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Géosciences Rennes
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Présentation de l’équipe Transferts d’eau et de matière dans les milieux hétérogènes complexes

Membres de l’équipe

Thèmes de recherche

Systèmes et processus étudiés, méthodes et techniques

Principales collaborations

Projets financés

Publications

1° Membres de l’équipe Transferts d’eau et de matière dans les milieux hétérogènes complexes

L’équipe Transferts d’eau et de matière dans les milieux hétérogènes complexes est constituée de huit chercheurs permanents (4 CNRS, 3 enseignants-chercheur et 1 physicien adjoint), de 3 chercheurs associés (respectivement à15, 30 et 100%), de 4 ingénieurs et techniciens (CNRS), 2 post-doctorats et d’une douzaine d’étudiants en thèse (dont dix travaillent àGéosciences).

Liste des membres de l’équipe (et % de temps)

- Aquilina Luc (PR, Université Rennes1) 80%
- Battais Annick (IE CNRS) 25%
- Bour Olivier (PR, Université Rennes1) 100%
- Dauteuil Olivier (DR CNRS) 15%
- Davy Philippe (DR CNRS) 50%
- De Brémond d’Ars Jean (CR CNRS) 100%
- De Dreuzy Jean-Raynald (CR CNRS) 100%
- Gavrilenko Pierre (CR CNRS) 100%
- Labasque Thierry (IE CNRS) 100%
- Lavenant Nicolas (AI CNRS) 100%
- Le Borgne Tanguy (PA Ministère E. N.) 100%
- Méheust Yves (MCF Université Rennes 1) 100%
- Moreau-Alaoui Frédérique (MCF Université Rennes 1) 30%
- Thomas Zahra (MCF Agrocampus en délégation àGéosciences) 100%

2° Thèmes de recherches

Notre thématique porte sur le transfert d’eau et de matière dans les milieux hétérogènes complexes. L’essentiel de nos activités est centrée autour de l’hydrogéologie et des transferts de fluides et de solutés dans les milieux poreux ou fracturés. Les enjeux sociétaux comprennent la ressource en eau, le stockage de CO2, ou l’enfouissement de déchets radioactifs, domaines dans lesquels il y a une très forte demande de prédiction des évolutions futures tant en terme de quantité qu’en terme de qualité et de protection de la ressource.

Les questions de recherche sur lesquelles nous travaillons sont i) la caractérisation de l’hétérogénéité géologique àdifférentes échelles et sa prise en compte dans des modèles prédictifs de flux et de transport, ii) le développement de méthodes d’imagerie des flux dans les milieux hétérogènes, iii) l’étude et la modélisation des couplages hydromécaniques dans le sol et le sous-sol, iv) les échanges de flux, de solutés ainsi que les échanges thermiques entre les différents compartiments du milieu, v) l’identification et la caractérisation de processus géochimiques catalysés ou non par la biologie, vi) le développement de méthodes permettant de résoudre le problème inverse dans des milieux complexes.

Dans les milieux géologiques souterrains, les flux ne sont en général ni localisés dans une structure particulière ou distribués dans un réservoir homogène, mais plutôt ramifiés àtoutes les échelles. Cette complexité pose àla fois des problèmes de mesure et de modélisation, surtout compte-tenu de la difficulté d’imager les propriétés du milieu dans le sous-sol. Face àcette complexité un des points forts de l’équipe est de combiner des développements théoriques, de la modélisation numérique, des expériences en laboratoire ou sur site ainsi que des mesures in situ (géométrie du milieu, vitesses de circulation, concentrations chimiques, âge de l’eau, …). L’originalité de notre équipe est en particulier d’approfondir chacun des domaines “données†et “modèles†et de travailler conjointement àleur intégration. L’approfondissement de chacun des domaines se traduit pratiquement par l’animation du service national d’observations H+ et le développement d’une plateforme de simulation H2OLAB avec l’INRIA. L’intégration est partiellement illustrée dans les parties suivantes par différents exemples de processus étudiés.

