D UN SYSTEME DE SIMULATION Mod le s 1 Mod le g ologique Mod le hydrodynamique Mod le lectrique Mod le de transport de mati re Mod le sismique Mod le gravifique Mod le topographique Mod le climatique Figure 2 1 Quelques types de mod les dont la pr sence est souhait e dans un syst me de prospection hydrog ologique simul e Nous en concluons que le logiciel g n re autant de types de mod les qu il y a d outils disposition Le domaine r aliste est le tronc commun tous les mod les dont chacun d eux fait un usage sp cifique nous distinguons 2 types de mod les Mod les n cessitant un calcul dans ce cas le sch ma abstrait dont est issu ce mod le comporte des lois physiques ev des conditions aux limites Le calcul attribue des valeurs aux variables e g potentiel hydraulique r sistivit lectrique apparente etc Mod les ne faisant pas intervenir de calcul Au
117. ate e voaset vocat vocasst vocaret 30 3s078 So 39Dz s0 3 9 so 3tot ces oaos orage 9i 380 1 voaset posait vo ssst voaiut soso so 39tz 50 3692 s0 36071 tes Loarei i0 3vt t doser coaer dora t to 3tL 1 10 3891 coaer 60 3976 30 39t t note eoat ove LO 30z i L0 30z i 0 0z 1 0 30 1 10 308 l dou 10 3 1 10 3LL1 co ssws Gomes so avee 0 36 7 ososi LO 3917i Lo 39T t do ssit 10 3901 dome t 0 3t671 dora 10 38LI 80 309 1 80 3ti 1 60 35672 60 361 ou coaer i io 3zUi do sert cost do as t 0 300 0 36L1 coazet or 80 3it 60 306 Z 60 3011 oieun L0 ac0 i o aeo t do s ot 0 360 1 do atet coast toasoe o a6oc 60 368 3 60 319S s0 isz s o aers os 0 25 T 0 3so 1 10 35071 0 20 1 0 308 cosac 10 38 60 309 6 80 890 1 80 30678 0 380 1 ortie Lo a10 1 Lo 31071 60 210 1 10 310 1 corses dome 10 3881 do aset 80 36878 80 32L8 80 39p I 20 461 osen soare So aic so stue soaiue dose t L0 398 l dose tocase 80 3t8 1 80 3 L1 10 39071 16 3s0 1 o att e so xtt 6 90 8tt 6 0 3tt 6 do ase 1 do sest dora tocarse 80 36L 80 36072 toare to co aca PO ase7a 80 266 6 gosses oise 0 28 1 do aest do aswe dor s e 80 305 ao asse eo atw 1 t0 3051 oest
118. ation exacte de ce type de mod le est Sondage m canique vertical destructif de diam tre 2 equip d un tube pi zom trique cr pin sur toute sa longueur install par battage Destructif signifie que la valeur du champ Nature p trographique amp Faci s entre le sommet et la base de l ouvrage n est pas communiqu e l utilisateur Le diam tre 2 indique qu il n est pas possible ult rieurement d imposer une valeur la variable D bit paa d essais de pompage possible Par contre ces sondages peuvent tre implant s en tout point de D2 Cr pin sur toute sa hauteur correspond la mani re dont le logiciel calcule le niveau d eau dans le pi zom tre Install par battage signifie que la profondeur maximum du sondage est contr l e par le champ R sistance l avancement d un pi zom tre La manipulation consiste lire dans le mod le hydrodynamique l tat de repoa stock les valeurs de potentiel appropri es puis calculer le niveau d eau PRELIMINAIRE Lea notions suivantes sont diatinguer Le potentiel hydraulique connu partout dans le syst me r el par un pi zom tre ouvert uniquement la base dans le mod le par interpolation entre des valeurs nodales La hauteur de la nappe dont la d finition est donn e pour SPHINX l annexe 2 Le niveau d eau dans un pi zom tre cr pin sur toute sa hauteur qui n est dans le cas g n ral comparable ni la
119. ble Dans le cas d un mod le purement al atoire aiguille dans une botte de foin l investigation d un point Donne un connaissance compl te quant au point lui m me Objet pr sent ou absent Ne donne aucun enseignement sur les autres points m me les plus proches dont le niveau de connaissance est laiss intact En prospection hydrog ologique c est exactement l inverse La prospection par un outil quelconque renseigne sur le lieu lui m me ainsi que sur l ensemble de D3 L application de l outil renseigne partiellement sur la pr sence de l objet Car cet outil ne donne en g n ral que des indices de la pr sence de l objet i e r sistivit vraie Car cet outil correspond a une investigation locale e g selon une verticale alors que l objet fait appel a une extension lat rale Il n existe pas de m thode permettant la d couverte directe de cet objet On doit red finir le but en raisonnant de la facon suivante Les caract ristiques physiques de l eau sont connues Le comportement de l eau vis vis de la matrice rocheuse est connu On se situe dans le domaine d application de la loi de Darcy La connaissance de la mani re dont l eau circule dans le sous sol vaut donc exactement la connaissance des param tres hydrog ologiques de ce sous sol Si on connait parfaitement les param tres hydrog ologiques en tout point alors on connait parfaitement le syst me de circulation parce qu aucune inconnue n est
120. btient 493 000 492 976 90 2 16 m Nous consid rerons cette approximation comme satisfaisante dans le cas pr sent Sa validit est grandement conditionn e par l importance de la chute de potentiel en regard de l paisseur totale du mod le Dans cet exemple le rabattement vaut l integrale des diff rences de potentiel entre tats initial et final sur toute l paisseur du mod le la verticale du point de pompage La chute de potentiel est dans un aquif re captif r partie sur tout le volume de l aquif re d u la faible valeur de cette chute 0 024 m L approche pr sent e revient faire la somme de toutes les pertes de potentiel et concentrer la valeur obtenue au sommet du mod le On voit que dans le cas pr sent on arrive ainsi repr senter le comportement d un aquif re libre Ce proc d n est pas g n ralisable Si les perm abilit s du mod le sont faibles ou si le milieu est h t rog ne le volume n est plus quipotentiel et nous ne savons pas o faire la somme des chutes de potentiel ni o la reporter ANNEXE 4 ANNEXE 4 Flux hydraulique circulant dans une tranch e avec ouvertures sur toute sa hauteur Illustration Soit le dispositif suivant Un r seau d l ments finis quadratiques bidimensionnels dans le plan vertical repr sent la figure 1 Une colonne d l ments 1D haute perm abilit est ajout e sur un partie de l paisseur du r seau On assigne des perm abil
121. budget et de travaux en cours d exercice D initial d l ili GEHDOERE salis t lid 1 5 I 1992 Nom GEROOERF 1 Bibliographie amp reconnaissance 1000 5 2 Traines electriques 4000 5 3 Sondages electriques 2250 4 Piezometres 2 7500 5 Piezometres 6 15555 6 Essais de pompage 5000 7 Essais de flowmetre 3200 8 Outil Vitesse reelle 7000 5 9 Redaction du rapport 3500 10 Oivers et imprevus 4200 5 gt DEVIS VALIDE Acceptation le 5 MAY 1992 11 12 Etat du budget le 18 ao t 1992 Nom GEHOOERF Date de mise a jour 18 AUG 1992 11 06 2 Montant total du devis 53205 Nbre Prix unit Total Traines electriques par station 117 50 5850 Sondages electriques effectues 6 200 1200 Metres de sondage par battage 2 75 110 8750 Metres de sondage carot 6 non surv 100 240 25000 Metres de sondage carat 6 surv 0 310 0 Metres de sondage destr 6 non surv 15 200 4000 Essais de pompage forfait 3 1000 3000 Tournees piezometriques par piezo 0 20 0 Outil Vitesse reelle t 1 1000 1000 Utilisation du flowmetre 0 1500 0 TOTAL 48800 SOLCE 4405 SPHINX Plan de situation des operations ef fectuees 902000 903000 994000 222000 Referentiel cartographique suisse ml 221000 220000 CHYN 18 AUG 1992 Traine 60 m kSondage electrique C Piezometre 2 Traine AB 200 m OPiezometre 6 ANNEXE 8 L utilisateur a commenc par une Cou
122. cas o la nappe n a pas t rencontr e Dans le cas contraire le r sultat de l op ration est de la forme SPHINX Resultat du sondage mecanique No 2 Coordonnee en X 902800 0 m Coordonnee en Y 221500 0 m Coordonnee en Z 810 00 m Profondeur atteinte 11 metres Niveau d eau 808 03 metres Figure 3 9 Mod le de sondage m canique 2 dans le cas o la nappe a t rencontr e Profondeur initiale demand e 40 m Le mod le peut tre produit en n importe quel point de D2 dont les coordonn es x y sont indiqu es par l utilisateur Fonctionnement Demande interactive des coordonn es et de la profondeur nombre entier du sondage 33 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Construction du vecteur des paisseurs des couches travers es et des num ros des classes d quivalence correspondantes comme pour les sondages lectriques Le sondage est consid r comme vertical parce que les ar tes des l ments finis sont verticales et qu on utilise pour calculer la cote des interfaces toujours les m mes coordonn es locales s et t ces derni res sont recherch es une fois pour toutes au d but du sondage dans la couche d l ments 2D de surface Construction du vecteur des potentiels hydrauliques la base de chaque l ment coordonn es locales s t 1 Le principe est le m me que pour la recherche des c tes des interfaces entre l ments en traitant cette fois les potentiels On calcule ensuite
123. chons dans un exemple 2D le nombre de n uds n cessaires pour construire un r seau contenant un nombre donn d l ments rectangulaires quadratiques et examinons 2 cas extr mes Les l ments sont tous align s Dans ce cas Nombre de n uds Nombre d l ments 5 3 et avec 2000 n uds on peut construire 399 l ments Le r seau est un carr Dans ce cas Nombre de n uds 3 Nbc 2 4 Nbc 1 Avec Nbc Nombre d l ments par ligne du r seau Cette forme est la plus d favorable pour le nombre d l ments n cessaires Avec 2000 noeuds on construira un r seau carr de 25 x 25 625 l ments 119 Nnoeuds 3 Nbc 2 4 NbcC 1 1500 1000 Nbre de noeuds n cessaires 500 0 10 20 30 Cot du r seau carr en nombre d l ments Si le r seau comporte des triangles le nombre d l ments augmente Dans tous les cas 41 est peut probable que le nombre d l ments en partie constitu s d un niveau de 2000 n uds soit plus grand que 980 Il ne faut pas qu un l ment de Surface initial porte un num ro plus grand que 980 C est une condition de fonctionnement du logiciel Num ros d l ments autoris s dans le r seau initial 10023 13979 Num ros interdits 980 12991 2000 Donc sur les 2000 places disponibles par niveau d l ment seules les 979 premi res sont occup es Cela concerne les num ros des l ments et fortiori leur nombre Ainsi pour avoir 979 l ments
124. cia du logiciel Le chapitre V constitue un guide destin toute personne souhaitant modifier ou changer certaines parties du syst me profitant de sa large modularit dans lea limites pr vues de cette modularit Il s agit principalement des formalit s de remplacement du domaine fictif et d ajout d outils de prospection Si les modifications sont plus fondamentales on se reportera au chapitre IV 1 INTRODUCTION Enfin le chapitre VI est r dig l intention des utilisateurs qui y trouveront un SPHINX Mode d emploi lequel est d ailleurs reproduit dans le logiciel Les termes en caract ra gras lors de leur premi re apparition dans le texte font l objet d une d finition dans le glossaire 14 D finitions de base De pr s ou de loin l activit de l hydrog ologue se rapporte la connaissance de syst mes r els e g des aquif res puisque ces syst mes contiennent l eau qu il recherche qu il veut g rer ou prot ger Dans ces syst mes r els l hydrog ologue de terrain poursuit un but pr cis et d ploie pour y parvenir une certaine activit appel e prospection Nous introduisons ici les notions de sch ma et de mod le parce qu elles sont commodes pour d crire ls prospection r elle et parce qu elles sont le fondement de la prospection simul e Notions de sch ma et de mod le Soit un hydrog ologue mandat pour tudier une vaste r gion Les observations ponctuelles sur le terrain le renseign
125. coordonn es correspondantes dans l espace r el Trac du segment Isoligne suivante 97 Foncti t de 1 tine 1073 Pour chaque point O tabli par ISOLIGNES dans le triangle de r f rence on d finit 2 trlangles STO Kt 3 Y 3 LCL 3 X 2 Y 2 LCL 2 x 1 v 1 LCL 1 i ihe XQ Y G 1cp 02 Y 22 2 X 3 Y 3 LCL 3 X 1 STO I 1 Y 1 STO J 1 LCL 1 Sur l l ment de r f rence chaque famille correspond aux triangles suivants SPSS g SS SY gt D D D 0 1 Famille 1 Famille 2 Pour chaque point les 2 triangles sont trait s successivement en testant que l angle droit du triangle 2 ne d passe pas l hypoth nuse de l l ment de r f rence On proc de ensuite comme dans LCZ4 avec les fonctions d interpolation correspondantes INTER6 98 44 5 Carte geologique Programme DRRWGEOL Repr sentation graphique du champ Nature p trographique amp Faci s sur D2 Appel par la proc dure DISKSSPHINX PROCEDURES 92 COM CALL OPCOR3D Les routines dont le nom est pr c d d un font partie de la librairie SPHINXLIB Lecture du fichier des coordonn es et recherche des extr mes en X y b Initialisation de la librairie graphique GKS CALL GKSSTART Ouverture des stations Ecran et ou metafile CALL CADRE l exception de la l gende Dessin des divers cadres cartouches et titres CALL CONTOUR CALL OPE
126. crire des lignes de commentaires au dessus du mot cle Dans tous les fichiers les mots cles sont en MAJUSCULES et sont encadres par des Ci dessous reproduction partielle du fichier La structure du IELM NQ NP ou IELM NO NP KR NAR NIC ELEMENTS 1 1 2001 2 4001 2 6001 2 8001 2 2 1 2002 2 4002 2 6002 2 8002 2 3 1 2003 2 4003 2 6003 2 fichier est la suivante KR NAR numero 2 numero de numero de nombre nombre noeud coin de la face inferieure 20 20 20 20 20 20 15 15 12 12 12 NIC 1 i 1 KR de l element classe d alimentation distribuee classe de permeabilite et tous les autres champs En format libre de noeuds constituant l element d aretes de l element numercs des noeuds constituant l element en commencant par un 1 4001 2001 8001 6001 4001 12001 10001 8001 16001 14001 12001 4003 2003 8003 6003 4003 12003 10003 8003 16003 14003 12003 8003 2003 8003 6003 8003 12003 10003 2 4002 2003 8002 6003 4002 12002 10003 8002 16002 14003 12002 4009 2010 8009 6010 4009 12009 10010 8009 16009 14010 12009 14 4014 2015 14 8014 6015 4014 12014 10015 3 4003 2005 8003 6005 4003 12003 10005 8003 16003 14005 12003 10 4010 2012 10 8010 6012 4010 12010 10012 8010 16010 14012 12010 15 4015 2010 15 8015 6010 4015 12015 10010 4 4004 2007 8004 6007
127. ctive de l quidistance et de l isoligne minimum Initialisation de la librairie graphique GKS CALL GKSSTART Ouverture des stations Ecran et ou metafile CALL CADRE Dessin des divers cadres titres et l gendes CALL CONTOUR CALL OPELM3D Trac du contour de D2 CALL ISOLIGNES CALL LCZ3 CALL INTER6 Triangles Trac des isolignes CALL LCZ4 CALL INTER Rectangle F t d ti CALL GKSEND ermeture des stations et de la librairie GKS Foncti t de ti CONTOUR Lecture du fichier des l ments et chargement en m moire centrale Comptage du nombre d apparitions vecteur IOC de chaque noeud dans tout le fichier des l ments Pour chaque ar te de chaque l ment le noeud milieu apparait il une seule fois dans le fichier Si oui on dessine l ar te Les noeuds du milieu des ar tes sont connus parce que l num ration des noeuds pour chaque l ment commence par un coin 95 E ti t de 1 ti ISOLIGNES Pour un l ment de surface donn K Copie des coordonn es des n uds le constituant dans CORCL Illustration dans le cas d un rectangle x Vide s I KR2 K l Nombre de n uds dans l l ment ici 8 Si KR2 K 8 Rectangle D coupage de l l ment de r f rence en INN INN carr s INN est fix 8 STO 2 INN vaut 0 25 cot d un petit carr ce qui est un compromis favorable entre rapidit de calcul et finesse du trac On crit DO 3 151 INN A 1 0 DFLOAT I 1 STO DO
128. cune variable n est produite Le programme lit un param tre du domaine r aliste et le communique l utilisateur Dans ce caa particulier le mod le vaut le domaine r aliste en g n ral seulement une partie de D3 et une partie des param tres De tels mod les sont appel s observations e g la carte g ologique est un mod le qui rel ve 1a valeur exacte du champ Nature p trographique amp Faci s en tout point de la face sup rieure de D3 2 4 Modularit L nonc du contenu du syst me de simulation laisse entrevoir 1 interchangeabilit des l ments qui le composent L op rateur impose le but qu il veut et peut en changer Il peut remplacer un domaine r aliste par un autre en s inspirant d un milieu satur ou pas porosit d interstice fractur ou karstifi Sous un climat aride temp r tropical etc 11 2 CONSTRUCTION D UN SYSTEME DE SIMULATION Le nombre et la qualit des outils sont modifiables le logiciel peut produire toutes sortes de mod les Trouver de l eau potable BUT pour alimenter une population Etablir une zone de protection Stocker G rer un aquif re autour d un captage existant des d chets d j en exploitation D3 inspir d un E nn ins D3 imspir d un MILIEU D3 inspir d un D3 MILIEU A POROSITE FISSURE MILIEU KARSTIQUE DINTERSTICE Conditions aux limites Conditions aux limites inspir es des facteurs inspir es des facteurs clima
129. d ale Zone d investissement Int r t D apr s Jean Tinguely Distribution des points de D2 apr s consultation bibliographique s l Le but atteindre est 18 d termination du point x y pr sentant un int r t lev Comme on ne s en remet pas au hasard il importe que la connaissance de la CSR en ce point soit galement lev e En outre l int r t ne peut pas tre grand si la connaissance ne l est pas Choisissons arbitrairement la loi id ale pour parvenir au but Connaissance Int r t Le cheminement de quelques points de D2 illustre le d roulement de la prospection ainsi contr l e A Apr s consultation bibliographique y compris carte g ologique l int r t est petit et la connaissance lev e 11 peut donc s agir d un affleurement du substratum Ce point tant hors de la zone d investissement on ne modifiera plus la connaissance le concernant B La position initiale est dans la zone d investissement On choisit donc d appliquer en B un outil et on constate alors que l int r t a l g rement augment mais pas suffisamment pour ramener B dans la zone d investissement Le cheminement de B est termin C Chaque outil de plus en plus chers appliqu en C a augment l int r t de mani re maintenir le point dans la zone d investissement A l issue de l application du deuxi me outil le point se trouvait dans la zone risque admissible c est dire au dessus de la ligne id ale Dans cette
130. d les Mod le La trace laiss e par un mod le constitue le r sultat de i application de l outil correspondant Qualit ou grandeur scalaire vectorielle ou tensorielle d sign e ou quantifi e en tout point d un champ dont la forme correspond ceile du domaine r aliste Les param tres ne varient ni dans le temps ni sous l action de l utilisateur la diff rence des variables Personne participant l exercice de simulation 11 fait fonctionner le logiciel Participant l ve utilisateur Diff rence de niveau d eau dans un pi zom tre entre 2 tats de l aquif re Champs de param tres lois physiques et conditions aux limites pouvant tre transform s en mod le Nom du logiciel Toute concr tisation du sch ma abstrait construit par l op rateur qui n est pas le syst me r el dont il s inspire Prend le nom de logiciel si la concr tisation est r alis e par l ordinateur Grandeur scalaire ou vectorielle constitutive d un mod le L action de l utilisateur assigne une valeur aux variables BIBLIOGRAPHIE BIBLIOGRAPHIE BARRIOS L A TACHER L 1986 Etude gravim trique et lectrique du syst me fluvio glaciaire de Pontarlier Dipl Universit de Lausanne non publi CIARLET P 1978 The finite element method for elliptic problems Studies in mathematics and its applications North Holland Publishing CHAUVE P CHARLES G LEONETTI A 1982 A propos des pertes du Doubs Annales scien
