Abstract :
[en] Coastal aquifers are under a continuous threat of pollution due to the danger of sea
water intrusion. In many cases, this threat has become a reality, as a result of excessive
pumping beyond some safe yield. Israeli coastal aquifer is a good example. In some
places around the world, existing wells, especially close to the coast, have to be
abandoned, and the available fresh water of the coastal aquifer decreases. Also, the area
above the intruding sea water wedge is lost as a source of water by natural recharge or
natural replenishment. Artificial recharge may constitute a response against seawater
intrusion. Because of over exploitation of pumping wells, hydraulic depressions appeared
along the coast and seawater intrusion advanced inland. The topic of the thesis merges
two methodologies linked to these problems. The first one aims the evaluation of
different artificial recharge scenarii for controlling sea water intrusion in the Israeli
coastal aquifer. Thus, two sites have been selected to apply the first methodology,
namely Tel Aviv/Yafo city and Ashqelon town. Secondly, it concerns a new method to
assess the vulnerability of pumping/injection wells facing with sea water intrusion and
finally for ranking the different mentioned artificial recharge scenarii. The first of both
of them is applied with the use of VASP and FEAS software including the existing model
of the Israeli coastal aquifer and the second includes the DPSIR concept. VASP is a piece
of software for the generation and post-processing of models in addition to the analysis
and visualization of environmental data. FEAS is a piece of software that is based on the
finite elements techniques, developed for simulating sea water intrusion in two- and
three-dimensional coastal aquifers, and upconing problems. The second approach has
been developed in prospect to be applied later once the necessary tools would be
available.
[fr] Les aquifères côtiers sont sous la menace continue des intrusions d’eau salée. Dans
plusieurs cas, cette menace est devenue une réalité sous l’exploitation intensive de l’eau
souterraine en bordure de la côte. L’aquifère côtier d’Israël en est un bon exemple. Ainsi,
dans le monde et particulièrement en bordure de côte, de nombreux puits d’exploitation
ont été abandonnés, contaminés par une haute concentration en chlorure, réduisant
davantage les sources d’eau potable. A cause de cette surexploitation, des dépressions
hydrauliques sont apparues le long de l’aquifère côtier Israélien conduisant à une
avancée de front de l’intrusion d’eau salée vers l’intérieur du pays. La recharge
artificielle est une des méthodes utilisées en vue de contrôler les intrusions d’eau salée.
Ce travail de fin d’étude décrit deux méthodologies liées à ce problème d’intrusion. La
première est destinée à évaluer différents scénarios de recharge artificielle pour
contrôler les intrusions d’eau salée. Ainsi, deux sites tests ont été choisis pour appliquer
cette méthodologie, à savoir la région de Tel Avivi/Yafo et d’Ashqelon. La seconde
méthodologie concerne une nouvelle façon d’évaluer la vulnérabilité de puits
d’exploitation contre les intrusions d’eau salée et finalement de classer les scenarios
précédents. La première méthodologie utilise les logiciels VASP et FEAS dans lesquels à
été inclus le model existant de l’aquifère côtier Israélien tandis que la seconde est basée
sur le concept DPSIR. VASP est un logiciel de modélisation et de post-traitement ainsi
que d’analyse et visualisation de données environnementales alors que le logiciel FEAS
est le code développé pour créer les simulations. Ce dernier est basé sur une méthode
d’éléments finis utilisant des éléments triangulaires. Il permet de simuler les intrusions
en deux et trois dimensions ainsi que le phénomène d’upconing. Finalement, la seconde
approche constitue une base théorique en perspective d’être complétée et appliquée
prochainement sur VASP et FEAS, une fois que les outils seront mis à disposition.