3° Systèmes et processus étudiés, Méthodes et techniques utilisées

a) Observations et expérimentations sur site

L’équipe EAU a développé depuis une dizaine d’année une activité importante liée àl’observation et àl’expérimentation sur site. Les principaux objectifs scientifiques des expériences ou suivis sont les suivants :
- Tester des nouvelles méthodes de caractérisation du milieu (en forage ou en surface) appropriées àl’imagerie du sous-sol dans les milieux très hétérogènes (Fig. 1)
- Acquérir les données nécessaires pour tester et valider les méthodes de modélisation hydrogéologiques adaptées aux milieux fracturés.
- Développer des méthodes d’imagerie des flux souterrains et de mesure des vitesses d’écoulement dans des milieux fortement hétérogènes
- Etudier la réactivité chimique du milieu et en particulier l’évolution de la qualité chimique des eaux en lien avec les circulations d’eau (Fig. 2)
- Mesurer la distribution des temps de résidence et estimer les distributions des temps de transferts.
- Développer les méthodes de suivi des déformations du sol en relation avec les variations de niveaux de nappes
- Analyser la vulnérabilité des aquifères hétérogènes face aux variations climatiques et aux changements d’occupation des sols

Figure 1 : Illustration schématique des différentes techniques de mesures de perméabilité selon l’échelle de mesure [Le Borgne et al., 2006b] : a) single borehole flowmeter test ; b) Cross-borehole flowmeter test, c) pompage d’essai

L’équipe EAU intervient sur différent sites en France et àl’étranger. Elle pilote le service d’observation H+, qui est le réseau national des sites de recherche en hydrogéologie, et coordonne les activités scientifiques menées sur le site de Ploemeur (Morbihan). Le site de Ploemeur est un aquifère cristallin relativement atypique qui est très perméable et bien rechargé malgré la nature cristalline des terrains. Le pompage permanent du site pour l’alimentation en eau potable assure des vitesses de circulations très rapides dans ces zones de circulation préférentielles. Plusieurs suivis et expérimentations y sont menées afin de fournir des données pertinentes – y compris des chroniques ou expériences long terme – pour la caractérisation, la quantification et la modélisation des transferts d’eau et d’éléments de cet aquifère complexe et hétérogène. Les principaux suivis concernent : le suivi hydrologique et climatique, le suivi hydrochimique et le suivi de la déformation du sol (GPS, inclinomètres longue base, inclinomètres Blum, sismomètre). Les données sont mises àdisposition de la communauté scientifique par l’intermédiaire de la base de données du service d’observation H+.

Figure 2 : Evolution de la concentration en Nitrate, Chlorure et Sulfates de l’eau pompée sur le site de Ploemeur [modifié de Tarits et al., 2006].

Plusieurs développements instrumentaux importants sont menés au sein de l’équipe avec le soutien du service d’observation et d’autres programmes. On peut citer 2 développements particulièrement représentatifs de l’activité des chercheurs de l’équipe :

La mesure des temps de résidence de l’eau

De manière àcontraindre les écoulements dans les aquifères hétérogènes, l’équipe a mis en place un laboratoire de datation des eaux par l’analyse de gaz dissous par chromatographie (Fig. 3). C’est le premier laboratoire àavoir été mis en place en France et l’équipe poursuit les développements analytiques sur ces techniques.

Figure 3 : Photo du dispositif d’analyse des gaz dissous

Sonde optique de mesure des vitesses d’écoulement en forage

La mesure des vitesses d’écoulement est un paramètre essentiel pour la caractérisation de la géométrie des écoulements et des fonctions de transfert. Dans le cadre d’un projet mené en collaboration avec la DT INSU, nous avons développé une sonde basée sur le suivi optique de microparticules en suspension, qui permet d’avoir une vision intégrée des écoulements avec une résolution potentielle de l’ordre de 10

Figure 4 :Mise en place de la sonde et mesure en forages sur le site expérimental de Beaulieu (Université Rennes 1)

b) Expérimentations en laboratoire

Les questions scientifiques sous-jacentes aux expériences développées au laboratoire sont les suivantes :

L’échange de soluté entre les fractures et la matrice :