131. d eau dans un m me pi zom tre entre 2 tats successifs de l aquif re Le terme de niveau d eau correspond la d finition du 3 3 6 Nous avons toutefois proc d un essai simple montrant dans quelle mesure le rabattement dans un aquif re libre peut tre appr ci par le r sultat d un mod le 3D du type nappe captive I TERM lu mod 1 Soit un parall pip de de dimensions 400 x 400 x 90 m La porosit du mat riel le remplissant est de 0 1 Rien ne s oppose la circulation de l eau remplissant tous les pores K 100 m s 400 m Figure 1 G om trie et discr tisation par l ments finis du domaine d tude ANNEXE 3 Calcul i itif Pr levons 1 m s d eau pendant 10 heures soit 36 000 m Le niveau d eau a alors baiss de 1 01 36000 160000 2 25 n Calcul RE tini La discr tisation l ments finis quadratiques 3D du domaine d tude est donn e la figure 1 Cette g om trie ne varie pas dans le temps Les caract ristiques sont les suivantes Ki 100 m s S 0 1 l m Un potentiel des 493 00 m est impos tous les neuds pour l tat initial Comme condition aux limites Q 1 0 m s au neeud sup rieur central Apr s 10 heures le mod le pr sente un potentiel hydraulique de 492 976 m en tout point Calculons l integrale des diff rences de potentiel entre tats initial et final sur toute l paisseur du mod le la verticale du point de pompage On o
132. de fausser le raisonnement de l utilisateur Carte topographique cf S 3 3 1 Carte g ologique cf 3 3 2 Donn es climatiques sous forme d un graphe de temp rature et de pluviom trie pour l ann e en cours SPRINT ns sur une u li Aka MA AA LATI j Jd i ka eri 0 6 i Figure 3 26 Donn es climatiques La Fretaz VD 1987 station repr sentative du climat moyen dans le Jura La repr sentation graphique est soutenue par le logiciel 5B 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION 3 5 But du prospecteur L utilisateur peut consulter le message suivant Le but est de trouver dans le domaine r aliste un point x y o imposer un D bit de 10 000 m3 jour sans provoquer un rabattement sup rieur 0 8 m ni en ce point ni en d autres La distance de ce point au lieu d exploitation X 903 000 Y 220 500 doit tre inf rieure 1 500 m Le champ des vitesses reelles doit permettre de prevoir qu une pollution provenant de la zone urbaine ne gagnera pas x y en moins de 10 jours 5 6 D roulement de la prospection Muni de donn es initiales d un but et de moyens pour y parvenir outils ou mod les l l ve peut commencer travailler La d marche est la suivante Prendre connaissance des donn es disposition du but atteindre et de la liste d
133. ds coins situ s la verticale du n ud coin de surface CALL INTERPOLE Calcul du vecteur des potentiels hydrauliques tous les 2 m POT2 par interpolation Progression 2 m par 2 m la demande de l utilisateur A chaque tape affichage et criture du potentiel hydaulique la profondeur atteinte ainsi que de ia valeur du champ Nature p trographique amp faci s La recherche des niveaux travers s se fait de la m me mani re que pour le perm am tre charge variable cf 4 5 8 CALL WRITEFILE Calcul du niveau d eau dans le sondage Ecriture des fichiers de r suitat lii 4 5 Perm ametre charge variable Programme PERMERMETRE D termination indirecte de la composante verticale du champ Perm abilit Appel par la proc dure DISKS SPHINX PROCEDURES 45 COM CALL READMEC Lecture du fichier FORAGE xx RES Num ro coordonn es profondeur cote des interfaces entre couches num ros des couches Demande interactive de la cote CALL ASKCOT CALL askcoT du sommet de l chantillon a prelever Calcul de la perm abilit moyenne dans l chantillon Enonc de cette perm abilit sous forme ALL ERM e ES de r sultat donn par un perm am tre charge variable zzrF 1 Bpe ee i Carotte CREMENT XIMP Echantillon 22 141 Esa pcm rem assis am abe La classe d quivalence L _ CREMENT zz du niveau I est IRHO I L intersectio
134. du champ de param tres constituant D3 est repr sent e par 2 fichiers DISKSSPHINX FILES SPHINX ELM contient la topologie des l ments finis DISKSSPHINX FILES SPHINX COR contient les coordonn es g om triques des n uds La valeur des param tres est dans DISK SPHINX FILES SPHINX PAR et DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE CORRESPONDANCE FOR DISKS SPHINX FILES SPHINX RES d crit les potentiels hydrauliques partout dans l aquif re l tat de repos DISKSSPHINX FILES SPHINX CLIMAT contient les donn es climatiques 92 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEOR On trouvera au chapitre V les r gles de construction de ces fichiers Leur contenu actuel figure l annexe 6 4 4 But et donn es du probl me Les r gles du jeu sont contenues dans le logiciel l utilisateur peut les consulter tout moment sans affecter son budget Les informations g n rales affich es par la proc dure DISK SPHINX PROCEDUR S O INFO sont les suivantes SPHINX Informations generales 1 Principe SPHINX est un ensemble de procedures et de programmes destines a l enseignement orientes vers la prospection hydrogeologique La prospection hydrogeclogique simulee se pratique sur un domaine fictif qui constitue une simplification du milieu naturel represente Par ailleurs le comportement de ce domaine face aux diverses operations qu il est possible d effectuer correspond a la consuuction de modeles hydrauliques elecuiques
135. du flux 0 01367 m3 s Altitude du point 770 18 Valeur du flux 0 00000 m3 s Figure 3 214 Exemple de mod le de flowm tre Les r sultats sont donn s directement en termes de flux Moyennant un etalonnage il serait possible de calculer la vitesse de rotation de l h lice SPHINX Resultat de flowmetre Les flux indiques sont des vitesses verticales Les valeurs negatives indiquent des vitesses ascendantes Le piezometre a ete denoye pendant le pompage OPERATION INTERROMPUE Essayez avec un debit plus faible Eigure 3 21b Exemple de mod le de flowm tre dans le cas o niveau d eau initial rabattement est plus petit que la cote du bas du pi zom tre 51 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION 5 5 14 Vitesse r elle Pour connaitre la circulation des eaux souterraines les hydrog ologues utilisent fr quemment les essais de coloration Un mod le de transport de mati re pourrait tre utilis pour repr senter de tels essais dans SPHINX Cependant les difficult s suivantes apparaissent les temps de calcul n cessaires sont trop importants pour obtenir de bons r sultats le pas de temps doit tre petit en raison de la taille variable des l ments Les l ments fin s de D3 ont une grande extension lat rale en regard de leur paisseur et il est difficile de garantir la stabilit du calcul Les valeurs obtenues dans les pi zom tres 2 situ s proximit du point d injection peuvent tre trop le
136. e a un debit maximum de 900 1 mn Le debit reste constant durant chaque essai Pour des raisons techniques le logiciel refusera de faire un essai de flowmetre apres 12 heures chaque jour IJ faut donc pour cette operation travailler le matin les resultats ne sont en general pas disponible avant le lendemain et sont places dans le fichier utilisateur date FLW n ou n est un numero d ordre correspondant au n ieme essai de la journee en general 1 Exemple GEHDUBOIS 9 JAN 1992 FLW 1 L utilitaire 9 12 permet de voir les fichiers resultat de flowmetre Il peut arriver que le piezometre se denoye en coura d essai dans ce cas le resultat est piezometre sec essai interrompu On peut alora recommencer avec un debit plus faible mais l operation qui a echoue est facturee La facturation est forfaitaire Le prix unitaire est visible dana le budget actualise 8 1 L operation est inscrite dana l historique des manipulationa K KK k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k kk k kk k k kk k k kk k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k kk kk k ATTENTION Une fois que l essai est commence l utilisateur est ejecte du logiciel et ne peut plus y revenir tant que cet essai n eat pas termine Cela signifie que cette manipulation sera en general la derniere de la journee en l occurence de la matinee k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k kk k k k k k k k k k
137. e au mode texte est fait par criture de la s quence lt ESC gt d finie dans les proc dures DISKSSPHINX PROCEDURES VTnnn COM LOKIRE2D calcule les coordonn es locales correspondant un point donn de l espace global KIRALY 1992 Cette routine peut travailler en 3D mais n est utilis e que en 2D dans SPHINX elle est appel e apr les routines CAROTTE et HCAROTTE NOEUD MAJ recherche les coordonn es globales du neud coin le plus proche et n tant pas l objet d une condition aux limites du mod le hydrodynamique d un x y de surface indiqu par l utilisateur Cette routine est utilis e pour l installation des forages 6 et du captage d finitif OLDFILE v rifie qu un fichier de forage m canique dont le nom est bas sur un num ro donn par l utilisateur n existe pas d j En cas d chec le programme appelant demande un nouveau num ro La proc dure appelante doit avoir construit la liste des fichiers r sultats de forage m canique du directory SPHINXSDISK 000000 directory SPHINX du participant OPELM3D amp OPCOR3D lisent les fichiers d l ments et de coordonn es respectivement cf Annexe 6 et chargent les diff rents vecteurs en m moire centrale PATIENCE envoie l cran un message d attente elle est appel e lorsqu un traitement interactif peut tre long ZONE URBAINE v rifie qu un point de coordonn es globales x y de D2 n est pas dans ia zone urbaine qui est un polygone dont
138. e d attente V rifie qu un point donn est en dehors d un polygone Contient la version objet de toutes ces routines SPHINZODISK 000000 est le sous directory participant SPHINX dans lequel le logiciel ecrit les fichiers permanents produits SPEXNX SCRATCE 000000 et SCRA CBSSPBINX 009000 recueillent les fichiers temporaires Des sous directories compl mentaires sont am nageables partout sans cons quence Dans tout le logiciel les fichiers permanents ou temporaires sont assign s de mani re coh rente Les equivalences sont les suivantes 82 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEOR SPHINX ASSIGNATIONS CONTENU FONCTION NOM LOGIQUE Y FICHIER D ELEMENTS INPUT FOROO0 IELEMI FICHIER O ELEMENTS OUTPUT FORDO1 IELEM2 FICHIER OU CONTENU DE NEDCU4 BATCH FOROO2 IOUEUE FICHIER VIDE TEST FORO03 ITEST FICHIER DE PARAMETRES INPUT Hydraulique et chimique FORODS IPAR FICHIER DE PARAMETRES OUTPUT FOR006 IPARMOL FICHIER DE MATRICE DE RIGIDITE FOR007 INMAT FICHIER OES EQUATIONS FOROO8 INEQU FICHIER DE COORDONNEES INPUT FORO10 ICORDI FICHIER DE COORDONNEES OUTPUT FORD11 ICORD2 FICHIER DES CONOITIONS INITIALES MODELE HYDRODYNAMIQUE FORO15 ININI FICHIER DE RESULTATS O UN POMPAGE FORO16 INRES FICHIER SEQUENTIEL MODELE FORD17 INDST INTERPRETATION OE SONDAGE ELECTRIQUE FORD19 INTERSC FICHIER DE SONDAGE ELECTRIQUE ISONDEI FICHIER DE SONDAGE
139. e et Nature p trographique amp faci s cf 3 2 3 et 5 3 2 4 A la verticale de chaque point de D2 il y a un empilement de niveaux g ologiques Cet empilement est inconnu mais en x y le prospecteur sait les niveaux qu il peut y avoir dessous les niveaux qu il y a certainement dessous les niveaux qu il n y s certainement pas dessous Ls difficult est double Les niveaux ont des paisseurs variables minimum 0 Certaines couches existent dans D3 mais sont invisibles sur D2 63 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Dans l exemple ci dessus Au point a il ne peut y avoir que 7 surmont de 6 Au point b les niveaux 2 7 peuvent exister sous 1 Or il n y a pas d indice de la pr sence de 2 3 4 et 5 dans D2 Ces niveaux doivent tre suppos s Consid rons que l activit du g ologue consiste pr ciser en tout x y l allure de la CSTM c est dire d terminer l paisseur de chaque niveau Construction de la CSIM Elle comporte tous les niveaux connus ou inconnus susceptibles d tre rencontr s au moins 1 x y z de D3 L paisseur de chaque niveau est tablie par hypoth se pour les niveaux n affleurant pas par hypoth se observation tude cartographique ou bibliographie pour les niveaux affleurant Du fait que cette colonne est valable pour l ensemble de D3 la colonne stratigraphique r elle CSR au droit de tout x y de D2 est une transformation g om trique de la CS
140. e la nappe I En tout point de D3 les param tres perm abilit et coefficient d emmagasinement sp cifique sont li s aux variables potentiel hydraulique flux et d bit par l quation diff rentielle LP1 E divv Q h djv K grad h Q t L E o Coefficient d emmagasinement sp cifique 171 h Potentiel hydraulique L S Flux hydraulique LT71 K Perm abilit 1771 Q D bit inject ou pr lev L3T71173 L coulement repr sent est donc laminaire le milieu est satur la perm abilit ne d pend pas du potentiel hydraulique Les conditions aux limites n cessaires l applicati n de cette quation sont des valeurs impos es localement de potentiel hydraulique et d bit repr sentatives du contexte facteurs climatiques biologiques et g om rphologiques locaux Elles sont fix es par l op rateur et ne varient pas dans le temps de sorte que le mod le ne pr sente pas de variations spontan es Puisque la forme des champs de param tres est invariante et puisque LPl decrit l coulement d eau dans la zone satur e on conclue que le mod le est partout satur d eau et le comportement d un aquif re captif Quelque soit le type de syst me r el que l on veut repr senter il faut donner une d finition du niveau de la nappe amp D finition Dans SPHINX le niveau de la nappe vaut le potentiel hydraulique la surface de D3 avec
141. e n est pas le cas la prospection a peu de chances d aboutir Si le but est atteint en cours de prospection le syst me n est pas capable de sugg rer l interruption des travaux Il faut entretenir une carte de connaissance aussi pour les conditions aux limites du mod le hydrodynamique pi zom tres La notion d extension lat rale validit lat rale d une manipulation intervient par le biais de la m thode d interpolstion de CC choisie Cette interpolation est num rique et ne fait intervenir aucun crit re g ologique Il faudrait modifier la m thode d interpolation selon l endroit de D2 et selon D2 lui m me Une possibilit est de pond rer le Coefficient de lissage par une fonction simple du num ro du niveau de surface Sous 1 lissage faible sous 7 lisssge important ainsi plus il y 8 de niveaux pouvant se trouver sous x y de D2 plus la variabilit de la structure est grande On pourrait de plus associer chaque niveau une variabilit lat rale qui lui est propre 67 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION L introduction de tels coefficients est g nante sujette discussion et interdit d imaginer un programme o l on puisse changer facilement le domaine r aliste flooroche faisant intervenir l int r t port chaque point De nouveau la connaissance en chaque x y de D2 est estim e par le nombre de niveaux de la CSTM dont la cote du toit est connue D finissons l int r t CI en x y comme la t
142. e pr vu moins de 1 20 de la distance admissible L interpr tation du sondage lectrique doit montrer quelque part une r sistivit vraie 200 ohm m Non redondance Pas d autre forage 6 moins de 1 20 de la distance admissible dont la profondeur est gt la profondeur pr vue Int r t Peut toucher un niveau Kbiblio gt Kseuil Forage 6 destructif Le forage n est pas en zone urbaine a distance au lieu d exploitation est inf rieure une constante 1 500 m Pr s ance La densit de train lectrique doit v rifier la clause sp ciale Il doit y avoir un sondage lectrique dont la profondeur d investigation est gt celle du forage pr vu moins de 1 20 de la distance admissible L interpr tation du sondage lectrique doit montrer quelque part une r sistivit vraie 200 ohm m Non redondance Pas d autre forage 6 moins de 1 20 de la distance 274 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION x admissible dont la profondeur est gt la profondeur pr vue Int r t Peut toucher un niveau Kbiblio gt Kseuil Elowm tre Le forage n est pas en zone urbaine Sa distance au lieu d exploitation est inf rieure une constante fournie par le mandat Pr s ance Forc ment dans un forage 6 Non redondance Pas d j fait Int r t Le forage doit permettre de pomper le d bit d exploitation avec un rabattement lt 2m D apr s le log de forage et les K bibliog
143. e quantit unique pour CC ev CI De telles approches sont conceptuellement valides Cependant il faut dans tous les cas introduire un jeu de coefficients qui d pendent du milieu d investigation parce que la performance des outils donc leur apport la connaissance d pend de ce milieu L ajustement de ces coefficients est un travail d licat et il est difficile de garantir qu aucun effet n faste ne se manifeste En voulant donner SPHINX la propri t d interchangeabilit ais e de D3 on doit condamner ce type d approche De plus la quantit int r t est li e la transmissivit en x y T x y Tconnue bibliographique Tprouv e hypoth tique Cette quantit est d utilisation ais e mais ne permet pas une analyse assez pr cise de la CSR Comment indiquer avec une quantit unique qu il est inutile de faire un sondage lectrique AB court parce qu il y a un r sistant en surface Comment v rifier qu un pi zom tre a une chance de toucher l aquif re On pr f rera une approche par r gles Il s agit d un m caniame moins global plua lourd dans son principe parce que manipulant plus de variables mais solide dans le sens qu aucun comportement impr vu du ayat me d appr ciation n est redouter PRINCIPE On postule que chaque nouvelle manipulation est priori judicieuse et on lui demande de v rifier un certain nombre de contraintes Bien que ces contraintes soient tablies s par ment pour tou
144. eillance eee eee eee nn 37 3 3 10 Perm am tre charge variable ce eee eee eee nt 38 3 3 11 Essais de pompage longue dur e c cce eee eee m tnn 40 3 3 12 Essais de pompage de dur e limit e eene 46 3 3 13 Flowm tr c 4 sante Er n erue DER ain emis lee Ra v ete ete ere a EL a et 48 3 3 14 Vitesse 16 2 5 52 3 3 15 Utilitaires ner se ses clore m e REND aru ve RECO atus sere ees n TN ee 55 3 4 Donn es du probl me E 58 345 But du monte die rm e ea RR ie ET 0 a a uiae diet 59 3 6 D roulement de la prospection ssssssesseseseee 59 3 6 1 ASp ct budg talre une des e eje Sa hs rw ORO I ies da eee aus e e rg 59 3 6 2 Contr le de l efficacit de la d marche 61 CHAPITRE IV INSTALLATION DE LA CONFIGURATION DANS 1 77 4 1 G n ralit s sur le logiciei E EE 77 4 1 1 Structure de la m moire de masse 18 4 1 2 D roulement sch matique d une session Proc dure SPHINX COM 83 4 1 3 Besoin de l utilisateur en m moire centrale 84 4 1 4 Menus ss ss mes seus s s Us etats sic uska ere ara a 85 4 1 5 Structure d un programme SPHIN
145. el est retranch par la suite le prix des diverses manipulations effectu es Un autre aspect de SPHINX tend v rifier que l l ve ne commet pas d erreur importante lors de son travail une rubrique part lui permet de consulter l oeil du ma tre c est dire demander l avis du logiciel quant une action qu il souhaite engager Pour concevoir un tel syst me d appr ciation plusieurs approches ont t envisag es Enfin SPHINX est concu de mani re ce gu il soit facile de changer le domaine fictif et d ajouter ou de modifier un outil Cet ensemble modula re fonctionne de mani re autonome sans n cessiter la pr sence d un op rateur ABSTRACT SPHINX is a pedagogical simulation software related in its current configuration to water prospection in a porous medium It is a game players are students in hydrogeology wich are asked to reach a given goal in a fictive medium with fictive prospecting tools With respect to real medias investigation the main difference consists in that the rules of the game are fixed by the models built by SPHINX from the student s point of view only models are credible whatever simplifying hypothesis The student must forget reality and keep to the nature of the models at his disposal Under these conditions the software s contribution to practice is worth the aptitude of models to approach real systems behaviour Constitutive parameters of the fictive domain allow to build on the student
