FracSYS –Numerical tool for modelling and management of fractured aquifers in 3D – Phase 2

• Forschungsstelle: BAFU
• Projektnummer: UTF 737.11.24

Schlüsselwörter (Französisch)

outils de gestion,  eaux souterraine, Modélisation pour les aquifères fracturés, prototypage, conductivité hydraulique, eau potable

Kurzbeschreibung (Französisch)

Les aquifères fissurés siègent dans la molasse du Plateau ainsi que dans les massifs de roches sédimentaires, métamorphiques et cristallines des Alpes. En couvrant ainsi la majeure partie du territoire suisse, ce type d’aquifère fournit 30% de l’eau potable du pays. Au vu des pressions grandissantes sur l’eau en tant que ressource, le développement d’outils de gestion pour les milieux concernés (experts, autorités, institutions) est un pas important vers une meilleure gestion et protection des eaux souterraines de la Suisse.

En se basant sur l’infrastructure existante ainsi que les acquis de l’outil « Visual KARSYS » (développé par l’ISSKA) qui intègre une approche méthodologique de modélisation des aquifères karstiques ainsi qu’une solution de saisie des données et de visualisation en ligne, ce projet veut développer une nouvelle approche méthodologique de modélisation adaptée aux aquifères fracturés en se basant sur les connaissances académiques actuelles, pour intégrer cette approche dans l’outil en ligne existant afin d’étendre le champ d’application aux aquifères fracturés. Les milieux fracturés se distinguent des milieux poreux et karstiques notamment par leur conductivité hydraulique dépendant largement des discontinuités géomorphologiques, qui ne sont pas représentées dans la version actuelle de Visual KARSYS.

 

La première phase du projet (UTF 720.08.23 FracSYS – Numerical 3D-tool for fractured aquifers – Phase 1) a essentiellement porté sur la conceptualisation hydrogéologique et hydraulique des aquifères fracturés ainsi que sur le développement de l’approche méthodologique pour la modélisation des milieux fissurés. La phase 2 du projet, qui fait l’objet du présent contrat, vise à réaliser la démonstration de faisabilité de la solution FracSYS en s’appuyant sur une démarche par itération (= prototypage) basées sur des cas d’études réels. En fonction des résultats de cette levée de risques (i.e. faisabilité démontrée), la troisième phase du projet pourrait être engagée avec pour objectif le développement de la solution finale FracSYS sous la forme d'un outil en ligne accessible gratuitement à une large palette d’acteurs ne disposant pas forcément de connaissances approfondies dans le domaine

Ergebnisse gemäss Vertrag (Französisch)

1. Organisation du projet : Sur la base de la phase 1, le déroulé technique détaillé du projet est élaboré.
2. Une étude de cas est réalisée pour identifier les entrants nécessaires et disponibles et définir/cibler les besoins (user stories). Les case studies (N=2) sélectionnés seront représentatifs de contextes hydro-géologiques fissurés et d’usages de l’eau communs en Suisse.
3. Les données de base (géologiques, structurales, hydrogéologiques, etc..) sont compilées et organisées. Les jeux de données ainsi constitués sont évalués par rapport aux résultats attendus.
4. Une modélisation géologique du premier site d’études basée sur les données collectées est réalisée à l’aide de l’outil Visual KarSYS à Jalon 1.
5. Les fonctionnalités spécifiques à FracSYS, basées i) sur la phase de conceptualisation des aquifères fracturés réalisée lors de la phase 1 et ii) sur le cas d’étude #1 (= training site), sont spécifiées et implémentées via une ou plusieurs versions de démonstration (prototypes).
6. Les fonctionnalités de FracSYS et la pertinence des résultats sont testées et consolidées, via un processus itératif, en s’appuyant sur les données du cas d’étude #2 (= testing site). Ce processus itératif doit permettre d’évaluer la faisabilité de l’outil.
7. Les retours d’expérience des institutions externes projet et futurs utilisateurs FracSYS sont recueillis via l’organisation de deux ateliers d’échanges. Les résultats obtenus servent à améliorer et valider le prototype FracSYS. La levée de risques ainsi réalisée conditionnera la mise en œuvre d’une éventuelle phase 3 du projet, consistant dans l’implémentation de la solution finale FracSYS sous la forme d'un outil opérationnel accessible en ligne gratuitement.
8. Rédaction d’un rapport final présentant les résultats des points 3.1 à 3.7.
9. Eléments de textes, illustrations et au moins 3 photos (voir annexe 3) pour l’impression de publications à l’adresse du public.
10. Une présentation des résultats sera effectuée à la fin du projet pour les personnes intéressées de l’OFEV

Projektziele (Französisch)

Le projet FracSYS a pour but de développer et de mettre à disposition des hydrogéologues une approche pragmatique de modélisation 3D des aquifères fracturés. Cette approche facilitera la compréhension du fonctionnement de ce type d’aquifère via l’établissement de modèles conceptuels explicites sur les sites étudiés. Dans le cadre de la phase 1 (2023-2024), une proposition de conceptualisation des aquifères fracturés de même que l’approche méthodologique pour leur modélisation ont été développées et détaillées. Ce résultat sert de cahier des charges pour le développement technique d’un prototype FracSYS qui sera couvert dans cette phase du projet