Les processus physiques responsables de la dispersion d’un soluté dans un fluide sont bien connus, il s’agit de l’advection et la diffusion moléculaire. Leur manifestation dans une fracture unique dont les murs sont imperméables conduit àdes mécanismes de dispersion bien identifiés. Dans les cas où on ne peut pas négliger la perméabilité de la matrice rocheuse, les échanges advectifs et diffusifs sont imparfaitement décrits par les modèles existants. Par ailleurs, lorsque les hétérogénéités de densité massique créées au sein d’un fluide par la présence d’un soluté réparti de manière non-homogène influencent l’écoulement du fluide, le soluté n’est plus une entité advectée et dispersée de façon passive par l’écoulement. Ces effets densitaires sur la dispersion de soluté dans une fracture en lien avec une matrice poreuse sont étudiés sur une expérience de laboratoire en complément de travaux de modélisation numérique.

Figure 5 : Vue d'ensemble de l'expérience de transport en fracture

Etude par mesure optique du transport dans un milieu poreux transparent :

Afin de développer des techniques qui permettent de mesurer le champ de vitesses dans un milieu poreux - donnée fondamentale pour valider des modèles théoriques de transport en milieu poreux - nous travaillons àla mise au point de la transparence de nos expériences par ajustement de l’indice optique du fluide àcelui des billes de verre ou de plastique. L’objectif est de pouvoir réaliser une étude du transport dans un milieu poreux constitué de billes transparentes (verre ou matière plastique) tridimensionnel. Pour cela, nous avons développé une technique de traçage de particules advectées permettant de déterminer des trajectoires et le champ de vitesse dans un système imparfaitement ajusté optiquement (voir Figure 6).

Figure 6 : Ajustement de l'indice optique d'un fluide baignant un milieu poreux constitué de billes de verre. Lorsque l'ajustement est satisfaisant, les billes de verre ne sont plus visibles.

Réactivité des milieux en lien avec les flux :

L’équipe mène une analyse expérimentale des couplages entre le transfert de fluides et la réactivité biogéochimique. Cette analyse est menée sur des milieux de tourbières et sur des milieux granitiques dans des expériences de laboratoire où les paramètres de flux et la réactivité sont contrôlés. Outre la connaissance des processus que ces travaux procurent, ils permettent également de répondre àdes besoins en termes de gestion des milieux.

Par ailleurs, via une collaboration avec l’UMR ECOBIO, l’équipe développe un axe sur la diversité microbienne dans les aquifères. A travers l’analyse génomique (ADN et ARN) et protéomique (Analyse des enzymes), nous étudions la diversité microbienne au sein des aquifères hétérogènes (aquifères fracturés et aquifères karstiques). L’objectif est de mettre en relation le fonctionnement de ces aquifères (temps de résidence, chemins de l’eau) et la réactivité microbiologique.

c) Modélisation

Les activités de modélisation de l’équipe EAU s’organisent autour de trois axes principaux : l’impact de l’hétérogénéité géologique sur les propriétés d’écoulement et de transport, la compréhension des phénomènes physico-chimiques complexes et la modélisation de site. Ces études nécessitent la conception d’une approche intégrant la caractérisation géologique des hétérogénéités, la modélisation numérique, la mise en Å“uvre informatique et des études “phénoménologiques†. L’objectif est de prendre en compte l’ensemble de la complexité des milieux et phénomènes pour améliorer la prédiction des phénomènes d’écoulement et de transport. Les applications sont la ressource en eau et le transport de contaminants dans les milieux géologiques. La spécificité de l’équipe eau est d’être présente sur la totalité de la chaîne de modélisation de la caractérisation statistique des hétérogénéités géologiques jusqu’àla définition des cadres de modélisation les plus adaptés (ADE, CTRW,…). Notre originalité repose originellement sur la pertinence de la caractérisation géologique.