146. elles 70 p 334 Poyet P DerAY M 1988 Un syst me expert d aide l implantation de forages en hydraulique villageoise Rapport de recherche INRIA n 936 36 p BIBLIOGRAPHIE P Detay M 1989 HYDROLABS An example of a new generation of compact expert systems Computers amp Geosciences Vol 15 n 3 pp 255 267 J M 1988 Introduction l analyse num rique des quations aux d riv es partielles Masson et Cie Paris ROBERT A Gex P 1985 Interpr tation g ophysique rapide Bu l Inst Geophys Univ Lausanne n 6 72 p RoussELor D 1976 Proposition pour une lai de distribution des perm abilit s ou transmissivit s Rapport BRGM Service g ologique Jura Alpes STEELS L 1990 Components of expertise magazine American Association for Artificial Intelligence Summer 1990 SuRANY A P 1985 A simple algorithm for determining whether a point resides whithin an arbitrarily shaped polygon NATO ASI series Vol F17 Fundamental algorithms for computer graphics Springer Verlag Berlin TACHER L 1990 SPHINX Un programme de simulation d acquisition et de stockage des connaissances en hydrog ologie appliqu e G a ogues n 93 TACHER L 1990 Calcul de potentiels hydrauliques dans un pi zom tre cr pin sur toute sa hauteur Cas d un aquif re multicouches Bull Centre d Hydrag ologie n 9 pp 47 50 TAcHER L 1992 Recherche de l l
147. emps de la mesure s 180 H mesure 2 76 m Temps de la mesure s 240 H mesure 2 68 m Eigure 3 13 Mod le de p rm am tre charge variable Kz 1 0E 6 m s Le r f rentiel des hauteurs d eau est l xutoire du dispositif exp rimental On suppose une pr cision de lecture d l cm 39 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Section du tube fin 1cm Section de l chantillon 6 FEE Wood On a Q a SH aT Q KaAJ L d o K d dT a L Log T TO HO 8 L A K T zo H NU H0 p Figure 3 14 Dispositif exp rimental simul et solution utilis e pour le perm am tre charge variable d apr s De Maxsily 1981 La longueur de l chantillon est toujours L 0 5 m Remarque Puisque les ar tes des l ments sont verticales et donc que les forages sont verticaux la composante de K selon z est obtenue par simple lecture du tenseur K L utilisstion du perm am tre n est pas factur e et ne figure pas dans l historique des manipulations 5 5 11 Essais de pompage de longue dur e GENERALITES SUR LES ESSAIS DE POMPAGE Ce qu est le mod le Le champ de potentiel hydraulique l tat de repos est modifiable par l utilisateur qui peut imposer une condition de d bit un n ud de surface si un pi zom tre de diam tre 6 est install ce n ud Le mod le consiste en un calcul du rabattement dans tous les pi zom tres existant 2 et 6 L annexe 3 don
148. ent quant su but poursuivi mais il constate que ces informations ne prennent pas corps et sont inexploitables tant qu elles ne figurent pas simultan ment sur une entit repr sentative de toute la r gion 11 a besoin de dessiner une carte de faire des coupes et des croquis tous moyens permettant de ramener ce qui l int resse l chelle de ce qu il peut percevoir simultan ment D finition Carte coupes et croquis constituent un sch ma du syst me r el Ne retenons que la carte L hydrog ologue a tabli une correspondance sch matique entre la r gion d tude et la carte en repr sentant certains l ments du syst me r el par des symboles appropri s Nature des roches affleurantes et perm abilit s estim es Figur s de couleur Cours d eau Traits continus etc en pr cisant certaines relations de la r alit par exemple en adoptant une loi physique d crivant convenablement la circulation de l eau dans le syst me r el Empruntons SUTER 1966 les propri t s du sch ma Un sch ma est tabli dans une intent on pr alable Dans cet exemple supposons que l intention pr alable ou but soit d alimenter une collectivit en eau potable 1 INTRODUCTION Un sch ma est sommaire Seuls certains l ments du syst me r el sont symbolis s et seuls certains aspects de ces l ments ou des relations entre ces l ments sont caract ris s par les symboles et les relations introduits d
149. er Les menus sont organises de maniere hierarchique Les erreurs de manipulation ne portent pas a consequence 3 Realisation Implantation VAX Procedures VMS V5 4 2 Programmes VAX FORTRANT77 Librairie graphique PLOT10 GKS 4 4 1 But Le point 1 1 du menu fait apparaitre un fichier texte DISK SPHINX PROCEDURES 11 INFO dont le contenu est le suivant Le but est de trouver dans le domaine r aliste un point x y o imposer un D bit de 10 000 m3 jour sans provoquer un rabattement sup rieur 0 8 m ni en ce point ni en d autres La distance de ce point au lieu d exploitation X 903000 Y 220500 doit tre inf rieure 1 500 m Le champ des vitesses reelles doit permettre de prevoir qu une pollution provenant de la zonc urbaine ne gagnera pas x y en moins de 10 jours Pour y parvenir unc offre doit tre constitu e et valid e par Ie logiciel Par la suite la plupart des op rations seront factures l acc s au logiciel sera interdit lorsque le budget ainsi constitu sera puis 94 4 4 2 Carte topographique Programme DRRWTOPO Repr sentation graphique de 1a cote z sur D2 Appel par la proc dure DISKSSPHINX PROCEDURES 91 COM Les routines dont le nom est pr c d d un font partie de la librairie SPHINXLIB CALL OPCOR3D Lecture du fichier des coordonn es Recherche des extr mes en x y z pour la couche d l ments 2D de surface Affichage de z mini et z maxi Demande intera
150. eront implant s proximit des neuds d bit impos cet exemple illustre 18 n cessit de proc der l affinage du r seau L utilisateur pourra alors interpr ter l essai de pompage avec des solutions analytiques dans la mesure des restrictions donn es par D3 uniquement sans que la nature quadratique des fonctions de potentiel soit une Source d erreur suppl mentaire Comment modifie t on le r seau 2 Le programme ajoute des l ments autour du n ud d bit impos sur toute l paisseur de D3 quelque soit la profondeur du pi zom tre 6 Selon le type d l ment modifier on proc de comme indiqu la figure 3 15 Puis on ajoute des l ments 1D au droit du pi zom tre jusqu au n ud situ imm diatement sous le fond de celui ci Comme les ar tes sont initialement verticales cette derni re modification n entraine pas la cr ation de nouveaux neuds Il faut voir ici la raison pour laquelle les ar tes doivent tre verticales l ajout d l ments lD qui devraient traverser des l ments 2 ou 3D ar tes non verticales demanderait un effort de programmation qui ne nous a pas sembl prioritaire De plus il faudrait introduire des l ments pyramidaux dont la forme dans l espace r el se pr te parfois mal au calcul d coulement en r gime transitoire 42 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Les l ments 1 2 ou 3D ajout s ailleurs que sur la verticale du pi zom tre Je sont sur toute l paisseur de D3
151. es leur application figurent dans D3 D finition SPHINX est un logiciel acceptant le d p t d un but d un domaine r aliste et d outils dans l ordinateur C est un formalisame d assemblage vide de contenu tant que l op rateur n y d pose pas au moins une configuration mais qui peut en recevoir un grand nombre Option La limite entre ce qui est sp cifique d une configuration et ce qui rel ve du logiciel n est pas ais e indiquer car on peut tout changer ajouter enlever Pour fixer une telle limite nous ferons en aorte qu il soit particuli rement facile de changer de domaine r aliste 13 2 CONSTRUCTION D UN SYSTEME DE SIMULATION 9 5 faut il foire vrai Le mat riel sur lequel travaille l l ve est un assemblage de mod les c est dire en g n ral une simplification consid rable du syst me r el dont s est inspir l op rateur Cela d pend de la nature de ces mod les Les approximations concernent principalement L allure des champa de param tres constituant D3 Le nombre de ces champs Les lois physiques permettant d assigner une valeur une variable Ces aspects conditionnent le r alisme des mod les produits Pour augmenter ce r alisme l op rateur peut tricher A En d formant les r sultats fournis par les mod les e g l utilisation de nombres al atoires modifiant la lecture des r sistivit s vraies permet d augmenter en apparence l h t rog n it de ce champ lora d un sonda
152. es conductrices ne variaient pas lateralement ni en epaisseur ni resistivite electrique vraie Autrement dit il n y a pas d effets lateraux Le potentiel hydraulique n influe pas les resistivites vraies Cela signifi qu un traine electrique SPHINX ne rend pas compte de l etat de saturation de la roche et qu il ne peut pas etre utilise pour determiner le niveau de la nappe Par contre il renseigne indirectement sur la nature geologiqu des terrains et donc sur les parametres hydrogeologiques Plusieurs longueurs de ligne sont a disposition qu l on choisira en fonction de la profondeur d investigation souhaitee La facturation est independante de la longueur de ligne et vaut un prix unitaire visible dans le budget 8 1 que multiplie le nombre de stations L historique des manipulations comporte la longueur de ligne et le detail des stations Le resultat d un sondage electrique est stocke dans un fichier TRAINE ABnnn xx RES ou xx est un numero qui vous est demande par le programme le numero xx sera refuse par le programme s il est lt 0 gt 9999 ou s il a deja ete attribue nnn est la longueur de ligne et vaut 060 ou 200 Exemple TRAINE AB060 3 RES Ce fichier ou tout autre fichier de traine electridue peut etre consulte a la fin de la manipulation ou par l utilitaire 9 8 Le programme refusera l operation si un seul des points est en zone urbaine S certain s stations se trouvent en dehors du domaine il n y a pas interruption
153. es font d interpolation en s t u CALL JACOBIEN Matrice jacobienne en s t u CALL INVJAC Inversion de la matrice jacobienne CALL GRADIENT CALL CORRESPONDANCE Recherche des valeurs de perm abilit K et de porosi Calcul des composantes de la vitesse r elle FACX FACY FACZ CALL F915 ou F1220 Selon le type d l ment calcul des fonctions d interpolation en s t u Calcul de 18 coordonn e Z correspondant w Ecriture de Z FACX FACY FACZ u suivant Niveau d l ments suivant vers le bas 130 Programme VITESSE suite CAS DU SONDAGE 6 Pour un niveau n d l ments El ments num ros n MAXELM2D n 1 MAXCOUCHES Si ce n est pas le premier niveau qui est trait division de GRM niveau pr c dent par le nombre d l ments riverains de la verticale et criture de la moyenne Pour un l ment Si l l ment est riverain de l ar te verticale o se trouve le forage Selon qu il s agit d un prisme triangulaire ou rectangulaire et selon la position du n ud de la verticale dans le vecteur des n uds constituant l l ment on d termine s fl t 1 Pour u 1 n 0 2 n 0 9 coordonn e verticale dans l espace local Calcul de la vitesse identique au cas du forage 2 CALL GMN Sommation de FACX FACY FACZ dans GRM 10 3 u suivant Fin de si El ment suivant Niveau suivant 131 45 15 Ouvrage de captage Programme CAPTAGE Appel par la proc dure DISKSSPHI
154. es outils disposition En fonction de ces l ments tablir une offre d taill e la soumettre au logiciel qui l examine Si l offre est acceptable elle est valid e et devient alors le budget de l l ve Sinon il faut la modifier D penser 19 budget pour atteindre le but Les outils faisant l objet d une facturation ne sont plus disponibles quand le budget ne le permet plus L exercice est termin lorsque l l ve choisit l endroit du captage d finitif cas favorable ou quand le budget est puis Il peut alors pr senter son travail un expert muni de son offre initiale du d tail des d penses qu il a fait de l historique des manipulations ainsi que des r sultats de celles ci Tous ces l ments sont stock s par le logiciel 3 1flspect budg taire Tant que l offre n est pas valid e l acc s aux mod les payant est interdit Les rubriques de l offre sont pr d finies de sorte que l utilisateur doit seulement pour chacune d elles indiquer un montant Il n est pas oblig de tout remplir en une seule fois 19 logiciel stocke de mani re transparente l tat du devis tout instant et le propose comme tat initial lors d une session ult rieure On donne ci dessous un exemple d offre une fois valid e 50 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Nom GEHTACH 1 Bibliographie amp reconnaissance 1000 2 Traineselectriques 4200 3 Sondages electriques 2250 4 Piezometres 2 7600
155. esse r elle de l eau la verticale d un forage 2 ou 6 Appel par la proc dure DISKS SPHINX PROCEDURES 6 COM Fonctionnement interactif Conditions g n rales L aquif re est au repos il n y a pas de condition de d bit impos e par l utilisateur Les fichiers d l ments et de coordonn es non modifi s sont utilis s SPHINX ELM et SPHINX COR Les potentiels hydrauliques tant lus dans SPHINX RES la vitesse r elle est calcul e comme si le forage n existait pas on suppose donc ici que la pr sence des forages ne modifie pas le syst me d coulement Les routines dont le nom est pr c d d un font partie de la librairie SPHINXLIB CALL WRITENTETE Lecture du fichier r sultat de sondage m canique 2 ou 6 CALL OPELM3D Lecture du fichier des l ments DISKSSPHINX FILES SPHINX ELM CALL OPCOR3D Lecture du fichier des coordonn es DISKSSPHINX FILES SPHINX COR et recherche des extr mes en x y Lecture du fichier des potentiels hydrauliques DISKSSPHINX FILES SPHINX RES Etat de repof CAS DU SONDAGE 2 CALL LOCAL ST CALL LOKIRE2D Recherche des coordonn es locales s t correspondant x y Construction du vecteur des cotes des interfaces entre l ments et et du vecteur des classes d equivalence Pour une couche d l ments donn e Pour u 1 n 0 2 n 0 9 coordonn e verticale dans l espace local CALL FD915 ou FD1220 Selon le type d l ment calcul des d riv es d
156. est stock En 3D l se pr sente comme suit KyxKyyK PERM 1 PERM 2 PERM 4 PERM 3 PERM 5 x KzxK2yK 22 PERMIS Donc Puisque les chantillons du perm am tre sont recueillis dans des forages qui sont verticaux le programme ne fait que Gradient undtaire lire la valeur de K selon z Kzz et aucun calcul n est n cessaire 113 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR 4 5 9 Essais de pompage longue dur e Plusieurs proc dures et programmes sont utilis s Le fonctionnement est globalement le suivant Proc dure appelante DISKSSPHINX PROCEDURES151 COM Traitement interactif Contr le pr liminaire de l heure l acc s est r fus apr s 12 h chaque jour pour viter les perturbations ventuelles li es l effacement du disque temporaire SCRATCHSSPHINX 000000 06 h sur NEDCUO Choix du pi zom tre 6 dans lequel l essai doit avoir lieu RUN DISKSSPHINX PROGRAMMES EXECUTIONS PREPOMPAGE Rappel des param tres du forage demande du d bit imposer et ecriture ventuelle cf PREPOMPAGE de ces informations dans SCRATCHSSPHINX 000000 participant INQ si le niveau d eau est la cote du fond de l ouvrage Tentative d ouverture du fichier SCRATCHSSPHINX 000000 participant INQ En cas d echec interruption du traitement Construction du nom du fichier des r sultats SPHINXSDISK 000000 participant date TPZ i i9 9 essai de la journ
157. et de coordonn es sont d j en m moire centrale et que MAYBE une fois compact est en g n ral court De plus cette m thode vite de manipuler les fichiers annexes n cessaires la technique du boxing 104 Apr s WHEREQ la routine LOKIRE2D calcule pour chaque l ment dont le num ro figure dans MAYBE les coordonn es locales s t correspondant x y LOKIRE2D Kiraly 1990 est bas e sur le calcul tensoriel Connaissant 5 6 on peut regarder selon le type d l ment si x y se trouve l int rieur Pour les triangles si O0 lt s lt let 0 lt t lt 1 et stt lt 1 Pour les rectangles si 1 lt s lt let 1 lt t lt 1 105 4 5 5 Train s lectriques Programme TRAINE Mod le de train s lectriques Appel par la proc dure DISK SPHINX PROCEDURES 32 COM Fonctionnement interactif Les routines dont le nom est pr c d d un font partie de la librairie SPHINXLIB Demande interactive des coordonn es x y des extr mit s du train et de l espacement entre stations Calcul des coordonn es des stations max 500 situ s sur la droite o il y aura calcul CALL ZONE URBAINE J pour chaque station Si une seule est dans le polygone repr sentant la zone urbaine le profil est refus Demande interactive du num ro du train et construction du nom du fichier de r sultats DISKSSPHINX 000000 TRAINE ABO60 num ro RES ou DISKSSPHINX 000000 TRAINE AB200 n
158. ge lectrique Ce type d artifice permet de gommer un peu de la grossi ret du domaine r aliste Ce n est paa forc ment un gain en r alisme Il est pr f rable de dire l utilisateur Le domaine r aliste est simple les mod les produits admettent telles hypoth ses font appel dea lois physiques qui sont les suivantes et qui sont toujours valables Ainsi l op rateur pr serve le seul point commun des mod les et du syst me r el Ils font foi pour le prospecteur en pr sentant une coh rence dans leurs comportements respectifs B En demandant aux mod les de produire des variables qu ils ne aont pas faits pour produire Prenons l exemple du niveau d eau dans l aquif re Si l quation utilis e d crit la circulation d eau dans une nappe captive cas g n ral et qu on veut repr senter le comportement d une nappe libre cas fr quent deux approches sont possibles pour l op rateur Donner la valeur du potentiel hydraulique calcul au sommet du domaine et l appeler niveau de la nappe Communiquer la m me valeur en indiquant l utilisateur de quoi il S agit exactement Il existe partout un potentiel hydraulique dans le domaine v rifiant l quation Dans le logiciel on appele niveau de la nappe le potentiel hydraulique calcul au sommet du domaine Cette derni re approche nous parait meilleure En confrontant l l ve aux contradictions apparentes inh rentes au type de mod le
159. gg3 OTAPTIPA ebieuo e o1rjoeuveuied op Tessa SOUETTTOAINS O9AV 9330192 ebepuos 1583 9 Tzq uoz rd un aequerdur 9oueT lTI9eAI1ns sues 903303192 ebepuos Ied 9 zq uoz rd un zeque dui T3zos IT cuerI1T AInS sues jT3o2niasep ebepuos Ied 9 9213euozord Iz querdur eouerTTeA1us sues obe43eq aed Z 91ij3euozerd iequerdur 1 np TFS OI e bIz32e 9 ur z3 un 1 94 1099 9 obepuos uu 591 83 aebpng obejdeo ep ebexano senbT3euT o seeuuog 991 ss qTA gt In uo 9s dla bedwod op 518553 e3Te qqudioup uoes dl So13j3euoZeTd enbrs Audoes eTudeaboriara 9eTboT OXD H exTo39ebTIqo sTiA9p T ITlq 33 s uuoq np eouessT UUOD se e1eueb suoTqeurojur CO AN m in Z nNSAIN T DVSAIN 86 Fonctions des menus emboit s Le niveau 1 est le menu principal Figure 4 1 Figure 4 2 Utilisation des proc dures programmes et fichiers permanents lors du fonctionnement du logiciel les fichiers cr sz par l utitisateur Fe sont pas repr sent s AOGRAMM Seules les versions xbcutablss aont rantionnbes Lorsqu une proc dure appsle pivrieurs fois un programe une seuie repr sentation est donn e Les sppais des programmes aux routines des librairies sont galenent gnor s j Les liena des fichiers constituant ie donsine r eliste svec progrentes A
