Pauline COLLON soutiendra son habilitation à diriger des recherches jeudi 1er décembre à 14h en amphi G de l'ENSG

Jury : Rapporteurs :

M. Alain Dassargues, Professeur à l'Université de Liège,

M. Frédérick Delay, Professeur à l'Université de Strasbourg,

Mme. Mickaele Le Ravalec, Chef du service Géoressources à l'IFPEN,

Examinateurs :

M. Guillaume Caumon, Professeur à l'Université de Lorraine, (parrain scientifique)

M. Philippe Renard, Professeur à l'Université de Lausanne

Mme Sophie Violette, Maître de Conférence – HDR à l’UPMC & ENS

Invité : M. Michel Bues, Professeur Université de Lorraine

Résumé : La modélisation numérique des réservoirs souterrains est un outil essentiel à la compréhension de leur organisation, de leur fonctionnement et à la prévision des impacts des activités anthropiques sur leur évolution. Certains réservoirs se caractérisent par des géométries complexes qui vont directement influencer la connectivité hydrodynamique en leur sein, et plus largement l'hétérogénéité du milieu et tous les processus physiques qui s'y déroulent. C’est le cas des bassins miniers ennoyés, des karsts, des chenaux, ou des dépôts salifères. L'objectif de mes travaux est de définir de nouvelles méthodologies de modélisation numérique adaptées à ces réservoirs à géométrie complexe et ce, en fonction de l'échelle spatiale et du processus physique d'intérêt. Dans une première partie, l’accent est mis sur le lien entre la stratégie de modélisation retenue et le phénomène étudié lorsque deux processus principaux, ou plus, entrent en jeu. Ceci est principalement illustré à travers des travaux menés sur la gestion de l’après-mine lorrain. La deuxième partie est consacrée à l'analyse et à la caractérisation des objets géologiques à géométrie complexe, et notamment des systèmes karstiques et chenalisés. La troisième partie s’intéresse aux méthodes de simulation stochastiques de ces milieux : l'objectif n'est pas de trouver la solution unique, mais d'identifier une/des solutions honorant les données disponibles et rendant compte de la réalité, de sa complexité et des incertitudes qui lui sont associées. Le dernier chapitre dresse enfin une rapide conclusion et présente les perspectives de ces travaux à court et moyen termes.

Abstract: Numerical modelling of subsurface reservoirs is crucial to better understand their organization, their response and to improve our capacity in forecasting the impacts of human activity on their becoming. Some reservoirs are characterized by complex geometries that directly control their hydrodynamic connectivity, and more globally their petrophysical heterogeneity and the physical processes that occur in them.  It is particularly the case of flooded mines, karsts, channelized systems and salt deposits. The goal of my works is to find new methodologies dedicated to the modelling of reservoirs characterized by a complex geometry, and this, depending on the spatial scale and the main physical process of interest. In a first part, I focus on the link between the adopted modelling strategy and the main phenomena of interest when two processes, or more, are involved. It is mainly illustrated with works made on the post-mining management. The second part is dedicated to the analysis and characterization of geological objects with a complex geometry, notably karstic and channelized systems. The third part deals with stochastic simulations of these reservoirs: the aim is not to find the exact theoretical solution but to find a set of solutions that account for the observed reality, its complexity and the associated uncertainties. The last chapter presents a brief conclusion and proposes some short and long term perspectives of these works.