Réseau de fractures synthétique
Transport physico-chimique

Pour répondre àl’ensemble de ces questions àl’aide de la modélisation, le défi est d’abord numérique. Il est en particulier nécessaire de concevoir des méthodes adaptées aux structures géométriques complexes. Pour modéliser par exemple des réseaux de fractures dont la topologie ne garantit pas un maillage simple, nous développons en collaboration avec l’INRIA des méthodes où il s’agit de faire transiter des fluides et des solutés àtravers des maillages non concordants. Cela nécessite d’adapter et éventuellement de transformer des méthodes des mathématiques appliquées. Notre orientation est de trouver les méthodes existantes les plus pertinentes et éventuellement de mettre au point de nouvelles méthodes uniquement si rien n’existe. Une fois les méthodes choisies se pose la question de simuler des phénomènes hydrauliques dans un grand nombre de grands domaines. C’est un défi de calcul intensif que nous abordons avec du calcul massivement parallèle.

La difficulté présentée par les milieux naturels vient de ce que les processus hydrauliques ne sont ni dominés par des structures uniques comme postulés dans les lois d’échelle (type CTRW) ni une pondération équilibrée de l’intégralité des structures (type modélisation stochastique). Ce statut intermédiaire des milieux naturels exclue a priori les méthodes d’homogénéisation et nécessite la mise en œuvre d’alternatives. La première alternative est la définition de modèles équivalents non homogènes. C’est ce que nous faisons pour l’interprétation des essais de puits ou la caractérisation du mélange dans les milieux poreux très hétérogènes. Le principe est de trouver un modèle équivalent ayant le même comportement moyen mais beaucoup plus simple. La deuxième alternative, complémentaire, est la mise en œuvre d’approches inverses. Il s’agit d’utiliser les conséquences de la structure en termes hydrauliques pour caractériser les causes telles que la position des chenaux d’écoulement principaux. Notre originalité dans ce travail est de chercher àdéterminer àla fois les caractéristiques hydrauliques des milieux et la structure des écoulements.

Dans l’objectif d’aborder une plus large gamme d’applications d’intérêt sociétal, nous intégrons également en plus de l’hétérogénéité géologique des phénomènes physico-chimiques complexes. Nous travaillons sur les échanges entre fracture et matrice (milieu environnant non fracturé). En support des expériences de laboratoire, la modélisation est destinée àdiscerner les mécanismes physiques àl’origine de l’échange (advection, diffusion, gravité) et de pouvoir ainsi prédire leur effet sur des échelles de temps et d’espace très supérieures. Pour le transport de solutés, l’enjeu est de trouver le cadre de modélisation le plus adapté pour prédire la dispersion des temps de transit des solutés dans le milieu naturel. Pour cela nous remontons àla compréhension de l’organisation du champ de vitesse et nous cherchons àen déduire son impact sur le transport de solutés. Un autre exemple de phénomène complexe est la réactivité d’espèces chimiques en solution. La réactivité nécessite un mélange des réactants. Nous étudions comment l’hétérogénéité de perméabilité permet d’augmenter très fortement l’efficacité de la diffusion (seul processus àl’origine du mélange).

La diversification de ces études nous a amené dans les quatre dernières années àredéfinir notre méthode de travail pour la modélisation et àfaire de l’implémentation numérique des modèles un axe de recherche en soi. Nous nous sommes orientés dans une démarche de développement collaboratif très intégrée et la création de la plateforme de simulation H2OLAB avec l’INRIA. L’intérêt est d’améliorer la qualité, les capacités, les performances et la pérennité des logiciels développés. Travaillant avec l’INRIA sur ce projet, nous adoptons leur politique de faire du logiciel un moyen de valorisation au même titre et complémentaire àla publication d’articles. Ce changement de méthode de travail implique un investissement plus fort sur le développement, la gestion et la maintenance de ces logiciels. C’est cette même démarche qu’a adoptée la communauté sur le climat il y a une quinzaine d’années et qui est complètement nouvelle en hydrogéologie. Le développement d’une plateforme de simulation n’a de sens in fine que si sa taille dépasse l’échelle du laboratoire. C’est pourquoi, nous collaborons àl’échelle européenne avec d’autres laboratoires ayant la même intention de développer une plateforme de simulation commune et ouverte (logiciel libre). L’objectif est de permettre d’agréger une large gamme de compétences pour aborder des phénomènes complexes dans des milieux géologiques réalistes. Les applications visées sont typiquement le stockage de déchets nucléaires, la bioremédiation et la séquestration géologique du CO2. A moyen terme, l’intérêt de l’équipe eau est de pouvoir agréger des moyens de simulation existants de phénomènes complexes en proposant des structures de milieux fracturés et des méthodes numériques plus avancées.

