Résultats des essais d’infiltration à grande échelle I-A, I-B et I-D

L’analyse des essais d’infiltration à grande échelle I-A, I-B et I-D s’est concentrée sur les mesures de TEV dans le haut et le bas de la couche de sable de la CCE (sondes SW-H et SW-b). L’ensemble des résultats de TEV sont disponibles aux Annexes J, K et L. Le volume d’eau appliqué dans le cadre de ces essais a été calculé à partir de la hauteur d’eau dans les chaudières disposées sur la halde, comme pour les essais C et E.

L’essai I-A a été réalisé en deux phases d’arrosage de 45 minutes entrecoupées d’une pause de 2,5 heures. Un total de 8,6 m3 d’eau a été appliqué sur la halde (équivalent à une précipitation de 14 mm) en 3,25 heures (en incluant la pause) (tableau 4.5). Les TEV initiales étaient de l’ordre de 0,087 dans le haut de la couche de sable et de 0,115 dans le bas (figure 4.30). La TEV initiale dans le bas de couche était la plus élevée enregistrée parmi tous les essais d’infiltration à grande échelle réalisés sur la halde (tableau 4.5) et semblait indiquer que l’essai I-A (17 septembre 2016) suivait une période plus humide sur le site de la mine. Le front de mouillage a été observé par les

sondes SW-H environ 2,5 heures après le début de l’essai alors que les sondes SW-b ont enregistré ce même front 5 heures plus tard (7,5 heures après le début de l’essai). La hausse de TEV induite par le front de mouillage était de +0,017 dans le haut de la couche de sable et de +0,004 dans le bas. Le temps total d’influence de l’essai était similaire pour les deux sondes, soit environ 51 heures. Cet essai n’a pas été retenu pour la calibration des simulations numériques, car les variations de TEV induites par l’essai étaient inférieures à la marge d’incertitude des sondes utilisées (± 0,03; section 3.2).

Figure 4.30 Valeurs de TEV moyennes mesurées dans le haut de la couche de sable (0,5 m et 0,8 m sous la surface de la halde, soient respectivement 20 cm et 50 cm sous la surface du sable) dans les jours suivant l'essai d'infiltration I-A.

L’essai I-B a été réalisé en une seule phase d’arrosage de 62 minutes, sans pause. Un total de 6,4 m3 d’eau a été appliqué sur la halde (équivalent à une précipitation de 11 mm) en un peu plus d’une heure. Les TEV initiales étaient de 0,090 dans le haut de la couche de sable et 0,108 dans le bas (figure 4.31). Le front de mouillage a été observé par les sondes SW-H (haut de la couche) environ 2 heures après le début de l’essai et 7 heures plus tard dans le bas de la couche (SW-b) (soit 9 heures au total après le début de l’essai). La hausse de TEV induite par le front de mouillage était de +0,013 dans le haut de la couche de sable et semblait être de +0,002 dans le

bas. Le temps total d’influence de l’essai n’a pas pu être enregistré (problème d’enregistrement des sondes deux jours après le début de l’essai). Par contre, la TEV dans le haut de la couche (SW-H) a diminué d’environ -0,010 sur une période de 39 heures (à partir de la TEV maximale atteinte) alors qu’aucune diminution n’a été enregistrée dans le bas de la couche de sable (SW-b) durant la même période. Cet essai n’a pas été retenu pour la simulation numérique, car les variations de TEV induites par l’essai étaient inférieures à la marge d’incertitude des sondes utilisées (± 0,03 ; section 3.2).

Figure 4.31 Valeurs de TEV moyennes dans le haut et le bas de la couche de sable (0,5 m et 0,8 m sous la surface de la halde, 20 cm et 50 cm sous la surface du sable) dans les jours suivant l'essai d'infiltration I-B.

L’essai I-D a été réalisé en trois phases d’arrosage de 120, 110 et 68 minutes entrecoupées de deux pauses d’une durée de 150 et 180 minutes. Un total de 16,8 m3

d’eau a été appliqué sur la halde (équivalent à une précipitation de 28 mm) en 9,5 heures (en incluant les pauses). Les TEV initiales étaient de 0,078 dans le haut de la couche de sable et 0,110 dans le bas de cette dernière (figure 4.32). Le front de mouillage a été observé dans le haut de la couche de sable (SW-H) environ 3 heures après le début de l’essai alors que le même front a été enregistré 5 heures plus tard (8 heures au total) dans le bas de la couche de sable (SW-b). La hausse de TEV induite par le

front de mouillage était de +0,027 dans le haut de la couche de sable et de +0,014 dans le bas de cette même couche. Le temps total d’influence de l’essai était d’environ 6 jours pour le haut (SW-H) et 5 jours pour le bas de la couche de sable (SW-b). Les TEV tendaient ensuite vers des valeurs plus basses que les valeurs initiales pour la période de 16 jours suivant l’essai I-D. Ces observations ont été rendues possibles par l’installation de la membrane faiblement perméable (section 3.3.2). Les hausses de TEV dans le haut de la couche de sable (SW-H) attribuable à deux des trois phases de l’essai étaient distinguables par des pics dans la figure 4.32 tout comme pour l’essai I-C (section 4.3.1).

Figure 4.32 Valeurs de TEV moyennes de TEV dans la couche de sable (0,5 m et 0,8 m sous la surface de la halde, 20 cm et 50 cm sous la surface du sable) dans les jours suivant l'essai d'infiltration I-D.

Les principaux résultats des essais d’infiltration sont regroupés dans le tableau 4.5. Les TEV initiales des essais étaient comprises entre 0,071 et 0,090 dans le haut de la couche de sable (SW-H) et de 0,090 à 0,115 pour le bas (SW-b). La TEV initiale lors des essais A et B a entrainé une progression plus rapide du front de mouillage que lors des essais D et E qui étaient pourtant plus volumineux (de 40% à 160% plus importants). La hausse de TEV induite par le passage du

front de mouillage était toutefois directement proportionnelle à la quantité d’eau appliquée sur la halde pendant les essais.

L’ensemble des temps d’arrivées des fronts de mouillage pour chaque sonde et chaque essai d’infiltration à grande échelle sont présentés à l’annexe D.

Tableau 4.5 Résumé de l'influence des essais d'infiltration sur les sondes de teneur en eau dans la couche de sable de la CCE.

Essai Temps d’atteinte du front de

mouillage

TEV initiale (-) Variation de TEV (-)

Temps d’influence de

l’essai

Sonde Haut Bas Haut Bas Haut Bas Haut Bas

I-A 2h30m 7h30m 0,087 0,115 0,017 0,004 2j3h 2j3h

I-B 2h 9h 0,090 0,108 0,013 0,002 N/D* N/D*

I-C 1h 4h 0,084 0,113 0,050 0,050 2j 5j

I-D 3h 8h 0,078 0,110 0,027 0,014 6j 5j

I-E 4h 9h 0,071 0,090 0,024 0,013 N/D* N/D*

*Les valeurs de TEV n’étaient pas disponibles pour identifier la fin de l’influence de l’essai.