SMD

SMD (subsurface monitoring device) est un outil de suivi en continu des intrusions salines dans les nappes souterraines. La pratique a été développée par imaGeau et c’est une solution intégrée qui va de la collecte de données sur une colonne d’eau au traitement et l’analyse/interprétation via plate-forme spécifique. L’objectif visé par cette pratique est d’instrumenter et collecter de la donnée sur la problématique d’intrusion saline.

Plus précisément cette pratique permet de mesurer indirectement la salinité de l’eau sur toute la hauteur de l’aquifère. La pratique permet d’avoir une diagraphie (profil vertical), de manière autonome et répétée, à l’aide d’un câble avec des électrodes positionnées. En surface, un boitier d’acquisition autonome, alimenté par batterie ou panneaux solaires et piloté par un PC équipé d’un modem GPRS permet d’envoyer les fichiers de données sur les serveurs d’imaGeau. Le système d’acquisition permet aussi d’injecter un courant électrique entre deux électrodes et mesurer une différence de potentiel.

Les utilisateurs de cette pratique innovante sont les collectivités, les organismes publics, les organismes de recherche (BRGM, DELTARES), et parfois les producteurs d’eau potable.

Cette pratique a été développée dans un contexte problématique de biseau salé, et de manque de connaissances des systèmes aquifères. Elle permet ainsi de répondre aux enjeux de qualité, quantité de la ressource en eau, et son impact sur les secteurs économiques dépendants de l’exploitation d’un système aquifère.

Entité responsable

ImaGeau est une filiale du groupe SAUR, dotée d’une double expertise environnementale et numérique, qui développe depuis 2009 des capteurs, des études et une application WEB, EMI, permettant aux acteurs du cycle de l’eau de mettre en œuvre des pratiques durables de gestion et d’exploitation de la ressource en eau.

Les missions portées par imaGeau sont : 

• Mettre le numérique et l’intelligence artificielle au service de la préservation de la ressource en eau ;
• Faciliter la compréhension et le partage des enjeux liés à la ressource en eau ;
• Favoriser l’adoption de pratiques de gestion et d’exploitation des ressources en eau adaptées au changement climatique ;
• Concilier l’équilibre entre bénéfice environnemental, rentabilité et épanouissement des collaborateurs.

Explication détaillée

Le SMD est constitué de deux parties distinctes : (i) la flûte électrique, et (ii) le système d’acquisition.

La flûte électrique est la partie sonde en forage. C’est un chapelet d’électrodes en cupro-aluminium, très résistant à la corrosion, et qui permet de réaliser des mesures de résistivité. Un à plusieurs capteurs de Pression et de Température sont également intégrés au câble électrique installé dans le piézomètre.

Le système d’acquisition est composé de :

• Un ordinateur de faible consommation sur lequel un logiciel propriétaire gère l’acquisition des mesures, les processus des taches, la communication distante (pour envoi de fichiers et prise de contrôle à distance) ;
• Des cartes électroniques pour chaque électrode en puits ;
• Une alimentation qui aussi le rôle de source d’injection de courant électrique DC pour les mesures électriques.

Le principe de mesure est le suivant : Le logiciel d’acquisition gère l’alimentation d’injection et les cartes électroniques permettant d’injecter un courant électrique connu entre deux électrodes (A et B) et de mesurer la différence de potentiel induit entre deux autres électrodes (M et N). Au travers de la loi d’Ohm, la résistivité moyenne du milieu est alors mesurée autour du piézomètre entre ces 4 électrodes. 

La répétition de ce procédé sur toute la verticale du piézomètre permet de réaliser un profil de résistivité autour du piézomètre (2). En utilisant l’équation de Waxman-Smits (3) la conductivité électrique de l’eau de l’aquifère est ensuite déduite. Cette opération demande de connaitre le facteur de formation (F) et la conductivité de surface (Cs) qui sont déterminés à l’installation du SMD en utilisant un jeu réduit de diagraphies (gamma ray pour les argiles, résistivité électrique et sonic P-wave velocity pour la porosité). Finalement, un profil de conductivité électrique de l’eau de l’aquifère autour du piézomètre, normalisé en température et corrigé de l’effet de puits, est mesuré à intervalles répétés (4).