La série de conférences en hydrogéologie

RÉSUMÉ

This presentation aims to show the advantages and challenges of using vadose zone water stable isotope profiles to estimate the groundwater recharge rate. Four (4) sites under different climate conditions (arid, semiarid, subhumid, and humid) were selected from North-American and North-African areas, wherein high-resolution vertical subsurface sediment sampling along the vadose zone of the investigated sites was conducted. 

The collected sediment samples were analysed in laboratory to determine their stable isotopes ratios (δ2H and δ18O) and volumetric water content to estimate groundwater recharge. Using stable isotope-based method called the “peak shift method”, the humid site revealed high groundwater recharge rates ranging from an average of 41 to 75% of the total precipitation. In this case, stable isotope profiles showed a water transit time of one (1) year through the investigated vadose zone. This estimated transit time was found to match that obtained by numerical modeling using SEEP/W combined with CTRAN code. The peak-shift method was less successful when applied at sites under arid, semiarid, and subhumid climate conditions. Difficulties were mostly related to the absence of a clear distinction of the seasonal isotopic peaks. Using a second stable isotope-based method called the ‘‘piston displacement method’’, annual groundwater recharge rates of 0.2% (±0.1%), 2.5 %, and 18% of the total annual precipitation were obtained for the arid, semiarid, and subhumid sites, respectively. Applying the piston displacement method at the arid site revealed some difficulties due to the scattered distribution of the deeper isotopic signatures, suggesting more uncertainty in groundwater recharge estimates compared to semiarid and subhumid sites.

RÉSUMÉ:

Quels sont les processus responsables de la dégradation des pesticides dans l’environnement ? La technique d’assainissement appliquée à un site contaminé est-elle efficace pour éliminer les contaminants ciblés ? La composition isotopique spécifique des espèces (ou Compound-Specific Isotope Analysis) présente un fort potentiel pour identifier et quantifier les processus de transformation des contaminants étudiés, que ce soit des contaminants d’origine industriels (hydrocarbures, solvants chlorés…) ou des micropolluants (herbicides). Ma recherche vise à comprendre les processus biologiques et chimiques responsables du transfert et de la transformation de différents contaminants organiques après leur rejet dans l’environnement. Je développe des méthodes de mesure des isotopes stables (par exemple le carbone, l’hydrogène ou encore le chlore) et les applique à différentes échelles, du laboratoire à l’étude de terrain.

RÉSUMÉ:
Cette conférence présente un catalogue de modèles conceptuels d’écoulement disponibles pour l’analyse diagnostique non-triviale des aquifères à partir de données de pompage. Les modèles prédisent un panel de comportements théoriques, permettant d’interpréter des jeux de données réels par une approche inverse classique en hydrogéologie. La plupart de ces modèles comportementaux théoriques sont des solutions analytiques publiées dans les années 80 et 90, en grande partie dans la littérature pétrolière, et réunis traditionnellement par l’approche diagnostic plot ; les autres sont des modèles expérimentaux numériques issus de la littérature plus récente. L’approche proposée par les auteurs revisite l’hydrodynamisme des modèles conceptuels dans le cadre de l’analyse dérivative (Bourdet et al., 1989) et de la théorie de la dimension d’écoulement (Barker et al., 1988). Ce travail synthétique exhaustif permet de porter un regard critique sur les modèles, de les catégoriser en plusieurs “groupes hydrodynamiques”, et ultimement de les rassembler au sein d’une méthodologie interprétative universelle applicable en routine par les praticiens.