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Characterizing and monitoring fluid flow from streaming potential (SP) measurements
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Caractérisation et suivi de circulations de fluides par la mesure de Potentiels Spontanés (PS)
No full textNotre travail a porté sur la caractérisation et le suivi des écoulements souterrains par la mesure des potentiels électriques du sol induits par électrocinétisme (ou Potentiels Spontanés). En effet, une des propriétés intéressante de ces signaux est que leur distribution spatiale est fonction de la géométrie et de l’intensité de l’écoulement. Nous avons alors essayé de tirer profit de cette propriété en mettant au point un outil d’inversion qui détermine directement sa géométrie. Pour cela, nous avons utilisé un algorithme génétique et un modèle numérique des phénomènes électrocinétiques. Nous avons testé notre approche sur le cas particulier d’un pompage dans une nappe libre et sommes arrivés à déterminer la conductivité hydraulique de l’aquifère en plus de sa géométrie. Ce résultat montre qu’au-delà de l’aspect géométrique, les mesures de PS permettent d’accéder aux propriétés dynamiques du milieu. Est-il alors possible d’en déduire
les vitesses d’écoulement? Pour répondre à cette question, nous avons modélisé l’effet électrocinétique des mouvements d’eau qui se produisent dans les couches superficielles du sol (i.e. dans la zone non saturée). Notre modèle montre que les signaux de PS permettent d’estimer la direction des écoulements mais pas leur intensité. Il suggère de
plus que le volume d’investigation des mesures électriques est bien plus grand que celui des mesures hydrauliques traditionnelles. Les mesures de PS peuvent-elles alors mettre en évidence des circulations de fluides à une plus grande échelle que les mesures hydrauliques ? C’est pour tester cette hypothèse que nous avons conduit des expériences de suivi de PS lors de la stimulation hydraulique de réservoirs d’eau de grande taille (> 100 m) et très profonds (> 1000 m) : deux sur le site géothermique de Soultz-sous-Forêts (France) et une sur le site de Berlín (Salvador). Elles ont révélé qu’il est possible d’enregistrer des signaux d’origine électrocinétique à plus de 4.5 km de l’écoulement grâce au tubage en acier du puits qui amplifie les courants électriques. Elles ont aussi confirmé que les mesures de PS permettent de suivre la dynamique des écoulements à une échelle bien supérieure à celle des mesures hydrauliques en puits. Enfin, pour chaque expérience, nous avons observé une relation spatio-temporelle étroite entre la sismicité induite dans le réservoir et les anomalies PS en surface ce qui suggère qu’il existe un
fort couplage mécanique/électrocinétique dont la nature reste aujourd’hui à étudier
Caractérisation et suivi de circulations de fluides par la mesure de Potentiels Spontanés (PS)
No full textSTRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSTRASBOURG-EOST (674822249) / SudocPARIS-BIUSJ-Sci.Terre recherche (751052114) / SudocSudocFranceF
NOTICE CONCERNING COPYRIGHT RESTRICTIONS Monitoring Reservoir Fluid Flow from Surface Self Potential (SP) Measurements: Application to the Soultz-sous-For& Hot Dry Rock Site (France)
No full textABSTRACT rvoir mo itoring, Soultz- We have carried out monitoring of surface electric potential (SP) variations around the Soultz-sous-Forih Hot Dry Rock site (France) during two injection experiments. We have observed long-period (T > 1 day) SP variations with a maximum amplitude of several mV well correlated to the injection phases: this anomalous potential increases during the injection and decreases after shut-in. We interpret this behavior as being caused by the electrokinetic effect of the injected water flow in deep fractures (5 km). We found that the steel well casing channels the electric current toward the surface; this is why we can record surface SP variations even though the electrokinetic sources are 5 km below. SP and borehole pressure data are usually well correlated but they sometimes show discrepancies because pressure sensors are sensitive to the flow in the vicinity of the well while SP is sensitive to the overall reservoir flow. Monitoring of surface SP therefore adds significantly to the information obtained by standard downhole sensors and could be used in the future as a low-cost decision-making tool to monitor the overall dynamics of geothermal reservoirs
Data from a Magnetotelluric (MT) survey at Mayotte Island
No full textMagnetotelluric data acquired in Mayott
Electrical Streaming Potential Measured at the Ground Surface: Forward Modeling and Inversion Issues for Monitoring Infiltration and Characterizing the Vadose Zone
No full textAmphibians forgo aquatic life in response to alien fish introduction
No full textpeer reviewedSpecies with complex life cycles are good models to understand trade-offs between life in hostile and favourable habitats. Newts remain in breeding wetlands for a long period and are strongly affected by fish introduction; however, mechanisms of the exclusion observed in the field are still not well known. In particular, whether newts skip breeding and leave water for land in response to fish introduction and how aquatic shelter may influence their choice remain open questions. To investigate these questions, we experimentally studied the use of aquatic and terrestrial habitats during the breeding season of palmate newts, Lissotriton helveticus, in the presence and absence of goldfish, Carassius auratus. We determined the consequences of habitat choice on newt fitness by assessing sexual activity and number of eggs. There was a strong, significant avoidance of the aquatic environment in the presence of fish, particularly when no aquatic shelter was available. This escape from the water had an impact on reproduction: newts decreased their sexual activity and laid fewer eggs. The availability of shelters favoured coexistence but did not prevent a large proportion of the newts from leaving water and skipping reproduction. This study shows how the presence of fish and the absence of aquatic shelters can lead to newts forgoing aquatic life, thus improving our understanding of the mechanisms behind the coexistence and exclusion patterns found in the wild. More broadly, these data contribute to explaining aquatic versus terrestrial life in favourable and unfavourable environments
Impact of goldfish on terrestrial and aquatic microhabitat use in the palmate newt
No full textpeer reviewe
Estimating aquifer hydraulic properties from the inversion of surface streaming potential (sp) anomalies, Geophys
No full text[1] Electrokinetic effects of water flow during pumping 8 tests have been shown to generate surface Streaming 9 Potential (SP) anomalies of several tens of mV that are well 10 correlated with the geometry of the water table. It follows that 11 SP measurements can be used to estimate aquifer hydraulic 12 properties. We have developed an inversion scheme for 13 surface SP data generated by flow pumping and found that we 14 are able to estimate the hydraulic conductivity and the depth 15 and the thickness of the aquifer. We applied our inversion 16 scheme to the data from Bogoslovsky and Ogilvy [1973
Newts skip aquatic life and forego reproduction in response to alien fish introduction
No full textpeer reviewe
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