Methodological developments for imaging and monitoring by geoelectric methods of flood protection structures
Développements méthodologiques pour l'imagerie et le suivi temporel par méthodes géoélectriques des structures de protection contre les inondations fluviales ou les submersions marines
Résumé
The diagnosis and monitoring of flood protection structures are major concerns. As part of the RS2EOSUNA project (Region Pays de la Loire), this thesis has contributed to this by methodological developments centered on electrical resistivity imaging (ERI), combined with other geophysical methods and direct observations (permanent instrumentation). The developments have been specifically applied to two sites in real conditions: an embankment levee along the Loire River near Saumur and a grey dune on the island of Noirmoutier. The first scientific objective of this work involved the characterization of the internal structure of the investigated objects. A recent approach in ERI, that takes into account the 3D effects without increasing the cost of the method relative to a conventional 2D approach, has been adapted and tested. On the levee, the approach has proven to be very effective. For the grey dune, the preliminary results on this natural site still show imaging challenges. The second objective concerned the monitoring, on different time scales, of changes in internal properties of the medium. We used optimized acquisition protocols and conventional 2D inversion methods. On the levee, the temporal changes described by ERI are consistent with the direct measurements of the parameters of the soil. For the grey dune, the temporal variations have proven to be of very low amplitude due to an extremely specific geological setting. The work is ends with a methodological comparison between the two sites and proposes future prospects for further research and improvement of the developed approaches.
Le diagnostic et la surveillance des protections contre la submersion sont des enjeux majeurs. Dans le cadre du projet RS2E-OSUNA (Région des Pays de la Loire), cette thèse y a contribué par des développements méthodologiques centrés sur l'imagerie de résistivité électrique (IRE), associée à d'autres méthodes géophysiques et à des observations directes (sondes en place). Les développements ont été spécifiquement appliqués à deux sites en conditions réelles : une levée de Loire près de Saumur et une dune grise sur l'Ile de Noirmoutier. Le premier objectif scientifique de ce travail concernait la caractérisation de la structure interne des milieux étudiés. Une approche récente d'IRE, visant à prendre en compte les effets 3D sans accroitre le coût de la méthode par rapport à une approche 2D classique, a été adaptée et testée. Sur la levée, l'approche s'est avérée très efficace. Sur la dune grise, les résultats préliminaires montrent encore des difficultés d'imagerie du milieu naturel. Le second objectif concernait la surveillance, sur différentes échelles temporelles, de l'évolution des propriétés internes du milieu. On a utilisé des protocoles d'acquisition optimisés et des méthodes d'inversion 2D classique. Sur la levée, les évolutions temporelles décrites par IRE sont cohérentes avec les mesures directes des paramètres d'états du sol (sondes à demeure). Sur la dune grise, les variations temporelles observées se sont avérées de très faible amplitude dû à une géologie très particulière. Le travail est conclu par un parallèle méthodologique entre les deux sites et la proposition de pistes de recherche et d'amélioration des approches développées.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)