160. hauteur 0 est l exutoire du dispositif Le xesultat consiste en l affichage de couples temps hauteur d eau Aucun fichier n est cree l utilisateur doit relever les resultats a l ecran leur interpretation n est pas soutenue par le logiciel 158 6 GUIDE DE L UTILISATEUR L essai au permeametre est non destructif Il est donc possible de le refaire avec tout ou partie de l echantillon L utilisation du permeametre est gratuite et non inscrite dans l historique des manipulations DISKSSPHINX INFOS 51 INFO INFORMATIONS Pompage longue duree L essai de pompage de longue duree permet de prelever un debit choisi par l utilisateur dans un piezometre 6 destructif ou carotte et de connaitre le rabattement dans tout les piezometres installes apres une periode consideree comme infiniment longue L operation est immediatement interrompue Si le piezometre ou l on pompe est initialement sec RABATTEMENT Le rabattement est la difference de niveau d eau entre 2 etats successifs de l aquifere Le niveau d eau repond de la definition donnee au point 4 du menu Le niveau d eau initial correspond a l aquifere a l etat de repos Une seule pompe est disponible on ne peut donc pas pomper simultanement dans plusieurs piezometres Cette pompe a un debit maximum de 900 1 mn Le debit reste constant durant chaque essai les essais d injection sont interdits Pour des raisons techniques le logiciel refusera de faire un essai de pompage ap
161. hauteur de la nappe l annexe 1 montre que dana le syst me r el la seule pr sence de l quipement modifie la distribution des potentiels ni aux valeurs ponctuelles de potentiel proximit de l ouvrage Remarquons que lea seuls cas o le pi zom tre cr pin fournit la valeur exacte de la hauteur de la nappe sont Dana le syst me r el lorsque la base de l ouvrage affleure cette hauteur Dans le mod le quand la profondeur de l ouvrage est nulle Quand le pi zom tre est inacrit dans une surface quipotentielle syst me r l et mod le Dans le syst me r el la question suivante se pose Comment interpr ter le niveau d eau dans un un pi zom tre cr pin en termes de potentiels ponctuels Dans SPHINX le probl me pour l op rateur est inverse Disposant de valeurs ponctuelles de potentiel calcul es comment reconstituer un niveau d eau dans un tel pi zom tre 31 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Il faut choiair D finition Dans SPHINX le niveau d eau dana un pi zom tre cr pin sur toute sa longueur est la moyenne des potentiels hydrauliques rencontr s entre la surface du domaine r aliste et la base de l ouvrage pond r e par l paiseur des niveaux travers s et par leur perm abilit max Kxx Kyy Kzz Profil des potentiels K 5 0E 3 e 100 m e 20 m K 1 0E 5 h 1000 m e 30 m K 1 0E 3 998 x SE 3 x 100 1000 x 1E 5 x 20 9
162. i par l allure du train lectrique Le forage situ le plus au NE est carott bien qu il y ait un sondage lectrique et 2 train s proximit De plus il y a un pi zom tre d observation moins de 50 m Cet endroit semble pr senter un int r t particulier pour l utilisateur Les 3 sondages 6 ont fait l objet d un pompage d essai de dur e limit Leur interpr tation doit donner une appr ciation des valeurs de 18 perm abilit et du coefficient d emmagasinement des graviers A ce stade de la prospection le budget est presque puis I1 semblerait judicieux de d penser le solde pour un essai de pompage de longue dur e et l utilisation du flowm tre Un doute subsistera quant aux temps de transit d ventuelles substances polluantes en provenance de la zone urbaine puisque l outil Vitesse r elle ne pourra tre utilis Ces temps de transit pourront cependant tre estim s avec le gradient tel qu il est connu ainsi qu avec les valeurs calcul es de S et K D une maniere g n rale la prospection a t men e en vue d une exploitation de l aquif re de surface qui pr sente les ressources en eau les plus manifestes Vu les conditions budg taires peu d informations ont t obtenues sur la structure et les ventuelles ressources des formations sous jacentes
163. ibie Acceptable che SPHINXTOT 100 MARGE 100 SPHINXTOT Nettement trop cher SPHINXTOT 100 MARGE 100 P TOTAL 5 Ensuite contr le par rubrique 3 cas possibles pour une rubrique n SPHINXETAT 100 MARGE 100 SPHINXETAT n SPHINXETAT 100 MARGE 100 P ETAT n 5 Rubrique suivante Il suffit d une rubrique dont le montant soit inacceptable pour que OUT 1 91 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR Les fichiers DEV BUD et HIST portent en premi re ligne le nom de l utilisateur 4 2 9 Facturation La mise jour du budget suite une manipulation facturable est effectu e par la routine FACTURATION FOR de la librairie DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE SPHINXLIB OLB Chaque type d op ration est rep r par un num ro d ordre de 1 10 NBITEM 10 le programme appelant transmet ce num ro NATURE ainsi que la quantit NOMBRE par laquelle il faut multiplier le prix unitaire de l op ration Sondage lectrique 1 Train lectrique Nombre de stations Forage 2 Profondeur Forage 6 carott non surv Profondeur Forage 6 carott surv Profondeur Forage 6 destructif Profondeur Forfait tourn e pi zo 1 Tourn e pi zo mod le hydraulique Vitesse r elle Flowm tre Nombre de pi zo l 1 Les prix unitaires sont lus dans participant BUD 45 Stockage du domaine r aliste 6 fichiers sont n cessaires la construction des mod les La forme
164. iers Le premier est du m me type que pour les sondages non surveill s 37 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION 8076 SPHINX Resultat du sondage mecanique 5 Coordonnee en X 903029 0 m Coordonnee en Y 221949 0 m Coordonnee en Z 810 00 m Profondeur atteinte 8 metres De 810 00 metres a 804 55 metres 1 Graviers fluvioglaciaire De 804 55 metres a 802 00 metres 2 Argiles lacustres Niveau d ean 807 22 metres Figure 3 12a Mod le de sondage m canique 6 carott avec surveillance Lithologie et niveau d eau Le second contient les potentiels hydrauliques en cours de forage calcul s par interpolation entre les valeurs nodales FORAGE SURVEILLE No 5 Potentiels hydrauliques mesures a chaque sortie du carottier Se reporter an fichier FORAGE 5 RES pour la lithologie De 810 00 metres a 808 00 metres FORAGE SEC Fond du trou a 806 00 m Potentiel hydraulique mesure 807 22 m Fond du trou a 804 00 m Potentiel hydraulique mesure 807 22 m Fond du trou a 802 00 m Potentiel hydraulique mesure 807 16 m Figure 3 120 Mod le de sondage m canique 6 carott avec surveillance Potentiels hydrauliques chaque sortie du carottier La facturation au m tre est plus ch re que dans le cas pr c dent 35 35 10 Perm am tre charge variable Le mod le permet la d termination indirecte de la composante verticale du champ de perm abilit Ce n est donc pas une observation Le programme dem
165. imitee Outre le niveau d eau le log stratigraphique des terrains rencontres fait partie du resultat Il est possible d y effectuer par la suite des essais de pompage de flowmetre et d utiliser l outil Vitesse reelle Le fait d etre surveille signifie que l utilisateur est present lors des travaux Le forage avance par tranche de 2 metres A l issue de chaque tranche le programme ecrit a l ecran le POTENTIEL HYDRAULIQUE en cours de forage le tubage n est pas crepine et la nature geologique des terrains traverses L utilisateur peut alors choisir de continuer ou d arreter le sondage ATTENTION Si un forage 6 carotte surveille est interrompu il n est pas possible de le prolonger ulterieurement a moins de le refaire en entier Deroulement Le programme demande les coordonnees x y du point de surface du sondage et recherche le point disponible le plus proche Ce point il peut etre en zone urbaine vous est propose comme 157 6 GUIDE DE L UTILISATEUR solution de rechange On peut le refuser et quitter le programme Pour chaque tranche de 2 m affichage de la nature geologique et du potentiel hydraulique au fond de l ouvrage L utilisateur choisit de continuer ou d arreter etc Deux fichiers resultats sont crees Comme pour les autres types de sondage mecanique un fichier SONDAGE xx RES visible a tout moment avec l utilitaire 9 9 Ce fichier contient le log stratigraphique et le NIVEAU D EAU Un fichier POTE
166. it s repr sentatives de 2 aquif res superpos s s par s par un niveau imperm able des conditions de potentiel sont impos es sur les 2 cot s du dispositif la base et le Sommet tant imperm ables K 100 m s K 1 0E 03 m s K 1 0E 20 m s Potentiels impos s h 7493 1007 70 E h 2492 5 m 6076 he492 m 10 Figure 1 R seau d l ments finis perm abilit s et conditions aux limites En trait fort les l ments 1D La figure 2 repr sente le mod le produit par calcul On remarque que l aquif re sup rieur se vide dans l aquif re inf rieur uniquement par les l ments 1D ANNEXE 4 Eigure 2 Mod le Repr sentation des quipotentielles tous les 0 1 m Les fl ches indiquent la direction du vecteur vitesse On refait le calcul cette fois en ajoutant comme conditions aux limites les valeurs de potentiel calcul es pr cedemment sur toute la verticale des l ments 1D aussi en dessous d eux Ce deuxi me mod le est identique au premier mais le proqramme indique alors les d bits nodaux tous les n uds o un potentiel a t impos Aux n uds des l ments 1D et en dessous on obtient 492 379 492 379 492 379 492 379 492 379 492 379 492 379 492 379 492 379 492 379 492 379 492 379 492 379 492 379 492 379 492 369 492 360 492 357 492 354 On peut alors dresser un bilan des d bits l ments 1D Sch matiquement on obtient Potentiel h ml D
167. itial moins 16 49 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION rabattement Ce total des d bits vaut le d bit impos par l utilisateur d bit de la pompe Cote h11 h21 031 Sommet h12 h22 Q32 h13 h23 90 033 I a a 1 hl4 h24 Q34 I h15 h25 8 035 a l et hi6 h26 Q36 i h17 h27 037 t 7 Base du forage 7 Base du forage Base du forage t h18 h28 o h19 h29 Q39 l I I h110 h210 Q310 I h111 h211 1 l 937 Zosi Etat 1 Etat 2 Q21 Cote Transformation Calcul du niveau Sommet f d eau NI p NI ne rabattement R R sultat du flowm tre Valeur impos e Valeur calcul e Cote base du forage hij Potentiel hydraulique 228 l tat i et au n ud j Qij D bits nodaux Q21 est le d bit impos par l utilisateur X031 Figure 3 20 Processus de construction du mod le de flowm tre 50 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION SPHINX Resultat de flowmetre Les flux indiques sont des vitesses verticales Les valeurs negatives indiquent des vitesses ascendantes n Piezometre No 3 Cote du sommet du piezometre 810 00 m Cote du fond du puits 770 00 m Debit 900 fl mn Altitude du point 807 79 Valeur du flux 0 01498 m3 s lt gt 900 1 mn Altitude du point 807 54 Valeur du flux 0 01465 m3 s Altitude du point 807 29 Valeur du flux 0 01432 m3 s Altitude du point 807 04 Valeur du flux 0 01400 m3 s Altitude du point 806 79 Valeur
168. k k k k k k k k k k k k k k k kk k DISKSSPHINX INFOS 6 INFO INFORMATIONS Vitesse reelle L outil Vitesse reelle que propoae SPHINX ne trouve pas d equivalent dana la realite Il permet de connaitre lea composantes en x y z de la vitease reelle de l eau vitease de pore dans l aquifere suau ros sur une serie de points le long d un forage 2 et 6 161 6 GUIDE DE L UTILISATEUR Durant cet essai on considere que la presence du piezometre n influence pas le champ des vitesses Cela signife que les vitesses obtenues sont les vitesses de l eau comme si le tubage n existait pas le resultat est donc une indication quant a la circulation intensite et direction dans l aquifere A cet egard l outil vitesse reelle tend a remplacer l essai de tracage qui ne figure pas dans le logiciel Pour l utilisateur il suffit d indiquer le numero du forage sur le lieu duquel mais pas DANS lequel l essai doit avoir lieu Le fichier resultat porte le nom F n FLX ou n est le numero du forage choisi Ce fichier est visible par l utilitaire 9 13 il est de la forme Rappel des parametres du forage Altitude Vitesse sur x Vitesse sur y Vitesse sur z Altitude Vitesse sur x Vitesse sur y Vitesse sur z Altitude Vitesse sur x Vitesse sur y Vitesse sur z L altitude est comprise entre le niveau d eau et le fond de l ouvrage Le nombre de resultats intermediaires varie selon la complexite de la lithologie La facturation est forfaitaire Le pri
169. kk R OR R A 351 6 GUIDE DE L UTILISATEUR Les donnees climatiques seront de preference demandees a partir d un terminal graphique Si ce n est pas le cas le graphique ne sera pas affiche 8 l ecran mais peut etre envoye sur l imprimante DISKSSPHINX INFOS 31 INFO INFORMATIONS Sondage electrique Dans SPHINX les sondages electriques sont simules en utilisant la methode des filtres de Ghosh les hypotheses simplificstrices sont les suivantes Extension lsterale infinie Le modele de sondage est produit comme si les couches conductrices ne variaient pas lateralement ni en epaisseur ni en resistivite electrique vraie Autrement dit il n y 8 pas d effets lateraux Le potentiel hydraulique n influe pss les resistivites vraies Cels signifie qu un sondage electrique SPHINX ne rend pas compte de l etat de saturation de ls roche et qu il ne peut pas etre utilise pour determiner le niveau de la nappe Par contre il renseigne indirectement sur la nsture geologique des terrsins et donc sur les parametres hydrogeologiques Plusieurs longueurs de ligne sont a disposition que l on choisirs en fonction de 1a profondeur d investigation souhaitee La facturstion est independante de ls longueur de ligne l historique des manipulations la comporte Le tarif est visible dans le budget 8 1 Le resultat d un sondage electrique est stocke dans un fichier SONDAGE xx RES ou xx est un numero qui vous est demande par le programme le numero
170. l Il contient les versions source des programmes Vax Fortran 77 que l op rateur a int ret conserver en vue d ventuelles modifications Les programmes correspondent aux outils et utilisent parfois les routines stock es dans DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE Contenu du directory DISKSSPHINX PROGRAMMES CODESl et Lot BUILDF FOR CAPTAGE FOR DECLARATION TXT DEVIS FOR DRAWCLIMAT FOR DRAWGEOL FOR DRAWLOG FOR DRAWOP FOR DRAWTOPO FOR FLOWMETRE FOR FORAGE 2DNS FOR FORAGE 6CAS FOR FORAGE 6CNS FOR FORAGE 6DNS FOR INTERPRET FOR MKTRAN FOR MODI RESEAU FOR PERMEAMETRE FOR PREFLOWMETRE FOR PREPOMPAGE FOR SHOWQUEUE2 FOR SHOWQUOTA FOR SONDAGE FOR TEST MEMORY FOR Cr e lors de la premi re utilisation les fichiers participant BUD DEV et HIST En fin d exercice crit les coordonn es et la profondeur du captage d finitif dans l historique des manipulations Par la suite permet d interdire l acc s au logiciel Fichier de variables incius dans les programmes Etablissement et validation de l offre Repr sentation graphique des donn es climatiques Champ Nature p trographique amp faci s sur D2 carte geologique R pr sentation graphique de log de forage Carte des op rations effectu es par l utilisateur Carte topographique Calcul des d bits verticaux dans un pi zom tre Installation de forage 2 Installation de forage 6 carott avec surv Installation de forage 6 carott
171. la d termination des param tres hydrog ologiques qui seuls l int ressent Ex R sistivit lectrique vraie faible S diments fins gt K faible 2 approches permettent au prospecteur de conna tre ces relations D termination exp rimentale Un sondage lectrique un forage carott au m me endroit En employant le perm am tre sur divers segments de la carotte on peut tablir une corr lation pr cise Rhoy K Emploi de relations empiriques L l ve utilise des relations pr tablies g n ralement vraies Nous qualifierons de r aliste une relation admise dans une grande partie des sch mas abstraits disponibles dana la litt rature concernant le type de syst me r el repr sent Ex Sondage lectrique seul Rho faible K probablement faible 20 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Lors d une prospection les relations empiriques sont largement utilis es d faut de mieux Aussi la qualit de l exercice de simulation i e son apport l exp rience du participant est largement conditionn e par le r alisme des relations entre param tres La figure 3 2 illustre la nature des relations existant dans D3 les valeurs associ es chaque classe d quivalence sont donn es la figure 3 3 Champs des caract res physiques K Ss me Rhov FR Facteurs g ologiques Nature p trographique et faci s Age Facteurs g omorphologiques Relief D2 li D bit distribu Figu
172. lac s sa verticale ne soit l objet d une condition aux limites du mod le hydrodynamique Fonctionnement Demande interactive des coordonn es et de la profondeur nombre entier du sondage Recherche des coordonn es du noeud coin le plus proche Construction du vecteur des paisseurs des couches travers es et des num ros des classes d quivalence correspondantes Cea informations sont disponibles directement sans calcul en lisant les fichiers d crivant D3 Construction du vecteur des potentiels hydrauliques aux n uds milieux de la verticale au droit du point retenu Comme les ar tes dea l ments sont verticales le sondage est vertical Calcul du niveau d eau et criture des r sultats Remarque L affinage du r seau n est pas entrepris lora de l installation des sondages m caniques mais seulement lors d une op ration de pompage de flowm tre La profondeur de l ouvrage est donn e priori par l utilisateur L historique des manipulations est mis jour La facturation est sp cifique c est une fonction lin aire de 18 profondeur et on ajoute ventuellement les frais de d placement de la machine au cas o 18 manipulation effectu e juste avant n est pas un sondage 6 queique soit le genre exact de ce sondage sondages 6 destructifs ou carott s avec ou sans surveillance Suggestion Calculer le prix selon un fonction non lin aire de la profondeur 5 5 9 Sondages m caniques ca
173. les coordonn es sont d finies dans CORRESPONDANCE Principe Si le segment de droite 0 y x y coupe un nombre impair de segments d finissant le polygone alors x y est dans le polygone Note Il ne peut y avoir qu une zone urbaine Sa pr sence n est pas indispensable au fonctionnement du logiciel elle est toutefois n cessaire dans la configuration actuelle 137 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR 4 6 Contr le sur le d roulement de la prospection Les versions source des programmes appel s par l il du ma tre sont contenus dans DISKS SPHINX IA et les versions executables sont comme 165 outils dans DISKSSPHINX PROGRAMMES EXECUTIONS Ce ne sont que les traductions FORTRAN des r gles expos es sous 3 6 2 Les coefficients n cessaires au fonctionnement sp cifiques au domaine r aliste en vigueur sont contenus dans DISKS SPHINX IA DOMAINSPARAMETERS FOR cf Annexe 7 138 5 MODIFICATION DU SYSTEME Chapitre Y Modalit s de transformation du syst me Ce chapitre est destin toute personne jouant le r le de l op rateur et souhaitant modifier une partie du logiciel Il s agit principalement des modalit s de remplacement du domaine r aliste c est dire de d crire la mani re dont celui ci est stock On trouvera galement ci dessous les r gles respecter pour ajouter ou modifier un outil 2 1 Stockage de D5 Le changement de domaine r aliste consiste remplacer modifie
174. li e aux param tres d crivant l eau elle m me ni aux lois qui d crivent son comportement Trouver l objet revient donc conna tre la circulation de l eau souterraine c est dire conna tre la distribution spatiale des param tres hydrog ologiques ainsi que les conditions de potentiel ou de d bit aux limites du domaine Il est ainsi l gitime d tablir une quivalence entre 1e but initial recherche d un objet et le but tel qu il est red fini ci dessus 62 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION D termination des param tres hydrog ologiques Il existe des outils Obtention de conditions aux limites Il existe des outils Recherche de l objet Eau Pas d outil de d termination A B ON PEUT UTILISER LES PARAMETRES GEOLOGIQUES GEOPHYSIQUES ETC Par ailleurs bien que la structure g ologique soit sans rapport conceptuel avec le but poursuivi D termination spatiale des param tres hydrog ologiques il existe un rapport de fait puisque la distribution spatiale des param tres hydrog ologiques est li e celle des diff rentes formations rocheuses C est par ce biais que la g ologie intervient en prospection hydrog ologique et que le prospecteur utilise les r gles de la gen se des formations rocheuses comme valides sous l aspect de la distribution spatiale des param tres agissant sur la circulation de l eau C COMMENT QUANTIFIER LA STRUCTURE GEOLOGIQUE On utilise ici les propri t s des champs Ag
