Auteurs : Juan Carlos Zamora-Luria, Paul McLachlan, Pradip Kumar Maurya, Lichao Liu, Denys Grombacher, Anders Vest Christiansen
Résumé : Les études géophysiques temporelles ont été utilisées comme outils non invasifs pour étudier les processus souterrains. Cependant, comparée aux méthodes de résistivité à courant continu, la méthode électromagnétique transitoire (TEM) n'a pas été explorée en détail pour les études à intervalles de temps. Nous présentons ici l'utilisation d'un système TEM de surveillance (mTEM) et d'une méthodologie pour la surveillance à long terme des eaux souterraines. Le système peut effectuer des mesures automatiquement et l'approche de modélisation utilise un schéma d'inversion à contraintes temporelles (TCI) basé sur un schéma d'inversion à contraintes latérales existant. Au lieu des contraintes latérales qui assurent traditionnellement la cohérence latérale entre les mesures, des contraintes temporelles sont utilisées pour contrôler la cohérence temporelle entre les mesures. L'analyse synthétique démontre que des contraintes temporelles très strictes sur les résistivités et une contrainte temporelle sur la profondeur de la nappe phréatique fixée à une fraction de la variation annuelle attendue de la nappe phréatique sont nécessaires pour suivre les changements de la nappe phréatique au niveau du décimètre. En outre, l'analyse synthétique indique que la méthode mTEM peut suivre les variations annuelles de la nappe phréatique avec des amplitudes aussi faibles que 0,6 m avec une erreur absolue moyenne de 0,2 à des profondeurs comprises entre 16 et 30 m. Un exemple de terrain consistant en 233 mesures TEM 1D acquises sur 10 mois à l'aide de l'instrument mTEM confirme les résultats synthétiques. L'estimation de la profondeur de la nappe phréatique à partir du schéma TCI reproduit fidèlement la variation de la nappe phréatique, comme le confirment les mesures d'un enregistreur de données sur le niveau de l'eau dans un puits voisin. Les différences entre les résultats du système de surveillance TEM et les mesures des plongeurs sont de l'ordre de ±0,1 m, avec une différence absolue moyenne de 0,05 m. Cette étude démontre la possibilité de surveiller les changements du niveau de la nappe phréatique de manière non invasive.
Geophysics (2023) 88 (5) : E135-E146.
