Technical Report NTB 87-34

Cette étude a été entreprise en janvier 1986 en vue de déterminer a) si la perméabilité de la masse rocheuse dans la zone à proximité immédiate de la mine était anisotrope, b) la distribution de la porosité de fracture cinématique et totale basée sur des données de terrain et de laboratoire et c) la configuration tridimensionnelle de la circulation des eaux souterraines à Stripa, afin de pouvoir correctement interpréter les données hydrogéologiques, géochimiques et isotopiques.

Les résultats d'essais avec packers dans les puits de forage montrent qu'en moyenne SBH1 et SBH2 présentent des perméabilités plus faibles que SBH3. Ceci est cohérent avec la tendance attendue selon l'orientation de ces forages par rapport aux contraintes in-situ. Des essais en laboratoire avec des carottes présentant des fractures naturelles ont montré une forte diminution de perméabilité de fracture avec une augmentation de la contrainte normale, suggérant qu'une anisotropie de la circulation d'eau dans la direction verticale doit exister, les contraintes in-situ croissant avec la profondeur. L'influence de la géométrie des fractures sur l'anisotropie de la circulation d'eau dans la masse rocheuse a été analysée en utilisant un générateur de réseaux de fractures simulant des réseaux de fractures dans trois plans orthogonaux. Dans le plan horizontal les débits relatifs montrent un facteur d'anisotropie de 1.5, la direction principale étant orientée vers le N-NW. Des degrés d'anisotropie similaire sont été déterminés pour les deux plans verticaux.

La porosité totale et la porosité cinématique de fractures isolées de Stripa ont été déterminées en laboratoire en utilisant une technique d'imprégnation de résine. Les ouvertures uniformes équivalentes de deux échantillons, calculées en utilisant les variations d'ouverture mesurées dans la fracture et l'épaisseur de résine, étaient cohérentes avec les ouvertures calculées à partir des données hydrauliques. La porosité cinématique moyenne des fractures, calculée en combinant les données d'ouverture provenant d'essais par packers avec les valeurs statistiques des longueurs et espacements des fractures, était inférieure d'un ordre de grandeur environ à la porosité calculée en utilisant les données d'essais hydrauliques en laboratoire sur des fractures isolées d'échantillons de carottes. Plus important toutefois est le fait que la porosité calculée en utilisant les données d'épaisseurs de résine était supérieure d'un facteur de presque cent par rapport à celle calculée en utilisant les résultats de terrain.

Le modèle numérique tridimensionnel a donné des débits d'eau dans la mine cohérents avec les valeurs effectivement mesurées dans la mine, avec des perturbations s'étendant jusqu'à une profondeur de 3000 m au moins. Les durées de transit prédites par les calculs se basant sur un écoulement dans des tubes étaient nettement plus courtes que celles prédites par les données géochimiques et isotopiques existantes pour des porosités déterminées par des investigations de terrain. Des corrections pour tenir compte de porosités plus élevées déterminées par des études en laboratoire ont livré des durées de transit plus cohérentes avec celles suggérées par des études isotopiques.