Modélisation de l'impact de la construction d'un mur emboué sur les flux d'eau souterraine au droit d'un site contaminé en bord de rivière

Abstract

Dans le cadre de sa candidature à l’organisation de la compétition de football Euro 2020, la Belgique entreprend la restauration d’un ancien site industriel, AMS Nord, en vue de la construction d’un nouveau stade de football dans la ville de Charleroi. À la suite de plusieurs travaux antérieurs commandités par la SPAQUE, la méthode d’assainissement retenue est la mise en place d’un mur pour le confinement hydraulique d’une tâche de pollution présentant une menace pour la Sambre située aux abords. Le monitoring de cette méthode d’assainissement a permis à l’université de Liège de mettre en place une étude de flux basée sur la méthode FVPDM. Une des recommandations finales de cette étude est la mise en place d’un modèle d’écoulement pour corroborer les résultats obtenus à savoir que le mur joue son rôle de barrière sans pour autant totalement annuler les flux d’eau souterraine. La mise en place d’un modèle d’écoulements permet de mettre en évidence deux sens d’écoulements orientés vers l’ouest pour l’un, et vers le sud-est pour l’autre en direction de la Sambre. Ce modèle d’écoulement est utilisé pour l’implémentation numérique d’un mur emboué à l’aide du logiciel GMS (Groundwater Modeling System). Les résultats de cette simulation de l’impact du mur montrent, au droit de 4 piézomètres implantés lors de l’étude FVPDM en amont (P701 et P703) et en aval (P702 et P704), que les gradients hydrauliques amont/aval du mur sont multipliés par plus de quatre, et les flux de Darcy sont réduits à plus de 80%, mis à part dans le piézomètre P701 où le flux est cinq fois supérieur à celui avant l’implantation du mur. Globalement, ces résultats concordent avec ceux obtenus lors des essais FVPDM. La même conclusion est ainsi tirée : le mur joue effectivement son rôle de barrière sans pour autant être parfaitement imperméable. Notamment, un contournement par le bas de la barrière est observé. Un phénomène de retour vers l’aval du mur est observé lors de la simulation d’un transport de particules à l’aide du module MODPATH du logiciel GMS. Ce phénomène est interprété avec précaution car il pourrait être dû à des artéfacts numériques liés aux conditions aux frontières de la Sambre et du mur.