Transmissivity estimation for highly heterogeneous aquifers: Comparison of three methods applied to the Edwards Aquifer, Texas, USA

Disposer de paramètres hydrogéologiques d’entrée fiables est une des clés de la modélisation hydrogéologique. Bien que de nombreuses techniques de caractérisation quantitative existent, leur application à des aquifères réels fortement hétérogènes est limitée. Trois techniques géostatistiques de caractérisation sont appliquées à l’aquifère Edwards, un aquifère calcaire situé au sud du centre du Texas, USA, afin d’évaluer leur performance dans un modèle hydrogéologique de 88 000 cellules. La première méthode est un krigeage simple des données disponibles de conductivité hydraulique obtenues à partir d’essais de puits. La seconde méthode fait intervenir une mise à l’échelle au niveau de celle du maillage puis un co-krigeage de la conductivité à cette échelle bloc. Dans la troisième méthode, les résultats obtenus à la deuxième méthode sont utilisés comme distribution préalable à une approche bayésienne. Les résultats du krigeage seul sont biaisés pour les faibles valeurs et ne permettent pas de reproduire les niveaux piézomètriques ou les écoulements des sources. L’approche changement d’échelle/co-krigeage supprime une grande partie du biais systématique. L’approche bayésienne a réduit le résidu moyen d’un facteur supérieur à 10, jusqu’à 6 m, environ 2.5% de la variation piézomètrique totale dans l’aquifère. Ceci démontre l’utilité des techniques de calibration automatique basées sur des approches statistiques formelles et accrédite davantage l’utilisation de l’approche bayésienne dans le cas d’aquifères fortement hétérogènes.