175. lieu du pompage et le d bit les temps auxquels il souhaite connaitre les rabattements Le programme fonctionne autant de fois qu il y a d chantillonnage chaque p riode simul e utilise comme condition initiale le r sultat du calcul pr c dent Choiz du pas de temps En l absence de crit re de stabilit pr cis pour les mod les tridimensionnels le pas de temps vaut le 1 10 me de la p riode simul e Exemple Plan d chantillonage Pas de temps 1 mn 6 s 10 mn 1 mn SPHINX Fichier SPHINX DISK 000000 GEHTACH 9 JAN 1992 TPZ 2 1 RESULTAT DE POMPAGE D ESSAI Rappel des parametres des piezometres Numero 1 X 9022350 m Y 221123 0 m Z 810 00 Prof 1 m Numero 2 X 902800 0 m Y 221500 0 m Z 810 00 Prof 11 m Numero 3 X 902833 0 m Y 2215499 m Z 810 00 Prof 40 m Numero 4 X 9027044 m Y 221600 2 m Z 810 00 Prof 55 m Numero 5 X 903029 0 m Y 221949 0 m Z 810 00 Prof 8 m Pompage dans le piezometre No 3 Debit 900 l mn 99904960 090990009099999490099490099990040999044940409009990 9909999000099 40999999 EE ES Piezometre No 1 Piezometre SEC Piezometre No 2 Rabattement 0 00 m Piezometre No 3 Rabattement 0 02 m Piezometre No 4 Rabattement 0 00 m Piezometre No 5 Rabattement 0 00 m 46 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION 09000090999024049q000 6400904099966994909499999946000 0099606049999 6499 Temps 600 s 10 00
176. lowm tre la fonction quadratique d crivant la distribution du potentiel hydraulique peut diff rer sensiblement selon la taille des l ments voisins du lieu de pompage de l allure analytique des quipotentielles On r scud cette difficult en affinant automatiquement le r seau d l ments finis proximit du n ud d bit impos Exemple Soit le r seau d l ments finis quadratiques 2D suivant R seau 2D initial et R seau 2D modifi quipotentielles et guipotentielles Figure 3 15 Exemple de r seau 2D en plan avant et apr s affinage autour du n ud d bit impos Caract ristiques du mod le Longueur Largeur 400 m T 1 0E 04 m s2 Alimentation distribu e 0 Q au n ud milieu 0 01 m3 s Potentiel hydraulique impos sur tout le contour 1000 m 41 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION En coupe les potentiels calcul s selon A A sont repr sent s la figure 3 16 1000 980 960 x e hix R seau initial 940 TM hix R seau modifi hix selon DUPUIT 920 0 100 200 300 400 x m Figure 3 16 R pr sentation des potentiels hydraulique sur le r seau 2D selon une coupe A A avec le r seau initial puis apr s modification du r seau La solution de Dupuit est consid r e comme r f rence Les pi zom tres 2 peuvent tre install s n importe o dans le r seau et pas seulement aux n uds majeurs En imaginant que de tels pi zom tres S
177. manent qu il a apport mon travail la forme la plus active de l encouragement et du soutien MM le Prof O Besson professeur l Institut de Math matiques de l Universit de Neuch tel le Dr Y Emsellem directeur du GEOLAB Sophia Antipolis et le Dr W H rlimann deputy manager COLENCO Ltd ont accept d tre membres du jury de th se Les entretiens que j ai eu avec eux ont t autant d clairages diff rents sur SPHINX dont la forme actuelle est empreinte de leurs observations ou conseils pr cieux Je leur exprime ici toute ma reconnaissance Le d veloppement de l oeil du ma tre a commenc par recueillir le savoir de plusieurs personnes expertes en mati re de prospection d eau je remercie chaleureusement les prof I Muller et A Parriaux d avoir bien voulu tre longuement questionn s ce propos Le formalisme de stockage des connaissances m a t pr sent par J P Muller professeur l Institut d Informatique de l Universit de Neuch tel je le remercie vivement du temps consenti Au cours de ces ann es j ai largement us ou abus du savoir des math maticiens Parmi eux j ai plaisir remercier le prof O Besson et le Dr E Zuur Les informaticiens n ont pas non plus t pargn s par les multiples probl mes inh rents la fabrication d un logiciel A cet gard le d partement de calcul de l Universit de Neuch tel par les personnes de MM F Burri R Choffat et J P Maradan qui va
178. mani re Pourquoi un mod le num rique 2 La simulation d un essai de pompage n cessite telle que nous l avons abord e des calculs importants Ce sont les mod les num riques qui consomment le plus de temps de calcul demandent une m moire que seules offrent les grosses machines On peut formuler les critiques suivantes Le d bit des essais de pompage est suffisamment faible pour que dans la plupart des cas une solution analytique soit admissible pas d effets lat raux 44 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Il serait donc possible de simplifier consid rablement le logiciel et de l installer sur des ordinateurs plus petits Ces critiques sont fond es mais l argument en faveur de la solution retenue est le suivant Le champ des potentiels hydrauliques ou chimiques et des d bits doit tre coh rent avec celui des param tres du domaine r aliste Cel signifie que sans mod le num rique il ne serait pas m me possible de construire un champ vraisemblable de potentiels l tat de repos D s lors pour l op rateur comment situer par exemple la hauteur de la nappe Les essais de pompage de longue dur e correspondent la construction du mod le hydrodynamique avec une condition de d bit suppl mentaire impos e par l utilisateur Dans ce mod le l quation LP1 de l annexe 2 est v rifi e en tout point de D3 en n gligeant la d riv e temporelle Le participant est averti que les r sultats repr sentent
179. mme MODI RESEAU Affinage du r seau d l ments finis au voisinage d un n ud d bit impos par l utilisateur et ajout d l ments 1D verticaux Utilis pour toutes op rations de pompage et flowm tre Appel par les proc dures DISK SPHINX PROCEDURES 51A COM 52A COM et 53A COM Trait par lots Les routines dont le nom est pr c d d un font partie de la librairie SPHINXLIB Lecture du fichier SCRATCHSSPHINX 000000 participant INQ cr par PREPOMPAGE et dans lequel figurent les coordonn es du n ud de surface le num ro du n ud situ imm diatement Sous la base de l ouvrage la profondeur de celui ci et le d bit voulu Ouverture des fichiers de Coordonn es et d l ments anciens et nouveaux Copie de l ancien fichier de coordonn es dans le nouveau Recherche du nombre destin la num rotation des nouveaux CALL FINDITER l ments Copie de l entete de l ancien fichier d l ments dans le nouveau CALL VOISINS CALL MODIPAR CALL MODIPAR2 CALL MODULO 2D CALL MODULO 3D CALL ELE6 CALL ELE8 CALL ELE15 CALL ELE20 HOVAVIVA TIVO T IVO 5XAVIVH TIVO dOVAVIVA TIVO TINO Q 2 E Q a E 2 e S5VAWVIXG l IVO Q D E 2 rd c Q a E m OWID2OIWVO TIYO TIYO S5XAVIVGd TIVO WO2 InO IVO TIVO TIVO G 2 E t a P t Q o x gt E t a t Q
180. mmentaires autorises au dessus Gu mot cle Colonne 1 numero du jour de l annee Colonne 2 temperature moyenne oC Colonne 3 precipitations CLIMATIC DATAS 1 2 3 4 5 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 3 5 0 4 3 1 5 7 2 0 O G U Q U e OQ x O 3D 1D O O 3 10 D 5 x gt NOU O 0 e Qm NN O O O OOO O O OoOo M O O O O O C mm jour ANNEXE 6 finnexe ANNEXE 7 SUBROUTINE DOMAINSPARAMETERS X EXPLOITATION Y EXPLOITATION DISTANCE EXPLOITATION LIBSTHICK LIBSK LIB KMINI amp INCLUDE PROGRAMMES CODES DECLARATION TXT MAINSEXP LIBSKMINI X EXPLOITATION Y EXPLOITATION DISTANCE EXPLOITATION C This is the CSTM LIBSTHICK LIBSTHICK LIBSTHICK LIBSTHICK LIBSTHICK LIBSK 1 LIBSK 2 LIBSK 3 LIBSK 4 LIBSK 5 END 1 2 3 4 5 I lI Includes any characteristics of the domain that are need by Should be modified for any new domain used in by SPHINX 2 0E 03 903000 Coordinates of water 220500 distribution center 10 15 10 100 n m P P tn 0E 3 0E 5 0E 6 DE 5 0e 4 1600 m Reasonable distance to distribution center for tdefinitive eploitation borehole Gravels Morain Clays Gravels again maybe a lens Calcareous ANNEXE 8 ANNEXE Exemple complet d exercice Pr sentation d un devis d un
181. n ZAC de l chantillon et du niveau xamin correspond un des cas A 0 0 0 gt 0 gt 0 lt 0 B gt 0 gt 0 gt 0 lt 0 lt 0 lt 0 ZAC gt 0 gt 0 lt 0 gt 0 lt 0 gt 0 Er ff T et vaut ZAC XIMP A B XIMP est l paisseur du niveau avec A 0 si A O0 B 0 si B 0 ZAC 0 si ZAC O 112 On ecrit DO 10 I 1 NBCOUCHES A ZZF I CREMENT B CREMENT ZZ 22F 141 XIMPeZZF I ZZF 141 IF A LT 0 A Q IF B LT 0 B 0 ZAC XIMP A B IF ZAC LT 0 ZAC 0 CALL CORRESPONDANCE IRHO I LEGTXT PERM STO VALRHO FROTT ISTYL INTS PERPUITS PERPUITS ZAC 22 PERM 6 10 CONTINUE Illustration du fait que le tenseur de perm abilit K donne directement la valeur de K sur les axes du r f rentiel g ometrique K 0 0 K Ce sont les perm abilit s principales orthogonales entre elles Choisissons un angle de 30 entre la droite portant K1 et l axe X On peut montrer Neuman 1984 que le tenseur de perm abilit K vaut alors e K 7 25 3 03 3 03 3 75 Soit en 2 dimensions les perm abilit s directionnelles 02 Relations entre perm abilit directionnelle et flux pour un gredient donn Y 1 La diagonale de K donne les valeurs de K sur les axes x et y soit 7 25 et 3 75 On peut lire ces valeurs sur le graphique ci contre Perm abilit dans Flux pour un chaque direction gradient unitaire Dans SPHINX c est le tenseur qui
182. n d interpr tation de r aultata ou de mauvaises gestion du budget sont nulles et le participant n a pas lea redouter Cela signifie que n tant paa confront aux cona quences r ellea de sea actes il peut durant l exercice proc der de mani re d sordonn e ou irr fl chie sans qu aucune observation ne lui soit faite Dans ces 1 INTRODUCTION conditions l apport p dagogique est r duit voire nul si l l ve a proc d de mani re purement al atoire C est pour cette raison que le syst me de simulation doit galement contr ler en permanence le bien fond d une action engag e Il doit en outre entretenir un historique dea manipulations effectu es par chaque utilisateur qui a pour fonction de permettre une discussion avec dea experts en dehors du programme pendant ou apr s l exercice Le r le de l utilisateur est le suivant Prendre connaissance du but des investigations des conditions g ographiques g ologiques de aurface climatiques etc Etablir un devis des travaux Soumettre le devis au programme qui l analysera et ventuellement le refusera en r clamant des modifications Une fois le devis tabli l utilisateur doit s y tenir D penser le budget ainsi constitu afin d atteindre le but poursuivi 15 Plan de l expos Les d finitions relatives aux notions de sch ma et de mod le n cessaires notre expos sont fournies dans ce m me chapitre au paragraphe suivant Le chapitre
183. n fonction de sa profondeur de p n tration dans l aquif re inf rieur tend vers une valeur asymptotique dont la valeur tant donn que la pr sence du pi zom tre modifie le champ de potentiels en tout point ne peut tre obtenue par une formule de pond ration P Les m mes essais ont t r p t s avec des perm abilit s diff rentes Les variations de ce param tre n ont pas induit de modification des valeurs calcul es l int rieur du pi zom tre ANNEXE 1 Q Potentiel en tout point du pi zom tre m tre m tezome Profondeur du p 999 00 999 25 999 50 999 75 1000 00 Potentiel hydraulique calcul m x Figure 3 Potentiel hydrauligue calcul en tout point l int rieur du pi zom tre en fonction de sa profondeur De ces quelques calculs on pourra retenir que lorsqu un pi zom tre cr pin sur toute sa hauteur traverse un champ de potentiels hydrauliques non constant zone d exutoire ou d une mani re g n rale tout milieu h t rog ne et du fait que la pr sence de l quipement modifie la g om trie de ce champ la mesure pi zom trique ne peut pas renseigner de mani re quantitative sur la valeur et la distribution Spatiale des potentiels ponctuels Il s ensuit que le niveau d eau dans le tubage n indique pas non plus la hauteur de la nappe cas particulier de potentiel h z ANNEXE 2 ANNEAC Nature du mod le hydrodynamique et d finition du niveau d
184. nce 3 Realisation Implantation VAX Procedures VMS V5 4 Programmes VAX FORTRAN77 Librairie graphique GKS V3 2 INFORMATIONS Mandat mu me me ue me ee Un ne mm mm men mm mm m e mm mm ee ama Le but est de trouver dans le domaine realiste un point x y ou imposer un debit de 10 000 m3 jour sans provoquer un rabattement superieur a I 2 0 m ni en ce point ni en d autres La distance de ce point au lieu l d exploitation X 903 000 Y 2201500 doit etre inferieure a 1 500 Le champ des vitesses reelles doit permettre de prevoir qu une pollution provenant de la zone urbaine ne gagnera pas x y en moins de 10 jours Pour cela les elements suivants sont a disposition Carte topographique rubrique 9 1 Carte geologique 9 2 Bibliographie 1 3 148 6 GUIDE DE L UTILISATEUR Le premier stade consiste a faire une offre pour la prospection 1 2 Une fois validee cette offre deviendra votre budget auquel sera soustrait au fur et a mesure le prix des differentes operations effectuees Tous les outils de prospection dont l utilisation est facturable geophysique forages essais de pompage etc sont inaccessibles tant que le budget n est pas constitue On peut consulter a tout moment le budget actualise 8 1
185. ndiqu es au 3 3 3 et les coefficients n cessaires sont tabul s d apr s Brochet et Gerbier 1968 4 5 2 Sondages lectriques Programme SONDAGE Mod le de sondages lectriques Appel par la proc dure DISKSSPHINX PROCEDURES 31 COM Fonctionnement interactif Les routines dont le nom est pr c d d un font partie de la librairie SPHINXLIB Demande interactive des coordonn es x y du lieu du sondage CALL OPELM3D Lecture du fichier des l ments CALL OPCOR3D Lecture du fichier des coordonn es CALL CAROTTE CALL LOKIRE2D Cote des interfaces entre l ments la verticale de x y et vecteur des num ros de classes d equivalence CALL ZONE URBAINE x y doit tre en dehors du polygone d finissant la zone urbaine Coordonn es dans CORRESPONDANCE Pour chaque couche d termin e par CAROTTE CALL CORRESPONDANCE Recherche de la valeur de Rhov CALL SOND Demande interactive du num ro du sondage Sur cette base construction du nom du fichier de r sultats SPHINXSDISK 000000 SONDAGE num ro RES Contr le de la non pr existence du fichier Choix de la longueur de ligne AB Ecriture de l entete du fichier r sultat Calcul des Rho app m thode de Ghosh Ecriture des r sultats 102 ROUTINE CAROTTE La routine CAROTTE est utilis e par les outils de prospection pouvant tre appliqu s partout sur D2 Sondages et train s lectriques forages 2 et donc calculs de
186. ne la d finition du rabattement utilis e dans SPHINX 3 i i 2 Avant de construire le mod le hydrodynamique avec la condition de d bit suppl mentaire le logiciel affine le r seau d l ments finis dans a r gion du pompage La modification du r seau autour de 2 noeuds qui pourraient appartenir un m me l ment peut conduire une g om trie incoh rente du point de vue du calcul enchev trement des l ments ajout s Pour cette raison l imposition d un d bit n est permise qu un seul n ud la fois Il n y a qu une pompe disponible 40 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION signifi udian i i Le pi zom tre dans lequel a lieu le pompage est repr sent par des l ments 1D verticaux haute perm abilit En principe ces l ments ne peuvent tenir compte du diam tre du pi zom tre de sorte que ce diam tre ne sert qu fixer une valeur r aliste du d bit maximum imposable Il existe des pompes immerg es de diam tre 6 dont le d bit atteint 900 l mn et varie peu avec la charge Cette valeur maximum est retenue Il est par ailleurs interdit d imposer un d bit positif injection parce que le mod le hydrodynamique ne traite pas le cas d un aquif re qui d borde que faire de l eau en trop o la r infiltrer n d es 2 La taille des l ments finis est priori quelconque Lors de 18 construction d un mod le hydrodynamique par l action de l utilisateur Essais de pompage ou de f
187. ns d bit impos au n ud aup rieur On obtient ainsi un tat de l aquif re au repos pour la discr tisation affin e du domaine Construction d un deuxi me mod le tat 2 en ajoutant cette fois 18 condition de d bit impos au sommet de la colonne d l ments 1D Construction du troisi me mod le tat 3 en imposant dans les l ments 1D les potentiels hydrauliques calcul s dans l tat 2 et en supprimant la condition de d bit Les 3 mod les correspondent des situations stationnaires r gime permanent L tat 1 est utilis pour calculer le rabattement dans le pi zom tre Ainsi on peut tester que la pompe n est pas d noy e et inscrire les r sultats du flowm tre uniquement pour des cotes comprises entre 18 valeur du niveau d eau initial moins le rabattement et la base de du sondage Remarque Au lieu de calculer l tat 1 on pourrait lire le mod le stock conditions aux limites identiques mais r seau non modifi Comme 16 simple fait d affiner la discr tisation change l g rement la distribution des potentiels on est contraint au calcul de l tat 1 Traitement des d bits calcul s dans l tat 3 Le profil des d bita dans le pi zom tre est obtenu par sommation en partant du n ud coin situ imm diatement sous le fond des d bits nodaux calcul s Enfin ce profil est corrig afin d obtenir 0 la base de l ouvrage et le total des d bits nodaux la cote valant le niveau d eau in
188. nt la prevision concern nt les sondages 2 et quitter le logiciel Lors d une session ulterieure on retrouve le devis a l etat dans lequel on l a laisse auparavant 149 6 GUIDE DE L UTILISATEUR Lorsque toutes les rubriques sont completees par des montants qui semblent convenables a SPHINX celui ci propose de valider le devis c est a dire d en faire votre budget definitif Lorsque l utilisateur et le logiciel sont d accord pour valider l offre Le budget est enregistre son montant total vaut celui de l offre Le prix de toutes les operations facturables effectuees par la suite lui sera automatiquement soustrait L offre n est plus modifiable le programme de devis n est plus accessible DISKSSPHINX INFOS 13 SPHINX BIBLIOGRAPHIE NOTE Cette bibliographie est representative du niveau de complexite du domaine d investigation et des modeles a disposition Elle est donc sommaire et ne fait etat que des aspects et parametres figurant effectivement dans SPHINX M me me me o que o CONTEXTE GEOGRAPHIQUE Les coordonnees geographiques moyennes de la region sont 46048 de latitude nord et 6021 de longitude est 11 s agit d un cone fluvio glaciaire a tres faible pente d altitude moyenne 810 m Ce
189. oins des l ments les coordonn es s t sont ais ment trouv es 31 31 Par contre on ne Sait pas d quel l ment riverain de l ar te verticale emprunter K m ou hi Le mod le consiste en la moyenne arithm tique des vitesses calcul es pour tous les l ments ayant en commun l ar te verticale consid r e cf figure 3 22 bis 53 9 8 ep suleleAH siueulg o t S l 1 0 essel ep sine eA sop ZZ 1 6 4 L1 3SL 8 Ll 38S 8 91 360 1 atti vo 29 90 469 er ave s et ses b et avb e vo ata t vo asett f vo stc T vo 399 1 90 2666 390 3169 s0 39t z s0 3z29 2 1v08 00 300 0 00 300 0 0043000 005 000 vo ate t vo ast 1 vo 3tc I vo 39s t 50 606 30 3tt amp So ass z s0 3z9 2 ss cos 00 300 0 00 300 0 00 300 0 0053000 vo age t bo ata t vo 399 1 vo ats t 90 266 so 39c2 s0 3z9 z so a3001 se 208 LI 3L8 91 3 1 er aet e vo 39c t vo ate t vo 39s1 vo atet 90 3864 s0 39tz So azoz so azo rt 8 008 81 3L0 7 T 392 6 et apt t 9i1 3El z v0 39L7t v0 31L 1 v0 399 t vo sts t 90 38 so 39t 2 Ss0 sz9 z So avo T 6c 66c CETTE CYR TU FETE TL 91 a 0 K 0 Z 0 PETIT L L 9i 39 7 0 328 l vy0 39L 1 0 3 399 1 90 39 6 369 3 S0 39L 2 0 329 2 b6 908 H T aaas oani iaoee ou
