Durée
30h Th, 30h Labo., 30h Proj.
Nombre de crédits
| Master : ingénieur civil des mines et géologue, à finalité | 5 crédits | |||
| Master : ingénieur civil des mines et géologue, à finalité (Co-diplomation avec l'Université polytechnique de Madrid) | 5 crédits |
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue anglaise
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
The main principles and methods applied for groundwater flow and solute transport modelling are described.
The following topics are addressed :
- building a conceptual model and choosing the adequet assumptions and boundary conditions
- short reminder about general equation of the groundwater flow in porous media in steady state and transient conditions;
- short reminder about solute transport equation involving advection, diffusion, dispersion, adsorption/desorption, degradation, immobile water effect, physicochemical reactions;
- groundwater flow and solute transport in variably saturated geological media;
- methodology in groundwater modelling;
- representation, idealization, and discretization of the porous and fissured media;
- use of the various numerical techniques: advantages/disadvantages for the user, adequacy of the technique, resolution of the transport equations by various digital Eulerian and Eulerian-Lagrangian techniques, problems of numerical instabilities and dispersion;
- development of a conceptual model and discussion of the boundary conditions;
- calibration procedures, invers modelling and sensitivity analysis for local and regional models;
- influence of interactions between parameters, non linearities and coupling
Study cases.
Applications to actual situations by using various methods of resolution.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Au terme du cours, l'étudiant disposera d'une excellente formation en modélisation d'aquifères, il sera capable de:
- faire des choix conceptuels adéquats en fonction du problème à simuler;
- collecter et organiser les données nécessaires à une modélisation hydrogéologique;
- choisir des conditions aux frontières qui ne biaisent en rien le problème posé;
- utiliser la suite logicielle GMS avec MODFLOW, MODPATH et MT3D pour traiter un problème réel;
- calibrer un modèle d'écoulement en régime permanent et transitoire, sur base de données historiques;
- calibrer un modèle de transport de contaminants, sur base de courbes de restitution mesurées;
- réaliser des simulations prévisionnelles sur des cas concrets d'écoulement et de transport des contaminants;
- interpréter les résultats d'un modèle à la lumière des incertitudes des données et des choix conceptuels;
Les séances de travaux pratiques, dirigées par un assistant, consisteront à réaliser individuellement toutes ces démarches sur un cas concret de contamination d'une nappe aquifère.
La lecture facultative d'ouvrages de référence (la plupart en anglais) permettra aux étudiants qui le désirent de se documenter plus en détail et de comprendre des textes techniques et scientifiques en anglais dans ces domaines.
Ces connaissances sont, en effet, fort appréciées par les Ministères, compagnies d'eau, parastataux et bureaux d'études liés à la problématique de l'environnement. Les calculs prédictifs relatifs aux eaux souterraines sont de grande importance dans les études d'impact, de gestion quantitative et qualitative des nappes aquifères locales et régionales, de Géologie de l'Ingénieur, de stockage de déchets, d'assainissement de sites, etc.
Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, I.3, II.1, II.3, III.1, III.2, IV.1, IV.3, IV.5, VI.2, VI.3, VI.4, VII.2, VII.3, VII.4 du programme d'ingénieur civil des mines et géologue.
Savoirs et compétences prérequis
Un cours important d'Hydrogéologie (Geol0013-5) doit être suivi en parallèle ou avoir été suivi antérieurement.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Le cours comprend des séances 'ex-cathedra' et des sessions d'exercices dirigés.
Les travaux pratiques consisteront à réaliser individuellement toutes les démarches d'une modélisation complète d'un cas concret de contamination d'une nappe aquifère. A la dernière séance, après rédaction d'un rapport individuel, les étudiants compareront leurs choix conceptuels, leurs démarches et leurs résultats en présence de l'enseignant et de l'assistant. Ceci permettra un debriefing utile à tous et permettra d'analyser les résultats en fonction des incertitudes liées aux choix conceptuels, à la calibration imparfaite et aux données jamais complètes.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Présentiel
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
Les présentations projetées pendant le cours théorique sont mises à disposition de l'étudiant en FR et en EN via eCampus. Il ne s'agit que de la synthèse de ce qui est vu au cours.
La consultation de l'ouvrage de référence suivant est très conseillée:
- Dassargues, A. 2018. Hydrogeology: groundwater science and engineering, Taylor & Francis CRC Press, 472p.
Modalités d'évaluation et critères
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation orale
Travail à rendre - rapport
Explications complémentaires:
L'évaluation du rapport de TP intervient pour 50% de la cote globale.
L'examen oral porte sur la discussion autour du rapport et toutes les questions théoriques et pratiques qu'il soulève. Il s'agit d'une réelle mise en situation professionnelle ou l'auteur d'une étude par modélisation présente ces résultats à des spécialistes. La maîtrise et la connaissance des notions fondamentales vues dans tous les cours du domaine demeurent nécessaires pour que l'étudiant puisse élaborer et structurer des réponses à la fois précises et pertinentes.
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
La plage horaire occupée est celle du mercredi matin au premier semestre. L'horaire et le lieu devraient être vérifié sur CELCAT.
Attention: les locaux ont été choisis de telle manière que tous les étudiants inscrits puisse suivre le cours en présentiel.
Contacts
Titulaire: Alain Dassargues 04/3662376 Alain.Dassargues@uliege.be Assistant: Philippe Orban : 043662359 p.orban@uliege.be