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Caractérisation de l'ouverture de fracture et la dynamique de transport avec l'hydrogéophysique: Avancées théoriques et expérimentales
No full textFractures are ubiquitous in the Earth’s crust. From the scale of a few cm to several km,fractures can act as conduits or barriers to fluid flow and play a major role in several processesand applications, including groundwater extraction, contaminant migration in fractured rock,underground storage of disposed nuclear waste and sequestration of carbon dioxide, as wellas geothermal heat migration. A fracture’s geometrical properties such as aperture variationsalong its plane influence fluid flow and transport within. Nevertheless, it is a challengingtask to statistically characterize aperture variations of a single fracture because these areoften self-affine; a property that implies similar patterns over several spatial scales. Classicalhydrological tests are spatially sparse and do not provide direct information about aperturevariations. This limitation can partly be overcome by hydrogeophysics, which combinesgeophysical methods with hydrological experiments. Here, we present experimental andtheoretical advances on the use of ground penetrating radar (GPR) alone and also combinedwith push-pull tests for improved fracture aperture characterization. On the theoreticalaspect we used analytical solutions to develop a modeling framework that simulates GPRreflections from fractures with heterogeneous aperture distributions, embedded in a uniformrock matrix. In the presence of aperture heterogeneity in a single fracture, we demonstratethat classical aperture-inference approaches that rely on uniform fracture properties leadto biased estimates of mean aperture. The modeling framework is suitable for GPR use infractured rock but is also suitable for other applications such as fracture imaging in concrete.On the experimental side, we present the first experiments in which the migration of asaline tracer is imaged during a push-pull test. The GPR data are informative about thedynamics of the tracer plume and the fractures involved in the experiment, but also highlightdensity effects that decrease our ability to infer natural flow dynamics and processes, such asambient flow. We address the density issue by introducing a neutrally-buoyant, yet electricallyconductive tracer, which consists of ethanol mixed with a saline tracer. A comparison ofresults from the two types of tracer tests demonstrates that the addition of ethanol diminishesthe density effect; we therefore suggest that neutrally buoyant tracers should be used inhydrogeophysics. Finally, we introduce a simultaneous modeling approach that can simulatethe combined experiments. The coupled model can be applied within a Markov-chain Monte-Carlo inversion of the data from the combined experiment to infer a fracture’s geometricproperties.Les fractures sont omniprésentes dans la croûte terrestre. Sur une échelle de quelques cm àplusieurs km, les fractures peuvent servir de conduits ou de barrières aux écoulements desfluides et jouent un rôle majeur dans divers processus et applications comme l’extractiondes eaux souterraines, la migration des contaminants dans les roches fracturées, le stockagesouterrain des déchets nucléaires mais aussi la séquestration du dioxyde de carbone et lestockage géothermique. Les propriétés géométriques d’une fracture telles que les variationsd’ouverture sur son plan influencent l’écoulement et le transport du fluide. Au sein d’unefracture, la caractérisation statistique des ouvertures est délicate puisque celles-ci présententsouvent une auto-affinitude ; une propriété qui implique des motifs similaires à plusieurséchelles spatiales. Les expériences hydrologiques classiques par leur caractère discret surle terrain ne fournissent pas d’informations directes sur les variations d’ouvertures. Cettelimitation peut en partie être surmontée par l’hydrogéophysique qui combine des méthodesgéophysiques avec des expériences hydrologiques. Dans cette étude, nous présentons desavancées expérimentales et théoriques dédiées à l’utilisation du géoradar (GPR) seul et aussicombinées avec des essais push-pull afin de caractériser plus précisément l’ouverture desfractures. Sur le plan théorique, nous avons utilisé des solutions analytiques et développé uncadre de modélisation pour simuler les réflexions GPR dans le milieu fracturé. Les fracturesqui le composent sont caracterisées par des ouvertures hétérogènes mais sont intégréesdans une matrice de roche uniforme. En présence de cette hétérogénéité, nous avons dé-montré que les approches classiques qui reposent sur une ouverture de fracture uniforme,conduisent à des estimations fortement biaisées de l’ouverture moyenne. Ce cadre de mo-délisation est important pour l’utilisation du GPR dans un aquifèr fracturé mais convientégalement à d’autres applications, telles que l’imagerie des fractures dans le béton. Sur leplan expérimental, nous avons réalisé les premières expériences permettant la visualisationde la migration d’un traceur salin lors d’un test push-pull. Les données GPR obtenues ontpermis de mesurer la dynamique du panache du traceur et de décrire la nature des fractures.De plus, elles ont mis en évidence des effets de densité qui sont délétères pour les inférencesde la dynamique et des processus naturels d’écoulement, comme l’écoulement ambiant.Pour remédier à ces effets, des mesures ont été réalisées en ajoutant de l’éthanol au traceursalin afin d’obtenir une flottabilité neutre tout en conservant la conductivité électrique. Lacomparaison des résultats pour les deux types de traceurs montrent que l’ajout d’éthanolpermet d’éliminer les effets de densité. C’est pourquoi nous suggérons que des traceurs dedensité neutre soient utilisés pour les expériences hydrogéophysiques. Enfin, nous introdui-sons un modèle simultané qui peut simuler les expériences push-pull et GPR. Ce modèlepourrait permettre d’inférer les propriétés d’une fracture par les don
Characterizing Fracture Aperture and Transport Dynamics with Hydrogeophysics: Theoretical and Expérimental Advances
