Technical Report NTB 93-10

Grimsel Test SiteInvestigation of Hydraulic Parameters in the Saturated and Unsaturated Zone of the Ventilation Drift

Le présent rapport documente les résultats des investigations de la Cédra dans le tunnel de ventilation durant la phase 3 (1991 – 1993) sur le site du laboratoire souterrain du Grimsel. Les études furent axées sur des sujets liés à la zone non saturée se formant au pourtour des tunnels sous l'effet de la ventilation.

La zone non saturée fut décrite grâce à des mesures ponctuelles du potentiel hydraulique et de la saturation en eau. Le potentiel hydraulique fut mesuré avec des psychromètres à thermocouple et le contenu en eau grâce à la technique "time­domain reflectometry". Ces procédés de mesure ont tous deux été adaptés au milieu cristallin peu perméable. Les mesures furent effectuées en phase de saturation comme de désaturation de la matrice rocheuse; aucun effet irréversible dû à la ventilation du tunnel ne put être mis en évidence.

Une méthode originale basée sur des mesures discrètes fut développée pour estimer le flux d'eau des sections peu perméables de la roche vers le tunnel. Le flux de vapeur à la surface du tunnel est calculé à partir de mesures différentielles de température et d'humidité relative dans une cuvette de mesure (évapomètre). Les résultats servirent à estimer le bilan de flux d'eau pour la première section du tunnel de ventilation; une comparaison avec les résultats des tests de ventilation classiques de la phase 2 montrèrent que le flux est légèrement inférieur (facteur 2 environ).

Une première étude fut entreprise avec pour objectif la mesure de la moyenne et de la variabilité du flux d'eau vers la section isolée du tunnel, en postulant une distribution géostatistique des points discrets de mesure du flux. L'étude démontra que, se basant sur un faible nombre de mesures régulièrement distribuées en fonction des unités structurelles du tronçon de tunnel, il est possible de calculer la moyenne du flux d'eau avec une erreur de moins de 20 %.