190. ons administratives i e fronti res communales En z Par dea conditions de prix de l ouvrage de captage construction et exploitation ainsi que par le prix dea investigationa ant rieures n cessaires la recherche de reasourcea en profondeur Il est constitu par des champs tridimensionnela de param tres 17 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Un champ existe pour chacun des param tres suivants Nature p trographique amp faci s Age des roches R sistivit lectrique vraie Rhoy R sistance l avancement d un pi zom tre install par battage FR Perm abilit anisotrope K Porosit efficace volumique me Coefficient d emmagasinement sp cifique 56 D bit distribu Qp A chaque point x y z de D3 correspond une valeur pour chaque param tre Si un point n est pas d fini par tous les param tres alors il ne fait pas partie de D3 La forme des champs de param tres ne varie pas dans le temps les valeurs associ es non plus Certains mod les consistent en la r solution d quations diff rentielles en tout point de D3 On utilisera la m thode des l ments finis de Galerkine option d terminante pour la construction du domaine r aliste qui est discr tis en l ments finis quadratiques 1 2 ou 3 dimensions dans un espace tridimensionnel Les champs de tous les param tres de D3 rel vent de cette g om trie Ainsi la valeur d un param tre qu il s agisse d une grandeur
191. ouveau qu il eat facturable et qu il remplace un autre outil il faut modifier le nom de 1a manipulation et ventuellement le pourcentage pr vu et le montant total du devis dana DISK SPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE CORRESPONDANCE FOR le nom de la manipulation et le prix unitaire seront modifi s dans DISK SPHINX BUDGET NEW USER BUD S il s agit d un outil nouveau qu il et facturable et qu il s inscrit en plus des outila exiatant on proc dera comme ci dessus maia en ajoutant 143 5 MODIFICATION DU SYSTEME dans les fichiers et routines le nom le du devia 1e total doit tre maintenu 100 et le prix unitaire Le nombre maximum d outils eat r gi par le param tre NBITEM qu il convient alora d augmenter Lors de la mise jour de l historique des manipulations CALL FACTURATION la valeur de NATURE doit tre diff rente de toutes celles existant d j et dont on rappelle la liate Si on souhaite que le nouvel outil apparaisse sur la repr sentation graphique de l historique des manipulations on modifiera en cons quence le programme DRAWOP FOR Remarque les articles facturables ne sont pas liea du point de vue du programme aux articles faisant l objet d un devia Si les mod les hydrodydnamiques FEN1 et FEN2 sont remplac s par des mod les de nature diff rente e g type nappe libre la d finition du niveau d eau change Par cons quent tous les programmes faisant intervenir le niveau d eau forages pompages flo
192. par 1 10x1 10 de la distance admissible On v rifie que toua les l ments d un maillage couvrant Cette zone contiennent au moins une station Sondage electrique Sa distance au lieu d exploitation est inf rieure une constante 1500 m fournie par le mandat Pr s ance La densit de train lectrique doit v rifier la clause Sp ciale du paragraphe pr c dent Non redondance Pas d autre sondage ni forage destructif moins de 1 20 de la distance admissible dont la profondeur est gt 18 profondeur d investigation AB 5 Int r t Peut toucher un niveau Kpiblio gt Kseuil Pi zom tre 2 Le forage n est pas en zone urbaine a distance au lieu d exploitation est inf rieure une constante 1 500 m Pr s ance La densit de train lectrique doit v rifier la clause Sp ciale Non redondance Pas d autre pi zom tre moins de 1 20 de la distance admissible sauf si un forage 6 existe dans ce rayon Int r t Peut toucher un niveau Kbiblio gt Kseuil La CSTM ne pr sente pas de niveau dur entre la surface et la profondeur pr vue Forage 6 carott surveill ou non Le forage n est pas en zone urbaine Sa distance au lieu d exploitation est inf rieure une constante 1 500 m Pr s ance La densit de train lectrique doitv rifier la clause Sp ciale Il doit y avoir un sondage lectrique dont la profondeur d investigation est celle du forag
193. par niveau 11 ne faut pas qu il y ait de trou dans la num rotation La place disponible est utilis e pour donner des num ros aux l ments nouveaux cr s par MODI RESEAU tout en respectant le fait de pouvoir caract riser un niveau par les num ros des l ments qui le composent La modification d un l ment 3 6 ou 15 neuds produit 2 l ments nouveaux dont l un porte le num ro N et l autre le num ro N MXE MXE 1000 N MXE 2000 La modification d l ments base carr e 8 et 20 n uds produit 3 l ments nouveaux Les num ros des 2 premiers sont comme pr cedemment N et N MXE Par exemple pour le premier niveau d l ments 0 lt N lt 980 1000 lt N MXE lt 1980 120 La num rotation du troisi me l ment pose un probl me que r soud la routine FINDITER On l illustre sur l exemple suivant Soit modifier le r seau initial Pour donner les num ros manquants on cherche le plus petit entier INCR tel qu en ajoutant ce nombre au num ros des l ments riverains du n ud autour duquel on modifie le r seau on obtienne des num ros tous diff rents des num ros pr existant Dans cet exemple Num ros initiaux 1 2 4 7 8 Pour INCR 1 Num ro INCR 2 3 5 8 9 INCR 2 3 4 6 9 10 INCR 3 5 7 10 11 INCR 4 5 6 8 11 12 INCR 5 6 7 9 12 13 INCR 6 7 8 10 13 l4 INCR 7 8 9 11 l4 15 INCR 8 9 10 12 15 16 lt En ajoutant 8 aux num ros initiaux on obtient des num ros tous diff
194. pos e v rifie un certain nombre de contraintes Les m thodes de contr le envisag es pr sentent un point commun plus elles sont sophistiqu es et performantes plus elles sont sp cifiques au contexte naturel repr sent par les mod les Leur efficacit se mesure leur non transportaebilit Du fait qu il n existe pas en hydrog ologie de loi la fois g n rale et pr cise pour guider la prospection un choix doit tre fait e Soit l expertise est assez fine et suppl e largement le r le d une tierce personne Dans ce ces le syst me n est pss applicable un autre domaine r sliste Changer D3 impose de reconstruire le syst me de 61 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION contr le Cela nous semble en contradiction avec la modularit du reste du logiciel Soit l expertise est moins pr cise On peut alors conserver le syst me d appr ciation quand on change D3 moyennant des adaptations minimes PRELIMINAIRE Ce qui suit est specifique a SPHINX les propri t s utilis es n ont cours que dans le cadre strict du logiciel Il s agit de quantifier le raisonnement afin de le rendre reproductible par l ordinateur A NATURE DE CE QUE RECHERCHE LE PARTICIPANT Il y a de l eau partout dans D3 mais certains endroits sont meilleurs que d autres en regard du but poursuivi Le probl me trouver de l eau de qualit en quantit peut donc tre ramen la recherche d un objet qui se comporte comme une varia
195. pouvez imprimer le document sans le visualiser a l ecran DISKSSPHINX INFOS 92 INFO INFORMATIONS Carte geologique La carte geologique est un document de base de l exercice Sa visualisation ou impression est gratuite Meme si vous ne disposez pas d une station de travail graphique type TEKTRONIX 4014 vous pouvez imprimer le document sans le visualiser a l ecran D1SKSSPHINX INFOS 93 INFO INFOS Carte des operations Cette utilitaire permet de representer sur une carte le lieu de certaines operations effectuees par vous lors de l exercice La visualisation ou impression est gratuite Meme si vous ne disposez pas d une station de travail graphique type TEKTRONIX 4014 vous pouvez imprimer le document sans le visualiser a l ecran 163 6 GUIDE DE L UTILISATEUR DISKSSPHINX INFOS 94 INFO INFORMATIONS Log de forage Cet utilitaire permet de representer graphiquement un log de forage 6 Son utilisation est gratuite Meme si vous ne disposez pas d une station de travail graphique type TEKTRONIX 4014 vous pouvez imprimer le document sans le visualiser a l ecran DISKSSPHINX INFOS 95 1INFO INFORMATIONS Interpretation s elec L interpretation d un sondage electrique concerne les fichiers crees au point 3 1 du menu L utilisation de ce programme n est pas facturee o m e um Gun me mn o o me mu oo
196. ppel optionnel st proc dures ne sont pas repr sent s Appel obligatoire Domaine r aliste S 42 00 FORAGE 6DWS EXE EUR 1 a 2 xL F h m 8 4 1 E i ii i 1 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR 41 5 Strucure d un programme SPHINX La structure g n rale d un programme Fortran SPHINX est la suivante PROGRAM FORAGE_2DNS Compilation FORTRAN FORAGE_2DNS Ed des liens LINK EXE DISKSSPHINX PROGRAMMES EXECUTIONS FORAGE 2DNS DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE SPHINXLIB SYSSGKS SGKS LIB Si graphisme et sur NEDCUO Declaration des variables contenues dans le fichier DISKSSPHINX PROGRAMMES CODES DECLARATION TXT INCLUDE DECLARATION TXT Le devis a t il ete fait Si non acc s refus La routine DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIEJALLOW USE contenue dans Ia librairie DISKSSPHINX PROGR AMMES LIBRAIRIE SPHINXLIB n est appel e que par les programmes dont l utilisation est factur e CALL ALLOW USEQ Chargement des formats de lecture et d ecriture pour toute unit physique Les formats sont dans la routine EDITION de la librairie DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE SPHINXLIB Par ce biais tout programme SPHINX peut lire des fichiers produits par d autres programmes sans risque d erreur CALL EDITION FST Acces interdit si budget nul ou captage d ja install La routine est dans la librairie DISKSSPHINX PROGRA
197. qui est le vecteur des paisseurs moyennes des niveaux constituant le champ Nature p trographique et faci s La CSTM permet de quantifier sur D2 le champ tridimensionnel Nature p trographique et faci s Mentionnons d s pr sent que la connaissance qu a le prospecteur de ce champ devient galement une quantit d finie sur tout D2 Elle comporte tous les niveaux connus ou inconnus susceptibles d tre rencontr s au moins un x y z de D3 22 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Les variations lat rales de faci s sont d crites en introduisant des niveaux diff rents 5 24 Propri t du champ flge Au droit de tout x y de D2 la c te z des points de D3 est une fonction croissante du temps On conclue que le param tre ge a une valeur plus grande pour un niveau donn que pour les niveaux situ s au dessus de lui Cote NE temps 0 Les r gles suivantes sont alors applicables Si un faci s apparait 2 fois dans la colonne stratigraphique il correspond 2 niveaux diff rents i e 2 et 4 la relation Age Faci s est une injection un ge donn correspond un seul faci s Si le niveau n n est pas rencontr entre n 1l et n 1 alors n n existe pas sous x y et ne peut tre trouv dans la colonne i e 5 Sous n il ne peut y avoir que ntl n 2 etc 23 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION 5 5 Mod les Nous nongons ici la facon dont le logiciel produit des mod les Ce sont
198. qui suit Participant d signe le directory principal d un utilisateur donn Unit s physiques n cessaires et noms logiques correspondant Unit s physi N logi imprimante graphique queue de traitement batch RhhbhHhh disque permanent pour l op rateur disque temporaire pour l op rateur disque permanent pour l utilisateur disque temporaire pour l utilisateur DISKSSPHINX 000000 SCRATCHSSPHINX 000000 SPHINXSDISK 000000 SPHINXSSCRATCH 000000 SPHINXSPRINT SPHINXS QUEUE Sur NEDCUO Universit de Neuch tel les unit s physiques sont DISKSSPHINX 000000 SCRATCHSSPHINX 000000 SPHINXSDISK 000000 SPHINXSSCRATCH 000000 SPHINXSPRINT SPHINXS QUEUE DISKSGEOL TACHER SPHINX SCRATCH TACHER DISK GEOL participant SPHINX SCRATCH participant GEOL 1 NEDCU4 BATCH Ces noms logiques sont red finir en cas de d placement du logiciel 78 tant le terme 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR DISKSSPEINX 000090 DISK SSPHINX 000000 Contenu global DISKSSPHINX DISKSSPHINX DISKSSPHINX DISKSSPHINX DISKSSPHINX DISKSSPHINX BUDGET FILES IA INFOS BUDGET FILESF RESERVE HISTORIQUE IA INFOS PROCEDURES PROGRAMMES CODES ACCESSOIRES MOOELE m m m EXECUTIONS LIBRAIRIE contient les fichiers de budget participant BUD et devis participant DEV propres
199. r les besoins en m moire centrale Dans la configuration actuelle pour un domaine r aliste pouvant contenir jusqu 4 couches MAXCOUCHES 4 on obtient B4 4 INSTALLATION DANS L ORDINATEUR Iype byte valeur _ Nombre de valeurs Nombre de bytes ENTIERS 4 bytes 2731231 1092924 REELS 4 bytes 227 908 REELS 8 bytes 282 223 2 257 784 CARACTERES 1 byte 85 598 B5 598 Total 3 437 214 6 800 blocks MAXCOUCHES intervenant dans tous les vecteurs de grande dimension il influence de mani re pratiquement lin aire la consommation en m moire centrale Consid rons maintenant que les sous routines incluent galement DECLARATION TXT Il faudrait pour chacune ajouter cette m me valeur au bescin total du programme si les grands vecteurs n taient pas plac s dans des zones de m moire commune Ainsi 74 de la m moire n cessaire n est r serv e qu une seule fois au d but du programme le reste devant cependant tre somm pour chaque routine Il faut encore ajouter la place n cessaire au syst me d exploitation lors de l x cution difficile estimer Pour ces raisons TEST MEMORY v rifie que l utilisateur dispose de 50 000 blocks de m moire pagin e 41 4 Menus Les menus s nt emboit s sur 2 niveaux pour chaque masque le choix d une op ration s effectue en introduisant le num ro correspondant La figure 4 1 montre l ensemble des fonctions accessibles Les num ros d signant les
200. r les fichiers suivants DISKSSPHINX FILES SPHINX ELM DISKSSPHINX FILES SPHINX COR DISKSSPHINX FILES SPHINX PAR DISKSSPHINX FILES SPHINX RES DISKSSPHINX FILES SPHINX CLIMAT DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE CORRESPONDANCE FOR 5 1 G om trie La g om trie du domaine tbe la forme des champs de param tres est d crite par piskssEHiX DETDESI contient la topologie des l ments finis constituant le r seau liste des l ments et des n uds les constituant Le num ro de la classe pour les 2 relations d quivalence figure galement pour chaque l ment La liste des l ments figure imm diatement sous le mot cl ELEMENTS cf Annexe 6 Au dessus l criture de commentaires est autoris e Chaque l ment est d crit comme suit le fichier est en format libre IIM NO NP KR NAR NIC 1 NIC KR o ILM num ro de L l ment 1 NQ num ro de la classe d aquisctensa D bit distribu NP num ro de la classe d equivalence tous les autres param tres KR nombre de n uds d finissant l l ment NAR nombre d ar tes de l l ment NIC num ros des n uds constituant l l ment de 1 KR en commen ant par un n ud coin depuis la face inf rieure pour les 139 5 MODIFICATION DU SYSTEME l ment 3D en tournant dans le sens inverse des aiguilles d une montre E e e e ORDRE d apparition des n uds dans la d finition d un l ment pour tous les types d
201. ractive les coordonn es x y du point o il souhaite effectuer le sondage 2594 2 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Le programme commence par v rifier que ce point n est pas situ dans une zones urbaine Il s agit d un ou plusieurs polygones d finis dans une routine externe En cas d chec l op ration est interrompue Le vecteur des paisseurs des couches au droit de x y est construit de la mani re suivante Recherche de l l ment de surface auquel appartient le point x y Si x y est en dehors de D2 le traitement est interrompu Recherche des coordonn es s t de ce point dans l espace local Comme les l ments ont tous des ar tes verticales ces coordonn es locales restent inchang es pour les l ments situ s sous D2 On peut alors construire le vecteur des paisseurs des couches rencontr es en appliquant les fonctions de transformation g om trique au coordonn es locales s t 1 pour chaque l ment travers La construction du vecteur des num ros de classes d quivalence des l ments travers s est simultan e Ces t ches sont toutes ex cut es par une routine externe Les longueurs de ligne disposition sont les suivantes AB 120m AB 200 m AB 360 m AB 500m w AB 850 m AB 1500 m Les r sultats sont plac s dans un fichier contenant pour chaque valeur interm diaire de AB 2 celle de la r sistivit apparente calcul e L utilisateur ne peut pas changer les cartements interm
202. ransmissivit de la colonne stratigraphique suppos e CSS en ce point Par ce biais on ram ne de nouveau D2 et sous forme d une quantit une notion faisant intervenir l ensemble de D3 Le calcul de CI est effectu par la somme de Kconnu ou bibliographique connu allant de la surface jusqu 1a profondeur maximum investigu e plus la somme de Kconnu ou bibliographique bibliographique en dessous K2 connu ou biblio e2 connu T K3 connu ou biblio e3 connu K4 connu ou biblio e4 connu K5 connu ou biblio e biblio T K6 connu ou biblio e6 biblio T K7 connu ou biblio e7 biblio CSS apr s CSTM Etablie CSS initiale Le investigation par l op rateur niveau 2 affleure jusqu au niveau 5 CC 2 CC 5 En proc dant ainsi on donne le m me poids aux connaissances acquises qu ce qui est hypoth tique Il est donc souhaitable de pond rer 1a part de CI provenant de la CSTM De plus il convient d abaisser le poids de la contribution des niveaux profonda pour repr senter le fait qu on S int resse d abord aux ressources proches de la surface En consid rant D2 comme un ensemble de pointa on peut repr senter le d roulement de la prospection comme l volution de ces points sur un graphe liant la connaissance que l on a de chaque point et l int r t que pr sente ce point quant l objet recherch 68 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Connaissance f prix Ligne i
203. ransposables au syst me r el SYSTEME REEL Roche Circulation d eau Abstraction MODELE num rique analogique etc 2 CONSTRUCTION D UN SYSTEME DE SIMULATION Chapitre deuxi me Construction d un syst me de simulation On indique ici les caract ristiques g n rales d un syst me de simulation de prospection hydrog ologique tendant donner une exp rience celui qui l utilise Il s agit du contenu conceptuel minimum d un tel syst me sans consid rstion du formalisme adopt par la suite Toutefois d s ce Stade des choix doivent tre faits nous les noncons et les justifions 2 Principe La prospection hydrog ologique simul e demande l hydrog ologue de travailler sur un mod le au lieu d un syst me r el Sur cette base le processus est identique la prospection d un syst me r el Libre au prospecteur d tablir un sch ma et d en construire un mod le Du point de vue de l acquisition d exp rience les avantages de 18 prospection simul e sont les suivants si le support du syst me est bien choisi Co t tr s nettement inf rieur celui de la prospection d un syst me r el Rapidit La plupart des t ches sont ex cut es imm diatement ce qui permet de comprimer sensiblement le laps de temps g n ralement n cessaire aux investigations Non cons quence des erreurs commises par l hydrog ologue sur l conomie et sur les milieux naturels