No full textplusieurs km, les fractures peuvent servir de conduits ou de barrières aux écoulements des fluides et jouent un rôle majeur dans divers processus et applications comme l’extraction des eaux souterraines, la migration des contaminants dans les roches fracturées, le stockage souterrain des déchets nucléaires mais aussi la séquestration du dioxyde de carbone et le stockage géothermique. Les propriétés géométriques d’une fracture telles que les variations d’ouverture sur son plan influencent l’écoulement et le transport du fluide. Au sein d’une fracture, la caractérisation statistique des ouvertures est délicate puisque celles-ci présentent souvent une auto-affinitude ; une propriété qui implique des motifs similaires à plusieurs échelles spatiales. Les expériences hydrologiques classiques par leur caractère discret sur le terrain ne fournissent pas d’informations directes sur les variations d’ouvertures. Cette limitation peut en partie être surmontée par l’hydrogéophysique qui combine des méthodes géophysiques avec des expériences hydrologiques. Dans cette étude, nous présentons des avancées expérimentales et théoriques dédiées à l’utilisation du géoradar (GPR) seul et aussi combinées avec des essais push-pull afin de caractériser plus précisément l’ouverture des fractures. Sur le plan théorique, nous avons utilisé des solutions analytiques et développé un cadre de modélisation pour simuler les réflexions GPR dans le milieu fracturé. Les fractures qui le composent sont caracterisées par des ouvertures hétérogènes mais sont intégrées dans une matrice de roche uniforme. En présence de cette hétérogénéité, nous avons dé- montré que les approches classiques qui reposent sur une ouverture de fracture uniforme, conduisent à des estimations fortement biaisées de l’ouverture moyenne. Ce cadre de mo- délisation est important pour l’utilisation du GPR dans un aquifèr fracturé mais convient également à d’autres applications, telles que l’imagerie des fractures dans le béton. Sur le plan expérimental, nous avons réalisé les premières expériences permettant la visualisation de la migration d’un traceur salin lors d’un test push-pull. Les données GPR obtenues ont permis de mesurer la dynamique du panache du traceur et de décrire la nature des fractures. De plus, elles ont mis en évidence des effets de densité qui sont délétères pour les inférences de la dynamique et des processus naturels d’écoulement, comme l’écoulement ambiant. Pour remédier à ces effets, des mesures ont été réalisées en ajoutant de l’éthanol au traceur salin afin d’obtenir une flottabilité neutre tout en conservant la conductivité électrique. La comparaison des résultats pour les deux types de traceurs montrent que l’ajout d’éthanol permet d’éliminer les effets de densité. C’est pourquoi nous suggérons que des traceurs de densité neutre soient utilisés pour les expériences hydrogéophysiques. Enfin, nous introdui- sons un modèle simultané qui peut simuler les expériences push-pull et GPR. Ce modèle pourrait permettre d’inférer les propriétés d’une fracture par les données réels, ce qui serait pertinent en utilisant des méthodes Markov-chain Monte-Carlo.
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Fractures are ubiquitous in the Earth’s crust. From the scale of a few cm to several km, fractures can act as conduits or barriers to fluid flow and play a major role in several processes and applications, including groundwater extraction, contaminant migration in fractured rock, underground storage of disposed nuclear waste and sequestration of carbon dioxide, as well as geothermal heat migration. A fracture’s geometrical properties such as aperture variations along its plane influence fluid flow and transport within. Nevertheless, it is a challenging task to statistically characterize aperture variations of a single fracture because these are often self-affine; a property that implies similar patterns over several spatial scales. Classical hydrological tests are spatially sparse and do not provide direct information about aperture variations. This limitation can partly be overcome by hydrogeophysics, which combines geophysical methods with hydrological experiments. Here, we present experimental and theoretical advances on the use of ground penetrating radar (GPR) alone and also combined with push-pull tests for improved fracture aperture characterization. On the theoretical aspect we used analytical solutions to develop a modeling framework that simulates GPR reflections from fractures with heterogeneous aperture distributions, embedded in a uniform rock matrix. In the presence of aperture heterogeneity in a single fracture, we demonstrate that classical aperture-inference approaches that rely on uniform fracture properties lead to biased estimates of mean aperture. The modeling framework is suitable for GPR use in fractured rock but is also suitable for other applications such as fracture imaging in concrete. On the experimental side, we present the first experiments in which the migration of a saline tracer is imaged during a push-pull test. The GPR data are informative about the dynamics of the tracer plume and the fractures involved in the experiment, but also highlight density effects that decrease our ability to infer natural flow dynamics and processes, such as ambient flow. We address the density issue by introducing a neutrally-buoyant, yet electrically conductive tracer, which consists of ethanol mixed with a saline tracer. A comparison of results from the two types of tracer tests demonstrates that the addition of ethanol diminishes the density effect; we therefore suggest that neutrally buoyant tracers should be used in hydrogeophysics. Finally, we introduce a simultaneous modeling approach that can simulate the combined experiments. The coupled model can be applied within a Markov-chain Monte- Carlo inversion of the data from the combined experiment to infer a fracture’s geometric properties
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
No full textThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
No full text“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
No full textWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
No full textWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
Investigating anisotropic seismic velocities of the Rotondo granite in intact and fractured sections by crosshole seismic surveys
No full textkoamabayili/VECTRON-author-checklist: VECTRON author checklist
No full textWe have done our best to complete the author checklist relating to the use of animals in the hut study. Note that the objective for the hut study was to evaluate the IRS treatment applications for residual efficacy against Anopheles mosquitoes, including the local An. coluzzii mosquito population. Cows were only used to attract mosquitoes into the huts and no tests were carried out directly on the cows. The author checklist is intended for use with studies where experiments are carried out on animals, which is why we have had such difficulty in completing this for the hut study, as many of the questions do not relate to how the cows were used
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