ÉTUDE DE CAS
Étude de cas - Caractérisation des rivières et des estuaires aux États-Unis
Hydrogéologie sous les grandes masses d'eau de surface
L'U.S. Geological Survey et le groupe d'hydrogéophysique de l'université d'Aarhus décrivent les avantages de l'utilisation du floaTEM dans les rivières. L'USGS a utilisé le floaTEM dans plusieurs endroits, tels que la rivière Tallahatchie, la rivière Eel, la rivière Delaware et le réservoir Rainbow. Les données ont été collectées pour obtenir des informations à haute résolution sur les structures géologiques souterraines qui peuvent être utilisées pour délimiter les contacts entre l'eau douce et l'eau salée, délimiter les matériaux aquifères pour les études sur les ressources en eau et informer les modèles hydrogéologiques.
Contexte du projet
L'USGS et le groupe d'hydrogéophysique de l'université d'Aarhus ont étudié la possibilité d'utiliser FloaTEM pour caractériser l'hydrogéologie des rivières et des estuaires.
L'hydrogéologie sous les grandes masses d'eau de surface telles que les rivières, les lacs et les estuaires est universellement sous-informée à l'échelle des tronçons et des bassins (dizaines de km et plus). Ce défi empêche une modélisation hydrologique précise, par exemple des interfaces eau douce/eau souterraine salée et des schémas d'échange eau souterraine/eau de surface, à des échelles spatiales suffisantes.
Nous présentons ici un système électromagnétique transitoire remorqué et flottant (FloaTEM) pour la cartographie électrique rapide et à haute résolution de la subsurface sous les grandes masses d'eau à des profondeurs supérieures à celles des autres instruments remorqués.
Résultats
Le nouveau système FloaTEM a fait l'objet d'une première démonstration sur des sites aux États-Unis, notamment 1) la rivière Farmington, près de Hartford, Connecticut ; 2) la rivière Upper Delaware, près de Barryville, New York ; 3) la rivière Tallahatchie, près de Shellmound, Mississippi ; et 4) l'estuaire de la rivière Eel, sur Cape Cod, près de Falmouth, Massachusetts.
Les données électromagnétiques aéroportées dans le domaine des fréquences et les données TEM remorquées à terre sont également comparées sur le site de la rivière Tallahatchie, et une série de structures géologiques et d'interfaces de salinité de l'eau interstitielle ont été identifiées. L'interprétation des données de l'étude de cas, basée sur les processus, indique que FloaTEM peut résoudre divers matériaux d'interface sédiments-eau, tels que l'accumulation de fines au fond d'un réservoir et les sédiments perméables du lit de la rivière (sable/gravier) qui concentrent l'écoulement des eaux souterraines.
Les couches rocheuses ont été cartographiées sur plusieurs sites et les unités de confinement des aquifères ont été définies avec une résolution comparable à celle des méthodes aéroportées. La décharge d'eau douce souterraine terrestre avec des trajectoires d'écoulement s'étendant à des centaines de mètres du rivage a également été imagée sous l'estuaire de la rivière Eel, améliorant ainsi les caractérisations hydrogéologiques précédentes de cette zone d'échange côtière riche en nutriments. En résumé, le nouveau système FloaTEM comble une lacune importante dans notre capacité à caractériser l'hydrogéologie sous les caractéristiques des eaux de surface et permettra une prédiction plus précise de la dynamique des échanges entre les eaux souterraines et les eaux de surface, ainsi que des interfaces entre les eaux souterraines douces et salines.
Explorer. Détecter. Découvrir.
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