204. raphiques Pompage de dur e limit e Le forage n est pas en zone urbaine a distance au lieu d exploitation est inf rieure une constante fournie par le mandat Au moins 2 pi zom tres ou forages se trouvent moins de 1 20 de la distance admissible Non redondance Pas d j fait Int r t Le forage doit permettre de pomper le d bit d exploitation avec un rabattement lt 2m D apr s le log de forage et les K bibliographiques Vitesse r elle Non redondance Pas d j fait dana ce forage L utilisation de cet outil devrait pr senter un caract re syst matique tous les forages sont concern s Pompage de longue dur e Le forage n est pas en zone urbaine Sa distance au lieu d exploitation est inf rieure une constante fournie par le mandat Pr s ance Forc ment dana un forage 6 Au moins 2 pi zom tres ou forages se trouvent moins de 1 20 de la distance admissible Non redondance Pas d j fait Int r t Le forage doit permettre de pomper le d bit d exploitation avec un rabattement lt 2m D apr s le log de forage et les K bibliographiques ou les r sultats d un pompage de dur e limit e au m me endroit Ces r gles supposent que le niveau phr atique est proche de la aurface relativement la profondeur d investigation usuelle des outils Pour l utilisateur la consultation de ce que nous avons appel l il du maitre est optionnelle et non factur e C
205. re 3 2 Nature des relations les plus importantes entre les champs des divers param tres du domaine r aliste 21 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Classe Nature p trographique et Faci s Rho Q m FR coups m Graviers fluvioglaciaire Argiles lacustres Moraine recente Wurm Calcaires marneux Cretace Classe Kxx m s Kyy m s _ Kzz m s Figure 3 3 Valeur des param tres associ s chaque classe d quivalence Dans la configuration choisie les champs Age et Nature petrographique amp faci s poss dent des propri t s qui seront utilis es par la partie du logiciel exercant un contr le sur le d roulement de la prospection Nous les indiquons maintenant 5 2 5 Propri t s du champ Nature p trographique et facies a Le champ des faci s est un empilement selon z de niveaux couches d l ments appartenant la m me classe d quivalence d paisseur variable parfois nulle Chaque niveau n apparait qu une fois au droit de tout point x y de surface Ces niveaux ne se chevauchent pas Ils pr sentent des plis qui ne vont pas jusqu au renversement b Le champ des faci s peut tre d crit enti rement par 18 transformation g om trique au droit de tout x y de D2 d une colonne stratigraphique th orique maximale CSTM Remarques Le terme colonne stratigraphique th orique maximale fait allusion la terminologie du syst me r el On l utilise parce qu il illustre avec pr cision ce
206. rents des anciens Les num ros manquant d l ments sont obtenus en ajoutant en plus MXE On obtient finalement i lt Si le n ud autour duquel on modifie le r seau n appartient pas plus de 20 l ments en projection 2D sur x y alors INCR est 21 et on est s r que les numeros d l ments anciens et nouveaux sont tous diff rents entre eux et sont 2000 Chaque n ud de surface du r seau appartient au plus 20 l ments 2D en plan C est une condition de fonctionnement du logiciel INCR est utilis e aussi pour les autres niveaux Les l ments riverains du forage o l utilisateur impose un d bit sont modifi s comme suit r sultat du traitement par MODI RESEAU 121 MXNN MAXCOUCHES 2 MAXELM2D MAXELM2D MXE 1000 INCR 1 20 wo 9 LM MXE INCR k Piece 3 MXNN Programme MODI RESEAU Principe de num rotation des n uds et des l ments LM Num ro initial de l l ment O N ud initialement pr sent et num ro Q N ud ajout et num ro Programme TOURNEE_HP Calcul du rabattement dans les pi zom tres 2 et 6 lors d un essai de pompage de longue dur e Appel par la proc dure DISKSSPHINX PROCEDURES 51B COM Structure g n rale Les routines dont le nom est pr c d d un font partie de la librairie SPHINXLIB Ouverture du fichier de r sultats SPHINXSDISK 000000 participant date TPZ i le nom est d fini par la proc dure appelante
207. res CALL CONTOUR CALL OPELM3D Trac du contour de D2 Lecture du fichier HIST choix du figur et trac des polste repr sent s Traine AB 60 Tra ne AB 200 Sondage electrique Piezo 2 Piezo 4 CALL LEGENDE Dessin de la correspondance Type d op ration Figur Fermeture des stations CALL GKSEND et de la librairie GKS 133 4 5 4 2 Trac de log de forage Programme DRAWIOG Appel par la proc dure DISKS SPHINX PROCEDURES 94 COM Fonctionnement interactif Les routines dont le nom est pr c d d un font partie de la librairie SPHINXLIB Lecture du fichier de r sultat de forage 6 carott avec ou sans surveillance Initialisation de la librairie graphique GKS CALL GKSSTART Ouverture des stations Ecran et ou metafile CALL CADRE Dessin du cadre Le dessin occupe toute le page les proportions sont calcul es partir de la profondeur du forage CALL TITRE Dessin de la date et du titre CALL LOG CAR Dessin de la carotte Pour chaque niveau dessiner recherche du code GKS du figur CALL CORRESPONDANCE CALL SRFP Trac et indication du niveau d eau ev NAPPE NON RENCONTREE Fermeture des stations END CALL GKS et de la librairie GKS 134 4 5 4 5 Interpr tation graphique de sondage lectrique Programme INTERPRET Appel par la proc dure DISKS SPHINX PROCEDURES 95 COM Fonctionnement interactif Les routines dont le nom est pr c d d un font
208. res 12 heures chaque jour Il faut donc pour cette operation travailler le matin les resultats ne sont en general pas disponible avant le lendemain et sont places dans le fichier utilisateur date TPZ n ou n est un numero d ordre correspondant au n ieme essai de la journee en general 1 Exemple GEHDUBOIS 9 JAN 1992 TPZ 1 L utilitaire 9 11 permet de voir les fichiers de tournees piezometriques Il peut arriver qu un piezometre soit denoye en cours de pompage dans ce cas le resultat le concernant est piezometre sec La facturation comprend un prix forfaitaire plus le nombre de piezometres que multiplie un prix unitaire Les prix unitaires sont visibles dans le budget actualise 8 1 L operation est inscrite dans l historique des manipulations XK KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKkKkAkKAKKSK ATTENTION Une fois que l essai est commence l utilisateur est ejecte du logiciel et ne peut plus y revenir tant que cet essai n est pas termine Cela signifie que cette manipulation sera en general la derniere de la journee en l occurence de la matinee KXKKKKKKKKKKKKKAKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKRKKKKKKKKKKKKKKAKRKKKKKKKKKKKkAKAKKKKKkKKkKAKkKKKkKkAKkAKkXKSK 159 6 GUIDE DE L UTILISATEUR INFORMATIONS Pompage de duree limitee L essai de pompage de duree limitee permet de prelever un debit choisi par l utilisateur dans un piezometre 6 destructif ou carotte et de connaitre le rabattement dans tout le
209. rott s sans surveillance La d signation exacte de ce type de mod le est Sondage m canique vertical de diam tre 6 quip d un tube pi zom trique cr pin sur toute sa longueur La valeur du champ Nature p trographique amp faci s est indiqu e l utilisateur pour toute la profondeur du sondage d o le terme Ccarott Sans surveillance signifie que la profondeur du forage est donn e Priori par l utilisateur comme dans les cas pr c dents Il n y a donc pas moyen d interrompre l op ration en cours 36 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION 8051 SPHINX Resultat du sondage mecanique 4 Coordonnee en X 902704 4 m Coordonnee en Y 221600 2 m Coordonnee en Z 810 00 m Profondeur atteinte 55 metres De 810 00 metres a 794 70 metres 1 Graviers fluvioglaciaire De 794 70 metres a 755 00 metres 2 Argiles lacustres Niveau d eau 807 82 metres Figure 3 11 Mod le de sondage m canique 6 carott non surveill 5 5 9 Sondages m caniques carott s avec surveillance La surveillance du forage permet De ne pas fixer priori la profondeur de l ouvrage Apr s chaque progression de 2 m le programme demande l utilisateur s il veut continuer ou arr ter A chaque sortie du carottier le programme indique la nature lithologique et le potentiel hydraulique au bas du tubage En cours de forage l quipement n est pas cr pin Le mod le est constitu de 2 fich
210. s en mesure de le remarquer Si le but est atteint en cours de prospection le syst me est capable de sugg rer l interruption des travaux en d tectant qu un point se trouve proximit du but id al Il faut int grer les conditions aux limites dans le calcul de CC et de CI La notion d extension lat rale validit lat rale d une manipulation n intervient pas On peut tout au plus faire migrer les voisins imm diats d un point en utilisant de nouveau des coefficients d pendant du milieu flpproche faisant intervenir l int r t port chaque point avec interpolation physiquement raisonnable PRINCIPE On injecte le montant pond r de l op ration pr vue dans 16 mod le num rique de la carte des transmissivit s connues Si le potentiel augmente fortement en regard du d bit impos l op ration est d conseill e 70 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Vue en coupe selon AB L tat initial de Ia distribution spatiale des transmissivit s est fourni par la CSTM tronqu e au niveau affleurant Le profil des transmissivit s a ensuite t modifi en C par une manipulation quelconque En injectant en 1 un d bit fonction du prix de l op ration envisag e on constate une forte l vation du potentiel hydraulique L op ration est donc d conseill e En T elle aurait t autoris e Pour faire respecter la pr seance des manipulations l historique des op rations est report sur une carte h
211. s piezometres installes apres une serie de durees egalement choisies plan d echantillonage L operation est immediatement interrompue si le piezometre ou l on pompe est initialement sec RABATTEMENT Le rabattement est la difference de niveau d eau entre 2 etats successifs de l aquifere Le niveau d eau repond de la definition donnee au point 4 du menu Le niveau d eau initial correspond a l aquifere a l etat de repos Une seule pompe est disponible on ne peut donc pas pomper simultanement dans plusieurs piezometres Cette pompe a un debit maximum de 900 1 mn Le debit reste constant durant chaque essai les essais d injection sont interdits Outre le piezometre et le debit l utilisateur doit choisir les temps apres ou il souhaite connaitre les rabattements Pour ce faire on se conformera aux instructions donnees par le programme Pour des raisons techniques le logiciel refusera de faire un essai de pompage apres 12 heures chaque jour Il faut donc pour cette operation travailler le matin les resultats ne sont en general pas disponible avant le lendemain et sont places dans le fichier utilisateur date TPZ n ou n est un numero d ordre correspondant au n ieme essai de la journee en general 1 Exemple GEHDUBOIS 9 JAN 1992 TPZ 1 L utilitaire 9 11 permet de voir les fichiers de tournees piezometriques Il peut arriver qu un piezometre soit denoye en cours de pompage dans ce cas le resultat le concernant est piezometre sec
212. scalaire tensorielle vectorielle ou purement descriptive est constante l int rieur d un l ment Remarquons qu il s agit l d une commodit destin e all ger 16 maniement et le remplacement ventuel du domaine r aliste On pourrait introduire d une autre mani re les champs de param tres n intervenant pas dans les mod les l ments finis D3 est un ensemble d l ments finis quadratiques 1 2 ou 3D Cet ensemble est partitionn par une relation d equivalence dans le champ du param tre Age des roches On d finit ensuite pour chaque classe une relation injective entre la valeur du champ Age et celle de tous les autres param tres l exception du D bit distribu Pour ce dernier on d finit une seconde relation d equivalence La valeur de ce champ est en g n ral 0 l exception des l ments de la surface de D3 D2 Remarque La valeur associ e chaque classe dans le champ Age n est pas exploit e par le logiciel qui n a besoin que d une propri t de ce champ cf S 3 2 4 L Age des roches ne figure donc pas explicitement dans le syst me En pratique la valeur de tous les param tres associ s un l ment quelconque est donn e par le num ro de la classe d quivalence pour les 2 relstions d finies Dans l exemple choisi le nombre de classes d quivalence vaut 4 pour les 2 relations Ce nombre est ais ment modifisble pour une autre configuration 18 3 EXEMPLE DE CONFIGURA
213. seau d l ments finis afin de faire coincider un n ud d j existant avec le point choisi par l utilisateur pour installer le sondage Il s ensuit que l on d forme le champ des param tres hydrog ologiques K Ss etc ce qui est inacceptable Ajouter des n uds et donc des l ments l int rieur de l l ment pr existant dans lequel se trouve le point choisi Dans les nouveaux l ments les param tres hydrog ologiques valent videmment ce qu ils sont dans l l ment initial Cel est possible mais selon 165 coordonn es choisies le r seau modifi peut tre mauvais en vue du calcul valeurs nulles ou n gatives du d terminant du Jacobien XA El ment 2D initial El ment 2D modifi 35 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Il serait possible de d finir les nouveaux l ments d abord dans l espace local pour viter au moins les croisements d ar tes mais une autre difficult apparait Lors d un essai de pompage le r seau est syst matiquement affin dans la r gion concern e Le r sultat de cette double modification est alors impr visible Enfin et c est la solution retenue l installation d un pi zom tre 6 n est permise qu aux n uds pr existant n uds coins de surcroit L affinage du r seau lors d un pompage ne pose alors pas de difficult En pratique 16 programme propose l utilisateur les coordonn es du n ud coin le plus proche du point voulu condition que ce n ud ni aucun de ceux p
214. t l axe z est un segment de droite vertical ou un parall pip de bords verticaux La projection de tous les noeuds et de tous les l ments du r seau sur x y donne une image identique celle des seuls noeuds et l ments de la surface D2 Une couche d l ments bidimensionnels couvre la face sup rieure D2 de D3 La valeur de tous les param tres dans ces l ments est gale celle des l ments situ s juste en dessous l exception du D bit distribu On peut ainsi repr senter une pr cipitation par unit de surface rechargeant le domaine r aliste 11 n y pas de trou l int rieur du domaine r aliste si ce trou ne l affecte pas dans toute son paisseur D3 est assez pais de sorte que l imposition d un d bit raisonnable en n importe quel n ud provoque un chute de potentiel faible compar e l paisseur du mod le L extenaion de D3 selon x y est suffisante pour que les conditions de potentiel ou de d bit impos es aux limites conservent leur vraisemblance sous l action d un d bit impos par l utilisateur dans un rayon raisonnable autour du lieu pr vu de consommation 5 2 2 Relations entre param tres Il existe dans D3 des relations entre les champs des divers param tres Elles indiquent les liens entre param tres dont a tenu compte l op rateur en concevant le domaine r aliste Pour le prospecteur il s agit de retrouver et d exploiter de telles relations toujours dans le sens de
215. t representative du niveau de complexite du domaine d investigation et des modeles a disposition Eile est donc sommaire et ne fait etat que des aspects et parametres figurant effectivement dans SPHINX CONTEXTE GEOGRAPHIQUE Les coordonnees geographiques moyennes de la region sont 46048 de latitude nord et 6021 de longitude est I s agit d un cone fluvio glaciaire a tres faible pente d altitude moyenne 810 m Ce cone constitue le remplissage d un vaste synclinal dont les flancs atteignent des altitudes de l ordre de 1000 m CONTEXTE GEOLOGIQUE La province geologique est le Jura plisse L axe du synclinal Jurassique est oriente NNE SSW il est encadre par deux anticlinaux orientes de la meme maniere Les petits cours d eau circulant sur le cone fluvio glaciaire s ecoulent vers le nord STRATIGRAPHIE Le Jurassique est represente par des calcaires marneux d une puissance moyenne de 200 m Des plaquages morainiques attribues au Wurm le recouvrent localement il s agit de moraines frontales interpretees comme des traces de l extremite occidentale d une calotte glaciaire Pour le quatemaire recent les affleurement de surface ne montrent que des graviers qui pourraient donc constituer la totalite du cone fluvio glaciaire La cluse visible sur la carte topographique est a trace du cours d eau ayant charie ces graviers ANNEXE Fichiers decrivant D3 FICHIER DISKS SPHINX FILES SPHINX ELM ANNEXE 6 On peut e
216. t type d op ration elles s crivent sch matiquement 72 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Apport la connaissance Non redondance validit de l outil Int r t du lieu tel qu il est connu Respect de la pr s ance des op rations Equilibre du budget Contraintes techniques Distance au lieu d exploitation topographie exclusion des zones urbaines etc Chaque outil est coupl son propre syst me d appr ciation Il n y a pas de syst me global pas de loi unique et 1e contr le sur l ensemble de la prospection est r alis par i historique et le budget Si les notions d int r t et de connaissance sont implicitement prises en compte on ne cherche pas ici les quantifier Elles sont trait es sp cifiquement de sorte qu il est inutile d tablir une fonction les liant On teste l int r t du lieu s par ment de l apport la connaissance qu apporte la manipulation pr vue DONC Il demeure n cessaire d introduire des coefficients pour d crire la validit lat rale d une manipulation mais pas de coefficients liant les manipulations entre elles pour les ramener toutes la quantit globale CC De m me la notion globale d int r t on substitue le d tail de la CSR Remargue Cette approche pr sente en outre l avantage de permettre l ajout ou la modification d un out l sans devoir modifier l ensemble des coefficients intervenant dans CC donc de recaler tout le programme LISTE DES REGLES
217. tifiques de l Universit de Franche Comt fasc 4 4 s rie pp 13 25 CHAUVE P JacouEMIN MANIA J 1986 Repr sentation des coulements en milieu karstique de zone pliss e exemple des hauts bassins du Doubs et de la Loue Bull Soc g ol France 8 t Il n 4 pp 645 652 CLAUDON G 1977 Etude hydrog ologique de la plaine de Pontarlier Th se Universit de Franche Comt De MARSILY G 1981 Hydrog ologie quantitative Masson Paris 215 p Detay M Pover P 1989 La place de l informatique dans les g osciences volution et perspectives G ologues 91 1989 4 pp 37 49 DHATT G Touzor G 1984 Une pr sentation de la m thode des l ments finis Collection Universit de Compi gne Malcine SA ed Paris 543 p DURAFFOURG PALACIO 1981 Etude g ologique g ophysique et hydrog ologique du synclinaf de Frasnes Bonnevaux Th se Universit de Franche Comt GEORGES P L 1991 G n ration automatique de Application aux m thode d l ments finis Masson et Cie Paris GHosH D P 1971 Inverse filter coefficients for the computation of apparent resistivity standard curves for a horizontally stratified earth Geophys Prospect 19 pp 769 775 I HaRR M E 1962 Correspondence between Seepage and Flow of Electric Current Groundwater and seepage Mac Graw Hill p 142 JAECKLI H 1970 La Suisse durant la derni re p riode glaciaire Carte au 1 500 000 Kery
218. tiques biologiques climatiques biologiques Conditions aux limites inspir es des facteurs D3 climatiques biologiques et g omorphologiques cn ZONE TEMPEREE et g omorphologiques en et g omorphologiques en ZONE ARIDE zone TROPICALE Outils de prospection Outils de prospection appropri s ce milieu appropri s ce milieu OUTILS et dans un contexte et dans un contexte conomique PROSPERE conomique DEFAVORISE Configuration actuellc du syst me de simulation Figure 2 2 Aper u de quelques combinaisons possibles de buts de domaines r alistes et de conditions budg taires repr sentatives des outils Le syst me peut repr senter toutes les combinaisons possibles de buts de mod les et de conditions budg taires repr sentatives des outils bien que certaines soient peu vraisemblables Parmi elles nous en avons choisi une appel e configuration Cette modularit est r elle mais en pratique il existe des liens entre les l ments du logiciel qui sont autant de contraintes pour l op rateur Le but tant impos l utilisateur l op rateur doit introduire dans le domaine r aliste les constituants n cessaires et utilisables par les mod les en vue d atteindre ce but En introduire davantage est co teux pour l op rateur et inutile pour l utilisateur Sugg rons quelques param tres devant g n ralement figurer dans D3 et d autres g n ralement inutiles 12 2 CONSTRUCTION D