4°) Principales collaborations :

Nationales

Collaborations académiques :
- Projet avec l’INRIA (J. Erhel, équipe Sage) sur la modélisation numérique des écoulements de fluide et du transport de contaminants dans les milieux complexes
- Projet avec l’Université du Havre (A. Beaudoin) sur la détermination numérique de la dispersion asymptotique dans des milieux très hétérogènes
- Projet H+ et projet ANR-hydrogéodésie avec l’ISTEEM (Montpellier) : P. Pézard, S. Gautier, P. Gouze, G.Lods, F. Boudin, R. Bayer, N. Le Moigne, T. Jacob, F. Boudin
- Projet H+ et projet MACH1 avec l’Hydrasa (Université de Poitiers) : J. Bodin, G. Porel, F. Delay
- projet ANR-hydrogéodésie avec l’IPGP et l’université Paris VI : M-F. Esnoult, N. Florsch
- projet PIVEF (réalisation d’une sonde de mesure des vitesses d’écoulement en forage) avec la Division Technique de l’INSU : Christine Drezen et Michel Calzas
- projet MOHINI avec le BRGM, le LYGHES (Strasbourg) etc…

Collaborations industrielles :

IFP (B. Noetinger, A. Lange), ITASCA (C. Darcel, R. Le Goc), SKB (R. Munier)

Collaborations Internationales (projets communs, chercheurs invités, échanges etc…) :

UPC Barcelone (M. Dentz, D. Bolster, J. Carrera), UFZ Leipzig (O. Kolditz), LAMSIN Tunis (A. Ben Abda, S. Khalfallah(PhD)), Colorado school of mines (David Benson), Pacific Northwest National Laboratory (Alexandre Tartakovsky), Virginia Tech (Thomas Burbey), Université de Lausanne (Niklas Linde), Université du Maine (Frederick Paillet), Bochum University (Andreas Englert), NTNU Trondheim (Jon Otto Fossum), USGS (Claire Tiedeman, Menlo Park ; Fred Day-Lewis, Hatford), Politecnico di Milano (Alberto Guadagnini), Weizmann Institute (Brian Berkowitz), Edinburgh University (S. Elphick, B. Nguyen) , Leeds University (N. Odling) etc..

5°) Projets financés (depuis 2006) :

Participation àdes programmes de recherche nationaux
- Service National d’Observations H+ Sept. 2002-en cours “Réseau national de sites hydrogéologiques pour la mesure et la modélisation du transfert et de la réactivité des eaux dans les aquifères hétérogènes†, coordinateur P Davy, Géosciences Rennes.
- Observatoire de recherches en environnement Agrhys Sept. 2002-en cours“Temps de réaction des Agrohydrosystèmes†, coordinateur P Mérot, INRA.
- ANR Vulnérabilité : Milieux et Climats jan 2008- en cours projet “MOHINI, MOdélisation intégrée des ressources en eaux des aquifères de socle : vulnérabilité aux cHangements globaux d’orIgine aNthropIque†, coordinatrice H. Pauwels (BRGM)
- ANR MICAS : Modeling and Intensive Computation for Aquifer Simulations. 2008-2011
- ANR (ECCO) 2006- 2009projet “Hydrologie-Géodésie†, coordinateur N. Florsh
- ANR (SYSTERA) 2008- 2011projet “ACASSYA†Modélisation des systèmes agricoles, coordinateur L. Ruiz INRA
- ANR (Blanche) 2009- 2011projet “Hydrokarst G2†, coordinateur R. Bayer
- Programme National EC2CO Ecosphère Continentale et Côtière 2006- 2010
- Projet “MACH1, Modélisation des Aquifères Calcaires Hétérogènes†, responsable J. Bodin (Poitiers)
- Programme National EC2CO Ecosphère Continentale et Côtière 2009- 2010
- Projet “AQUADIV, Biodiversité des aquifères hétérogènes†, responsable L. Aquilina
- Soutien technique DT Insu Mars 2004- en cours projet “PIVEF, Réalisation d’une sonde pour mesurer les vitesses d’écoulement en forage†, responsable O. Bour, Géosciences Rennes
- (Virtual Telluric Bioreactor) : project focused on the biologically catalyzed reactivity in soils. 2009-2011

