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Suivi géodésique des sites géothermiques

Coord. F.Masson

L’exploitation des sites géothermiques peut générer des déformations de surface, qui peuvent donner des informations sur les propriétés mécaniques des réservoirs et les processus activés durant l’exploitation. L’objectif de ce projet est de quantifier les déformations de surface au-dessus des systèmes de Soultz-sous- Forêts et Rittershoffen.

GNSS : Le réseau GNSS qui a été implanté pour le suivi géodésique comporte 6 stations de mesures continues à des distances inférieures à 10km. La densité du réseau sur de faibles distances en fait un outil adéquat pour l’observation des faibles déplacements. Plus la distance est faible entre les stations, plus précis est le résultat. Les stations les plus stables sont les stations implantées sur d’anciennes fondations (GPK1, GPK2, HATN). Les écarts observés sont de l’ordre du millimètre en horizontal et de 3 à 4 millimètres en vertical (figure 1).
Les séries temporelles ne semblent pas indiquer de déplacements significatifs. Au premier ordre, un déplacement saisonnier d’amplitude millimétrique avec plus de dispersion du signal pendant l’été est observé (figure 1). Une légère subsidence (1 mm/an) est observée à Rittershoffen qui est confirmée par les mesures InSAR et de nivellement. Et une surrection de 1mm/an est observée à GPK1 (Soultz-sous-Forêts).

InSAR : L’acquisition des données InSAR a été poursuivie le long d’une track couvrant Soultz-sous-Forêts, Rittershoffen et Landau ainsi qu’une track couvrant Strasbourg.
Les déplacements sur les différents sites de géothermie (Soultz-sous-Forêts, Rittershoffen, Landau) et dans leurs environs ont été poursuivis. Les résultats InSAR imagent les déplacements sur une zone qui s’étend de Surbourg au Sud, au nord de Landau (environ 48 km x 18 km).
Plusieurs résultats intéressants ont été obtenus.
- Dans la région de Soultz-sous-Forêts et Rittershoffen, il n’y a pas de déplacements significatifs sur les sites de géothermie, mais au niveau de Merkwiller-Pechelbronn, Surbourg et Wissembourg. Les vitesses de déplacements maximales sont de l’ordre de 4 mm/an (à Surbourg et Merkwiller-Pechelbronn).
- L’acquisition InSAR a permis de quantifier et d’analyser les déplacements de surface liés à un incident pendant l’exploitation de la centrale de géothermie à Landau (Allemagne). Un premier article est déjà paru (Heimlich et al, 2015) et un nouvel article est en cours de rédaction.
- Les résultats InSAR mettent également en évidence les structures géologiques comme on peut le voir avec les résultats de la zone de Landau (figure 2). Les résultats géodésiques ont donc également un intérêt pour la prospection de sites de géothermie.

Illustration
Fig 1 : Séries temporelles des déplacements (mm) mesurés par la station GNSS d’ECOGI pour les trois composantes (nord, est, et verticale) avec correlation de la tendance.
Fig 2 : Carte des vitesses de déplacements à Landau sur une période de deux ans (2013-2014). L’échelle des couleurs représente la vitesse de -6mm/an (rouge) à 15 mm/an et au delà (bleu marine) dans l’axe de visée du satellite, qui est de 21° par rapport au vertical

26 février 2016