219. titue un aquif re exploitable Claudon 1977 Le fait de choisir un milieu porosit d interstice n est pas tout fait innocent lea mod les num riques hydrauliques Kiraly 1992 utilis s sont particuli rement adapt s repr senter ce type de milieu Le but impos aux utilisateurs trouver de l eau est l occasion de d velopper un certain nombre de mod les soulevant dea probl mes qui noua ont paru int ressants Les moyena financiers allou s l utilisateur pour parvenir ce but lui permettent d utiliser les outils que nous avons eu le temps de concevoir dans le temps imparti la r alisation du logiciel Suggestion A l heure actuelle le logiciel comprend un but et un domaine r aliste facilement interchangeables mais uniques communs tous les utilisateurs Une am lioration consisterait en stocker plusieurs parmi lesquels le prospecteur ferait un choix initial Il y aurait ainsi plusieurs configurations disponibles Nous avons fait en sorte que cette modification ne demande pas un gros effort 5 2 Domaine r aliste Le domaine r aliste constitue la source d information n cessaire la construction des mod les sa description est prioritaire Afin de ne pas surcharger l expos nous donnons dans ce qui suit une illustration simplifi e de ce qu est D3 dans le logiciel Il est limit spatialement En x y Par des conditions de proximit du lieu consommation co t des adductions et des conditi
220. tivit lectrique vraie Remplacer les programmes de mod lisation hydrodynamique nappe captive par des programmes permettant la mod lisation de nappes libres plus appropri s au domaine r aliste actuel Dans ce cas red finir le niveau d eau Introduire l essai de tracage dans la panoplie des outils Une solution peu gourmande en temps de calcul est souhaitable Facturation non lin aire des forages Forages destructifs donnant des indices de la nature g ologique des terrains rencontr s Les param tres hydrog ologiques pourraient varier dans chaque l ment selon une fonction quelconque Il s agirait de d finir des macro l ments l int rieur desquels une fonction fixerait la valeur des param tres Notamment la perm abilit pourrait tre calcul e aux n uds ou en tout point partir d une fonction d crivant K sur telle ou telle r gion du domaine r aliste K serait calcul e de m me aux points de Gauss lors de la construction des mod les hydrodynamiques les fichiers d crivant D3 ne s en trouveraient pas allourdis En rapport avec la remarque pr c dente il existe dans la version actuelle de SPHINX une disparit entre la forme quadratique des l ments et la valeur constante des param tres dans chaque l ment A l heure actuelle les noeuds du milieu des ar tes verticales ne servent rien leur integration dans le syst me favorise une am lioration dans le sens d ar tes non verticales
221. transpiration est implicitement prise en compte dans le champ D bit distribu Les mod les fournis ici sont destin s aider l utilisateur estimer la valeur de ce champ mais n interviennent pas directement dans la construction du domaine r aliste par l op rateur Les mod les d vapotrantranspiration potentielle sont au nombre de 2 donn s par les formules de Thornthwaite et de Turc Les programmes correspondant incluent la tabulation des coefficients n cessaires Brochet et Gerbier 1968 Pour la formule de Thornthwaite on applique ETP 16 pe x FQ I ETP Evapotranspiration potentielle mm T Temp rature moyenne sous abri la p riode consid r e a 6 75E 07 13 7 71E 05 I 1 79E 02 I 0 49239 I Indice thermique annuel somme des 12 indices mensuels i 1 514 i 5 5 F 1 Coefficient de correction fonction de la latitude et du mois 26 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION Pour la formule de Turc Si Un gt 50 ETP mm 10 jours 0 13 I Rg 50 T 15 70 Si Un lt 50 ETP mm 10 jours 0 13 I Rg 50 1 T Um Humidit relative moyenne T Temp rature moyenne sous abri la p riode consid r e C Rg Radiation solaire globale Iga 0 18 0 62 Hr Hm Hr Dur e r elle d insolation Hm Dur e astronomique du jour Iga Radiation solaire directe en l absence d atmosph re Le participant utilise les donn es climatiques fournies par
222. ture modele type nappe captive La permeabilite ne depend pas du potentiel hydraulique Les divers types de forages piezometres sont crepines sur toute leur hauteur Les niveaux d eau dans ces forages ne sont donc pas des valeurs ponctuelles du potentiel hydraulique cas des forages ouverts uniquement a leur base NIVEAU D EAU Dans SPHINX le niveau d eau m dans un piezometre crepine sur toute sa longeur est la moyenne des potentiels hydrauliques rencontres entre la surface du domaine et la base de l ouvrage ponderee par l epaisseur des niveaux traverses et par leur permeabilite max Kxx Kyy Kzz Les piezometres sont toujours verticaux 154 6 GUIDE DE L UTILISATEUR DISKSSPHINX INFOS 41 INFORMATIONS Sondage 2 Les sondages de diametre 2 presentent la particularite de pouvoir etre installes a partir de n importe quel point de surface La profondeur maximum de ces piezometres est controlee par la resistance a l avancement frottement Selon les terrains il peut donc arriver que le sondage butte et ne puisse plus progresser Cela constitue la seule source d information concernant la nature geologique du sous sol pas de carotte Le niveau d eau est communique ATTENTION Les piezometres 2 sont des piezometres d observation Il n est pas possible d y effectuer par la suite des essais de pompage ou de flowmetre Par contre l outil Vitesse reelle est disponible Deroulement Le programme
223. u s par la m thode des l ments finis dans un espace tridimensionnel les r sultsts calcul s peuvent tre sssimil s des r sultats exp rimentaux FEN1 Programme de calcul par l ments finis des coulements souterrains en 1 2 et 3 dimensions R gime permanent Nappes captives nii i La g om trie et la discr tisstion l ments finis quadratiques 3D du domaine d tude sont donn es 18 figure 1 Deux squif res captifs sont s par s par un niveau imperm able En partant du haut les caract ristiques sont les suivantes Aquif re 1 Kl 10E 03 m s el 30 m Niveau imperm able K2 10E 20 m s e2 10 m Aquif re 2 K3 10E 03 m s e3 50 m Un pi zom tre cr pin sur toute sa hauteur est implant au centre du domaine Il est repr sent par des l ments finis unidimensionnels tr s haute perm abilit Kp 100 m s des essais syst matiques ont indiqu que cette valeur ou plus permet d obtenir un potentiel pratiquement constant dans le tubage Les conditions sux limites sont de type Dirichlet Un potentiel des 999 00 m est impos tous les neuds des limites lat rales de l aquif re sup rieur L squif re inf rieur est l g rement en charge avec un potentiel impos de 1000 00 m en tout n ud de ses limites lat rales Les n uds situ s aux limites et mi hauteur de la rang e d l ments constituant le niveau imperm sble ont un potentiel impos de 999 50 m Le toit et la
224. u point de surface du sondage et recherche le point disponible le plus proche Ce point il peut etre en zone urbaine vous est propose comme solution de rechange On peut le refuser et quitter le programme Ensuite il faut indiquer la profondeur voulue Le resultat est affiche a l ecran et ecrit dans un fichier SONDAGE xx DES ou xx est un numero qui vous est egalement demande Ce fichier est visible a tout moment avec l utilitaire 9 9 La facturation est proportionnelle a la profondeur Le prix au metre est visible dans le budget 8 1 L historique des manipulations enregistre la manipulation Un supplement de prix 1000 est percu ai la manipulation effectuee immediatement auparavant n est paa un sondage 6 quelqu en soit le type exact cf 4 3 et 4 4 Le motif est la foreuse 6 a due etre ramenee sur le terrain Il est donc dans l interet de l utilisateur de grouper dans le temps les sondages 6 DISKSSPHINX INFOS 43 INFO INFOS Sondage 6 carotte non surveille Les sondages de diametre 6 carottes non surveilles ne peuvent etre installes qu en certains points de surface Ils sont verticaux et leur profondeur est illimitee Outre le niveau d eau le log stratigraphique des terrains rencontres fa t partie du resultat Il est possible d y effectuer par la Suite des essais de pompage de flowmetre et d utiliser l outil Vitesse reelle Le fait d etre non surveille signifie que la profondeur de l ouvrage est fixee a priori
225. um ro RES selon 18 longueur de ligne Contr le de la non pr existence de ce fichier CALL OPELM3D Lecture du fichier des l ments CALL OPCOR3D Lecture du fichier des coordonn es Pour chaque station CALL CAROTTE CALL LOKIRE2D Cote des interfaces entre l ments la verticale de x y et vecteur des num ros de classes d equivalence Pour chaque couche d termin e par CAROTTE CALL CORRESPONDANCE Recherche de la valeur de Rhov Calcul de Rho app m thode de Ghosh et ecriture 106 4 5 4 Forage destructif 2 Programme FORRGE 2DNS Mod le de pi zom tre d observation pouvant tre install en tout x y de D2 Appel par la proc dure DISKSSPHINX PROCEDURES 41 COM Fonctionnement interactif f Les routines dont le nom est pr c d d un font part e de la librairie SPHINXLIB Demande interactive des coordonn es x y du lieu du sondage ainsi que de sa profondeur Demande interactive du num ro du sondage Sur cette base construction du nom du fichier de r sultats SPHINXSDISK 000000 FORAGE num ro 21INCH Contr le de 1a non pr existence du fichier CALL OPELM3D Lecture du fichier des l ments CALL OPCOR3D Lecture du fichier des coordonn es CALL CAROTTE Cote des interfaces entre l ments la verticale de x y et vecteur des num ros de classes d equivalence V rifie aussi que x y est dans D2 Ecriture de l ent te du fichier de r sultats CALL SON
226. utilis h x y 1000 990 m alors qu il n y a probablement pas de zone satur e dana le ayst me r el au point x y 1000 Dans le cas pr cis nous esp rons le sensibiliser la repr sentativit de la mesure du niveau d eau dans un sondage via vis de ce que sont les valeurs ponctuelles de potentiel hydraulique au voisinage de l ouvrage Ce point important est illustr par l annexe 1 Notre position eat critiquable En ne dissimulant pas les ap cificit s et les limites de la prospection par une collection de mod les le logiciel donne dans le cas extr me une exp rience de prospection simul e et pas une exp rience de prospection des syst mes r ela Cela est en apparence contraire au but de notre travail De cette objection nous faisons toutefois un avantage en non ant conform ment la description de l activit de l hydrog ologue donn e au 5 1 4 que la mod lisation 14 2 CONSTRUCTION D UN SYSTEME DE SIMULATION quelqu en soit la finesse et la complexit est une tape incontournable de la prospection r elle ou simul e De ce fait il rel ve du logiciel d opposer l l ve aux restrictions du mod le auxquelles il sera de toute mani re confront la seule diff rence par rapport l investigation d un syst me r el tant de faire appara tre ces probl mes d s le stade de la manipulation application d outil Option Il faut communiquer l utilisateur les restrictions li es aux
227. v es parce que les fonctions d interpolation quadratiques talent beaucoup trop les concentrations Pour remplacer le mod le d essai de tracage il existe dans SPHINX un outil Vitesse r elle sans equivalence dans la r alit dont l objet est de communiquer l utilisateur les composantes en x y z de la vitesse r elle de l eau la verticale d un sondage m canique 2 ou 6 La vitesse est calcul e tous les 0 2 1 dans l espace local selon la verticale les r sultats sont inscrits entre le niveau d eau dans le forage et sa base La vitesse est calcul e comme suit Connaissant les coordonn es locales s t u calcul des d riv es FD des fonctions d interpolation et du jacobien J GR1 FD J gradient GR2 GRl1 K K Perm abilit anisotrope F GR2 7 hj flux hij Potentiels nodaux V F m vitesse r elle m porosit efficace VITESSE REELLE Coordonnee en X 902704 4 m Coordonnee en Y 221600 2 m Coordonnee en Z 810 00 m Profondeur atteinte 55 metres 52 Vitesse REELLE de l eau a la verticale de X Y 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION P nm Altitude m surX sur Y surZ 80694 0 175E 04 0 174E 03 0 000E OO 80541 0 176E 04 1 0 174E 03 0 000E400 803 88 0 177E 04 0 174E 03 O 000
228. verture syst matique du domaine avec des train s AB 200m L orientation NE SW de ces train s est favorable au recoupement d un ventuel chenal graveleux cf cartes topographique et g ologique Arriv ce stade l il du ma tre d tecte une densit suffisante et ne conseille pas de poursuivre les train s Par ailleurs les d penses concernant ce type d investigation atteignent 5850 au lieu des 4000 pr vus I Par la suite 6 sondages lectriques ont t faits pour talonner l interpr tation des train s Le sondage plac au NW dn domaine la limite gravier calcaire est param trique et tend d terminer la r sistivit lectrique vraie du calcaire Seulement 1200 ont t d pens s pour les sondages au lieu des 2250 pr vus ce qui permet de re quilibrer le budget Sept pi zom tres d observation 2 ont alors t install s de mani re d terminer Je gradient global de l aquif re de surface Leur localisation exacte est guid e par les r sultats de la g ophysique Le lieu d implantation des 3 pi zom tres 6 a t choisi sur la base de toutes les informations collect es jusque l Deux d entre eux sont carott s le troisi me est destructif Ils touchent principalement les graviers de surface Le premier forage carott coincide exactement avec l emplacement d un sondage lectrique ce qui permet un nouveau calage de tous les sondages Le second forage est destructif son emplacement est chois
229. vue de l coulement de l eau dans le sous sol Mais deux difficult s apparaissent Les contraintes techniques topographiques et budg taires n interviennent pas sans un compl ment au syst me d appr ciation 3 EXEMPLE DE CONFIGURATION La transmisaivit calcul e doit tre celle de la zone satur e Comment interpoler entre lea points d ancrage de la surface pi zom trique connue Par contre des coefficienta demeurent n cessaires pour convertir CC Prix en d bit Ces coefficients d pendent du milieu 11 faut en outre interpoler pour construire chaque nouvelle manipulation la distribution spatiale des perm abilit s connues Si une m thode eat inop rante en raison du contexte naturel le syst me n est pas en mesure de le remarquer Si le but est atteint en cours de prospection le syst me est capable de sugg rer l interruption des travaux en d tectant que le potentiel hydraulique en un point est relativement baa tout en tant l objet d une alimentation distribu e lev e Comment choisir les conditions aux limitea du mod le num rique Il faut int grer les conditions aux limites dans le calcul de CC et de CI Le contr le global du budget peut tre effectu en v rifiant en fin de prospection qu une surface plua ou moins quipotentielle couvre D2 flpproche par r gles Les solutions propos es ci dessus pr sentent en commun de d crire la prospection par une loi unique en d finissant un
230. wm tre vitesse r elle doivent tre adapt s en l occurence simplifi s la nouvelle d finition Une telle modification est souhaitable 5 5 l il du maitre Les coefficients sp cifiques au domaine et au but atteindre sont contenus dans la routine DISKSSPHINX IA DOMAINSPARAMETERS FOR cf Annexe 7 Les explications des divers param tres y figurent sous forme de commentaires Toute modification implique la recompilation des programmes contenus dans DISKSSPHINX IA 24 Directives de compilation Les versions objet des routines Fortran de DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE doivent tre plac es dans DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE SPHINXLIB OLB Modification d une routine existante FORTRAN routine LIBRARY REPLACE SPHINXLIB routine Ajout d une nouvelle routine FORTRAN routine LIBRARY INSERT SPHINXLIB routine Les versiona xecutables des programmes Fortan de DISKSSPHINX PROGRAMMES CODES doivent tre plac a dans DISKSSPHINX PROGRAMMES EXECUTIONS L edition des liens au moins pour lea programmea graphiques fera appel la librairie GKS Sur NEDCUO FORTRAN programme LINK EXE DISKSSPHINX PRAGRAMMES EXECUTIONS programme DISKSSPHINX PROGRAMMES LIBRAIRIE SPHINXLIB LIB SYSSGKS SGKS LIB 144 5 MODIFICATION DU SYSTEME Les programmes du directory DISKSSPHINX PROGRAMMES CODES MODELES FEN1 FOR et FEN2 FOR n appelent aucune routine de SPHINXLIB OLB Ils sont compil s et
231. x unitaire est visible dans le budget actualise 8 1 L operation est inscrite dans l historique des manipulations INFORMATIONS Ouvrage de captage Cette operation est la derniere que doit effectuer l utilisateur de SPHINX elle constitue la fin de l exercice Une fois realisee l acces au outils de prospection sera interdit definitivement Il s agit simplement d indiquer les coordonnees x y du lieu ou devra etre installe le captage d exploitation ainsi que sa profondeur Comme pour les forages 6 le programme recherchera les coordonnees du point disponible le plus proche de celui choisi par l utilisateur et les proposera En cas d acceptation l exercice est termine Il s agit alors de se presenter avec les listings de devis de budget d historique des manipulations et des reaultats des diverses operations aupres d une personne experte 162 6 GUIDE DE L UTILISATEUR DISKSSPHINX INFOS 8 INFO INFORMATIONS Budget Les utilitaires de consultation ou d impression du budget actualise du devis ou de l historique des manipulations sont gratuits Rappel Un representation graphique de l historique des manipulations est disponible par l utilitaire 9 3 DISKSSPHINX INFOS 91 INFO INFORMATIONS Carte topographique La carte topographique est un document de base de l exercice Sa visualisation ou impression est gratuite Meme si vous ne disposez pas d une station de travail graphique type TEKTRONIX 4014 vous
232. xx sers refuse par le programme s il est lt 0 gt 9999 ou s il s deja ete attribue Ce fichier ou tout autre fichier de sondage electrique peut etre consulte a la fin de la manipulation ou par l utilitaire 9 6 Il peut aussi faire l objet d une interpretation graphique permettant de definir les resistivites electriques vraies des terrains rencontres N EDITEZ EN AUCUN CAS UN FICHIER SONDAGE xx RES CAR TOUTE MODIFICATION DE SON CONTENU LE RENDRAIT IMPROPRE A L UTILISATION PAR LE PROGRAMME D INTERPRETATION 9 5 Un sondage electrique SPHINX se presente comme suit Rappel du numero du sondage Rappel des coordonnees x y du lieu du sondage x y aura ete refuse par le programme s il est en zone urbaine ou s il est en dehors du domaine OA Rhoapp OA Rhospp OA Rhospp ou OA m est la demi longueur du dispositif Rhoapp ohm m est la resistivite apparente 152 6 GUIDE DE L UTILISATEUR DISKSSPHINX INFOS 32 1NFO INFORMATIONS Traine electrique Comme pour les sondages les traines electriques sont simules en utilisant la methode des filtres de Ghosh Un traine est en fait une serie de sondages realises sur une droite que l utilisateur definit par ses extremites il indique en outre l espacement entre 2 stations successives sur cette droite Les hypotheses simplificatrices sont les suivantes Extension laterale infinie A chaque station le modele est produit comme si les couch

SPHINX: UN LOGICIEL DE SIMULATION EN

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