Participation àdes groupements de recherche

- GDR HTHS : Hydrodynamique et Transferts dans les Hydrosystèmes Souterrains, resp. F. Delay 2006-2009

Participation àdes projets internationaux

- MARIE CURIE INITIAL TRAINING NETWORKS (ITN) 7ème PCRD Juil.2008-Juil. 2012
- projet IMVUL “Towards improved groundwater vulnerability assessment†, coordinatrice N Odling, Leeds University.
- Projet PICS France-Norvège : qui regroupe 4 laboratoires français et 3 laboratoires Norvégiens 2009-2012
- HYDROMED (20 k€) : collaboration between European and North-African countries on the applied mathematics modeling of groundwater issues. 2006-2011
- Projet Aurora (NTNU Trondheim) : 2008 et 2009.
- Projet européen ERG : European Reintegration Grant, T. Le Borgne 2009-2012
- projet européen 3HAZ Corinthe : en cours

Projets de recherche régionaux

- PRIR DATEAU déc 2003 - 2007 “fonctionnement hydrochimique des aquifères fracturés de Bretagne : développement de méthodes de datation des eaux†, responsable L. Aquilina (Géosciences Rennes), financements BRGM et région Bretagne
- Projet CAMAH 2005 - 2008 “ CAractérisation et Modélisation des Aquifères Hétérogènes †, ARED (Bourse de thèse région Bretagne)
- Projet Fracture/Matrice 2005 - 2008 “ Influence des échanges entre compartiment fracturés et poreux sur le transfert de contaminants†, ARED (Bourse de thèse région Bretagne)

Valorisation et partenariat industriel

- Avec SKB (groupement de recherche international sur le stockage des déchets radioactifs en Suède) et en collaboration avec Itasca Consultant (Lyon) 2002-en cours “ Modélisation géométrique des milieux fracturés â€
- Avec ITASCA (bureau d’études en géotechnique) pour l’influence de la fracturation sur l’exploitation minière (projet MMT) en cours
- Avec l’Institut Français du Pétrole (IFP) en cours
- Création du LADES, laboratoire de datation des eaux par V. Vergnaud-Ayrault, ancienne étudiante de l’équipe.

6°) Publications (2005-2009) :

Articles de rang A :

Articles ‘A’ récemment parus :

- Le Druillennec T., Ielsch G., Bour O., Tarits C., Tymen G., Alcade G., Aquilina L. - Hydrogeological and geochemical control of the variations of 222Rn concentrations in a hard rock aquifer : insights into the possible role of fracture-matrix exchanges. Applied Geochemistry. Volume 25, Issue 3, March 2010, Pages 345-356.
- Le Goc, R., J.R. de Dreuzy, and P. Davy (2009), Statistical characeristics of flow as indicators of channeling in highly heterogeneous porous and fractured media, Advances in Water Resources, Volume 33, Issue 3, March 2010, Pages 257-269.
- S. Ruelleu, F. Moreau, O. Bour, D. Gapais ,G. Martelet, Imaging of basement aquifer structure from gravity modelling : insights on the hydraulic control of gently dipping fault zones (Ploemeur Brittany, France), J of Applied Geophysics,Volume 70, Issue 2, February 2010, Pages 161-168
- Schueller, S., F. Gueydan, and P. Davy (2009), Mechanics of the transition from localized to distributed fracturing in layered brittle-ductile systems, Tectonophysics, Volume 484, Issues 1-4, 19 March 2010, Pages 48-59.
- Pauwels, H., V. Ayraud-Vergnaud, L. Aquilina, J. Molénat (2009), The fate of nitrogen and sulfur in hard-rock aquifers as shown by sulfate-isotope tracing, Applied Geochemistry, Volume 25, Issue 1, January 2010, Pages 105-115.

