Thèse Ramon SANCHEZ GONZALEZ

Soutenance

Le 17 April 2025

Avis de soutenance de thèse de

Ramon SANCHEZ GONZALEZ

Hydrogéophysique probabiliste pour une meilleure articulation des données géophysiques et modèles hydrogéologiques

Titre anglais :	Probabilistic approach in hydrogeophysics to better articulate geophysical data with hydrogeological models
Ecole Doctorale :	Géosciences, Ressources Naturelles et Environnement
Spécialité :	Géosciences et géoingénierie
Etablissement :	Mines Paris-PSL
Unité de recherche :	Centre de Géosciences

Cette soutenance aura lieu jeudi 17 avril 2025 à 14h00
Adresse de la soutenance : Mines Paris – PSL 60, boulevard Saint-Michel, 75006 Paris – salle L109

————————————–

devant le jury composé de :

Yves LEROY	Professeur	Imperial College London	Rapporteur
Hélène CELLE	Professeur des universités	Université de Franche-Comté	Rapporteur
Damien JOUGNOT	Directeur de recherche	Sorbonne Université	Examinateur
Santiago SOLAZZI	Associate professor	YPF-Tecnologia(Y-TEC)	Examinateur
Agnès RIVIÈRE	Chargée de recherche	Mines Paris-PSL	Examinateur
Alexandrine GESRET	Maître assistant	Mines Paris-PSL	Examinateur
Ludovic BODET	Maître de conférences	Sorbonne Université	Invité
Marine DANGEARD	Ingénieur de recherche	SNCF Réseau	Invitée

Résumé de la thèse en français :

La caractérisation des hydrosystèmes en Zone Critique (CZ) est essentielle pour la gestion des eaux souterraines. Interface entre atmosphère, biosphère et lithosphère, la CZ régule des processus clés comme le stockage et l’écoulement de l’eau. L’échantillonnage en forage fournit des données locales, mais ne capture ni la variabilité spatiale ni la dynamique temporelle du sous-sol. Les méthodes sismiques offrent une alternative non invasive, sensible aux propriétés mécaniques influencées par l’eau, précieuse pour estimer la saturation. Toutefois, la complexité des matériaux partiellement saturés, régie par la texture du sol, la porosité et l’état de saturation, complique l’estimation des propriétés hydrologiques à partir des données sismiques. Cette étude utilise le modèle de van Genuchten couplé à un modèle de physique des roches intégrant la succion capillaire pour caractériser les propriétés mécaniques des sols en régime statique. Une modélisation analytique 1D des vitesses des ondes P et S est réalisée sur différentes hydrofacies, générant des temps de parcours P (P-TT) et des données de dispersion d’ondes de surface (SWD) issues d’un dispositif sismique synthétique. L’inversion repose sur un cadre bayésien avec recherche exhaustive sur de larges domaines a priori, intégrant les données de Carsell et Parrish. Lorsque le type de sol est connu, les données sismiques restituent efficacement les profils de saturation. La sensibilité des observations varie : les sols argileux offrent des contraintes plus fortes, tandis que les sols sableux présentent des incertitudes accrues. Conscients des limites des applications de terrain, où les propriétés du sol sont souvent inconnues, nous intégrons des fonctions de pédotransfert (PTFs) pour estimer les paramètres hydrauliques à partir de la texture. Bien que cela élargisse l’inversion, les PTFs introduisent une forte variabilité empirique, augmentant l’incertitude. Une recherche exhaustive est alors proposée pour explorer l’espace des paramètres sans dépendre de fonctions empiriques. Les résultats montrent que la SWD fournit des contraintes plus robustes que la P-TT, avec des distributions postérieures plus resserrées, notamment pour les paramètres hydrauliques. La SWD affine aussi la différenciation des textures, offrant des contraintes plus strictes pour les sols argileux, tandis que l’incertitude reste plus élevée pour les sols sableux. Ces résultats soulignent le potentiel de la SWD pour affiner la caractérisation du sous-sol et la modélisation hydrologique.