Détermination des paramètres hydrodynamiques des matériaux non saturés par la méthode inverse

Determination of the hydraulic parameters of unsaturated materials by the inverse method

Laboratoire Environnement Géomécanique et Ouvrages École Nationale Supérieure de Géologie rue Marcel Roubault BP 40 54501 Vandœuvre-lès-Nancy Adel.Abdallah@ensg.inpl-nancy.fr Farimah.Masrouri@ensg.inpl-nancy.fr, France.

Résumé

La modélisation de l’hydrodynamique des milieux poreux non saturés exige essentiellement la connaissance des évolutions de la conductivité hydraulique et de la teneur en eau en fonction du potentiel hydrique. La détermination de ces deux fonctions est basée principalement sur une expérimentation délicate, longue et coûteuse. Au cours des deux dernières décennies, les modèles numériques ont considérablement progressé. Ils représentent actuellement des outils précieux capables de suppléer à l’expérience pour améliorer l’interprétation des résultats, affiner l’identification des paramètres et réduire le nombre des essais nécessaires. Nous résumons dans cet article les problèmes pratiques que pose la détermination des paramètres hydrodynamiques des matériaux non saturés. Nous présentons par la suite l’application de la méthode inverse à l’identification de ces paramètres. L’approche consiste à estimer des paramètres qui ont une signification physique, mais qui sont difficilement mesurables à partir de mesures effectuées sur d’autres variables qui peuvent leur être reliées moyennant un modèle théorique. Nous donnerons enfin notre appréciation quant à l’apport de cette approche à la caractérisation hydrodynamique des milieux poreux non saturés.

Abstract

The modeling of hydraulic transfers in unsaturated porous media requires the definition of the relations between the hydraulic conductivity, the water content and the hydraulic potential of the medium. These determinations are based on tedious, time consuming and expensive experiments. Within the last two decades, considerable progress has been made on numerical models. They now are valuable tools able to complement experimentations in order to improve their interpretation, to refine the parameter identifications and to reduce the amount of necessary data. In this paper, practical problems encountered with the determination of unsaturated hydraulic parameters are summarized. The application of the inverse method used for improving the identification of unsaturated hydraulic parameters is then presented. This approach aims at estimating parameters that have a physical meaning but that are of a difficult determination. These parameters are determined through other parameters that are linked to them through a theoretical model. Finally, some comments about the contribution of the inverse method to the characterization of the hydraulic behaviour of unsaturated porous media are made.