Articles ‘A’ parus ou acceptés :

- Aquilina L., Ladouche B. and Doerfliger N., 2006 - Chemical and isotopic investigation of rainwater and karstic springs (S-France, 1996-1998) : Evolution of karstic springs during flood events. J. of Hydrology 327, 3-4, p. 472-485.
- Aquilina L., Ladouche B. and Doerfliger N., 2005 - Recharge processes in karstic systems investigated through the correlation of chemical and isotopic composition of rain and spring-waters. Applied Geochemistry 20, p. 2189-2206.
- Ayraud, V., L. Aquilina, T. Labasque, H. Pauwels, J. Molenat, A. C. Pierson-Wickmann, V. Durand, O. Bour, C. Tarits, P. Le Corre, E. Fourre, P. Mérot, and P. Davy (2008), Compartmentalization of physical and chemical properties in hard rock aquifers deduced from chemical and groundwater age analyses, Appl. Geochem., doi:10.1016/j.apgeochem.2008.06.001, 2686-2707.
- Ayraud V., Aquilina L., Labasque T., Pauwels H., Pierson-Wickmann A.C., Gallat C., Aquilina A.M., 2006 - Physical, biogeochemical and isotopic processes related to rock heterogeneity of a shallow aquifer in crystalline rocks. Biogeochemistry 81-3, 331-347.
- Bodin, J., G. Porel, F. Delay, F. Ubertosi, S. Bernard, and J.-R. de Dreuzy Simulation and analysis of solute transport in 2D fracture/pipe networks : The SOLFRAC program, Journal of Contaminant Hydrology, 2007, 89(1-2), 1-28 doi:10.1016/j.jconhyd.2006.07.005
- Bolster D., Dentz M., Le Borgne T. (2009) Solute dispersion in channels with periodically varying apertures. Physics of Fluids 21, 056601.
- Bougon N., Aquilina L., Briand M.P., Coedel S. and Vandenkoornhuyse P., 2009. Influence of hydrological fluxes on the structure of nitrate-reducing bacteria. Soil Biology & Biochemistry 41, 1289–1300.
- Davy, P., O. Bour, J. R. de Dreuzy and C. Darcel, Flow in multiscale fractal fracture networks, Geological Society, London, Special Publications 261, pp 31-45, DOI : 10.1144/GSL.SP.2006.261.01.03, 2006
- Davy, P., C. Darcel, O. Bour, R. Munier, and J. R. de Dreuzy, A note on the angular correction applied to fracture intensity profiles along drill core, J. Geophys. Res., 111, B11408, doi:10.1029/2005JB004121, 2006.
- Dentz M., Carrera J., Bolster D. and Le Borgne T. (2009) Multipoint concentration statistics for transport in stratified random velocity fields. Physical Review E 80, 036306
- Dentz M., Bolster D., Le Borgne T. (2009) Concentration statistics for transport in random media. Physical Review E 80, 010101.
- Dentz M, Bolster D, Le Borgne T (2009) Concentration statistics for transport in random media, PHYSICAL REVIEW E, 80, 1, 010101,Part 1
- de Dreuzy, J.-R., A. Beaudoin, and J. Erhel (2008), Reply to comment by A. Fiori et al. on “Asymptotic dispersion in 2D heterogeneous porous media determined by parallel numerical simulations†, Water Resour. Res., 44, W06604, doi:10.1029/2008WR007010
- de Dreuzy, J.-R., A. Beaudoin and J. Erhel, Transport in 2D highly heterogeneous porous media : pre-asymptotic and asymptotic behaviours determined by large-scale numerical simulations, Water Resources Research, (43), W10439, doi:10.1029/2006WR005394
- de Dreuzy, J.-R., P. Davy (2007), Relation between fractional flow and fractal or long-range 2-D permeability field, Water Resources Research (43), W04431, doi:10.1029/2006WR005236
- de Dreuzy, J-R, Bodin, J., Le Grand, H., Davy, P., Boulanger D., Battais A., Bour O., Gouze P., Porel G., Groundwater database for site and processes studies : Point-like structure based on well, meteorological and hydrological platforms, Groundwater,44(5), pp 743-748, 2006, doi:10.1111/j.1745-6584.2006.00220.x
- Erhel, J., J.-R. de Dreuzy, B. Poirriez, Flow Simulation in Three-Dimensional Discrete Fracture Networks, SIAM J. Sci. Comput. Volume 31, Issue 4, pp. 2688-2705 (2009) doi:10.1137/080729244
- Fonseca, D. M., Y. Méheust, J. O. Fossum, K. D. Knudsen, K. J. MÃ¥løy and K. P. S. Parmar, J. Appl. Cryst., 40, s292-s296 (2007).
- Fonseca, D. M., Y. Méheust, J. O. Fossum, K. D. Knudsen et K. J. MÃ¥løy, Phys. Rev. E 79, 021402 (2009)
- Fossum, J. O., Y. Méheust, K. Parmar, K. J. MÃ¥løy and D. de Miranda de Fonseca, Europhys. Lett 74(3), 438-444 (2006).
- Galland, O., Cobbold, P.R., Hallot, E., Bremond d’Ars, J. de et Delavaud, G. (2006) Use of vegetable oil and silica powder for scale modelling of magmatic intrusion in a deforming brittle crust. Earth Planet. Sci. Lett, 243 : 786-804.
- GALLAND, O., COBBOLD, P.R., BREMOND d’ARS, J. de et HALLOT, E. (2007) Rise and emplacement of magma during horizontal shortening of the brittle crust : Insights from experimental modeling. J. Geophys. Res,. 112 (B6) : Art. No. B06402
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Articles avec comité de lecture (non A)

