Présentation de mémoire de Abdeljalil Ait Khouia

Évaluation de la capacité de diversion latérale de la couche de contrôle des écoulements dans un modèle physique au laboratoire

L’exploitation minière génère de grandes quantités de rejets miniers (stériles miniers, résidus etc.). Certains de ces rejets miniers peuvent avoir un impact sur l’environnement : DMA ou DNC. Différentes techniques ont été élaborées pour la restauration des sites miniers telles que les couvertures avec effet de barrière capillaire (CEBC), le recouvrement monocouche avec nappe phréatique surélevée, etc. Ces techniques ont été largement utilisées pour la restauration des parcs à résidus. Dans le cas de stériles miniers, en raison des configurations des haldes, les techniques de restauration doivent être adaptées, et dans cette perspective une approche alternative a été proposée. Elle consiste à installer des couches de matériau fin au sein de la halde ayant une grande conductivité hydraulique saturée avec une inclinaison minimale. Ces couches fines ont pour but de dévier l’eau en suivant la pente et limiter les infiltrations d’eau dans les stériles. Cette nouvelle technique est appelée couche de contrôle des écoulements (CCE).

L’étude présentée dans ce mémoire avait pour but d’évaluer la capacité de la CCE à dévier l’eau en utilisant les effets de barrière capillaire. Les performances de cette méthode ont été testées à l’aide d’un modèle physique au laboratoire suivi d’une modélisation numérique. Cette étude consiste à comprendre les mécanismes fondamentaux de l’écoulement d’eau dans les barrières capillaires inclinées ainsi que les paramètres contrôlant la longueur de diversion latérale.

La barrière capillaire formée d’un sable fin déposé sur des stériles miniers non générateurs d’acide, a été testée sous différentes conditions : différentes inclinaisons (0°, 3°, 10° et 20°), différentes épaisseurs de la couche de sable (25, 50 et 75 cm) et différentes intensités des précipitations. Les résultats issus de la modélisation physique au laboratoire ont permis de statuer sur le degré d’influence de ces paramètres. 

Les essais effectués au laboratoire ont montré que l’épaisseur de la couche de sable a un impact direct sur la performance de la barrière capillaire : le degré d’influence de ce paramètre est moins prononcé que celui des autres paramètres (inclinaison et taux de précipitations). En effet, plus la couche est épaisse la diversion latérale est importante. En outre, l’augmentation de l’inclinaison du système a un effet majeur sur la capacité de diversion latérale de la barrière capillaire. Une pente plus grande augmente davantage la quantité d’eau déviée latéralement par la barrière capillaire et par conséquent, la longueur effective de bris capillaire. Par contre, l’augmentation de l’intensité des précipitations est jugée être le paramètre le plus influant sur la capacité de diversion latérale