Propriétés hydrodynamiques du Callovo-Oxfordien dans l'Est du bassin de Paris : comparaison des résultats obtenus selon différentes approches

RésuméL'Andra mène, depuis 1994, un ensemble de recherches pour déterminer les propriétés hydrogéologiques, dont la perméabilité, de la formation d'argilites du Callovo-Oxfordien dans l'Est du bassin de Paris et, plus particulièrement, sur le site du laboratoire souterrain situé sur la commune de Bure, dans le Sud du département de la Meuse. La détermination d'un tel paramètre dans une argile raide de très faible perméabilité pose de nombreuses questions, à la fois théoriques (la loi de Darcy est-elle applicable ?), méthodologiques et techniques (comment obtenir des valeurs représentatives de la formation ?). Cet article présente la démarche et les moyens qui ont été adoptés pour permettre d'atteindre cet objectif, c'est-à-dire approcher de la façon la plus fiable et précise possible la valeur de ce paramètre, son incertitude, son anisotropie et sa variabilité éventuelle en fonction de la lithologie. Les résultats obtenus à partir des mesures sur échantillons et à l'aide d'une série de tests, aussi bien en forages profonds réalisés depuis la surface qu'en forages courts depuis la galerie d'expérimentation à 445 m de profondeur, sont cohérents, bien que les méthodes et les échelles d'investigation soient différentes. À l'échelle du site du laboratoire, la perméabilité est inférieure à 10−12 ms−1 sur toute l'épaisseur de la formation d'argilite, avec une valeur minimum estimée à 10−14 ms−1. Les premiers résultats des tests dans la galerie d'expérimentation du laboratoire souterrain, à 445 m de profondeur montrent, en grand, la très faible perméabilité du Callovo-Oxfordien. Pour citer cet article : J. Delay et al., C. R. Geoscience 338 (2006).

Since 1994, Andra has carried out a series of research programs in order to determine the hydrogeological properties, including permeability, of the Callovo-Oxfordian argillaceous formation of the Paris Basin, and more specifically of the site of the underground laboratory located on the township of Bure, in the South of the Meuse district. Determining such a parameter in a very low permeability argillaceous rock raises a number of questions: theoretical (is the Darcy law still valid?), methodological as well as technical (how can values representative of the formation be obtained?). This article presents the approach and means adopted to achieve this goal, i.e., to obtain for this parameter a value as reliable and precise as possible, and to determine its uncertainty, its anisotropy and possible variability according to the lithology. The results obtained from measurements carried out on samples, as well as through a series of tests carried out in deep boreholes from the surface and short boreholes from the experimentation drift at 445-m depth, are coherent, although the methods and investigation scales are different. At the scale of the laboratory site, permeability is below 10−12 ms−1 over the entire thickness of the argillaceous formation, with a minimum value estimated at 10−14 ms−1. The first results from tests carried out in the experimental drift of the underground laboratory at 445-m depth confirm the very low bulk permeability of the Callovo-Oxfordian formation. To cite this article: J. Delay et al., C. R. Geoscience 338 (2006).