- J. Erhel et J.-R. de Dreuzy, /Modélisation hydrogéologique : des pollutions suivies àla trace/, La Recherche, n430, pp. 79-81, 2009
- Erhel, J., J. R. de Dreuzy, A. Beaudoin, et al. (2009), A parallel scientific software for heterogeneous hydrogeoloy, in Parallel Computational Fluid Dynamics 2007, edited, pp. 39-48.
- Beaudoin, A., J. R. de Dreuzy, and J. Erhel (2007), An efficient parallel tracker for advection-diffusion simulations in heterogeneous porous media, paper presented at Europar, Rennes, France, 28-31 August 2007.
- Beaudoin, A., J. R. de Dreuzy, and J. Erhel (2006), A comparison between a direct and a multigrid sparse linear solvers for highly heterogeneous flux computations, paper presented at European Conference on Computational Fluid Dynamics, ECCOMAS CFD 2006.
- Pommeray D and Aquilina L. (2008) Environment and sustainable development virtual University. Actualité Chimique 325, 49-51. (Reconnu par ISI, IP 0.17)
- VERGNAUD-AYRAUD V., AQUILINA L., PAUWELS H. and LABASQUE T., 2008 - La datation des eaux souterraines par analyse des CFC : un outil de gestion durable de la ressource en eau. Techniques, Sciences, Méthodes 1, 37-44.

Autres publications

- LABASQUE T., AYRAUD V., AQUILINA L., LE CORRE P., 2006 Dosages des composés chlorofluorocarbonés et du tétrachlorure de carbone dans les eaux souterraines : application àla datation des eaux. Cahier Technique de Géosciences Rennes, n°4.

Thèses

- R. Le Goc (2009), Caractérisation directe et inverse des réseaux de fractures naturels, soutenuele 22 décembre 2009
- L. Michel (2009), Transport en fracture et interaction avec la matrice : une expérience analogique. Soutenue le 22 avril 2009
- N. Bougon (2007), L’influence des circulations hydrologiques sur la structure des communautés bactériennes àl’interface sol-nappe.
- C. Auterives (2006) Influence des flux d’eau souterraine entre une zone humide superficielle et un aquifère profond sur le fonctionnement hydrochimique des tourbières.
- V. Ayraud (2005), Détermination du temps de résidence des eaux souterraines : application au transfert d’azote dans les aquifères fracturés hétérogènes.

HDR

- de Dreuzy, J. R. (2008), Modélisation des écoulements et du transport dans les milieux fortement hétérogènes et fracturés, HDR, 12 Nov. 2008
- Bour, O. (2006), Caractérisation et modélisation des propriétés de transport dans les milieux fortement hétérogènes, HDR, 27 Nov 2006