En rassemblant plus de 60 ans d’expérience dans l’enseignement universitaire et la recherche et 90 ans supplémentaires de conseil en hydrogéologie appliquée, le livre An Introduction to Hydraulic Testing in Hydrogeology est un classique qui deviendra bientôt un classique.
Dans une interview avec Everton de Oliveira, les auteurs William W. Woessner, PhD ; A. Campbell Stringer, MS, PG ; et Eileen Poeter, PhD, PE expliquent qu’ils voulaient fournir à leurs lecteurs la théorie de base et les outils nécessaires pour comprendre l’application responsable des méthodes d’essais hydrauliques pour générer des propriétés hydrogéologiques à l’échelle du terrain des systèmes d’eau souterraine.
Leur livre met l’accent sur les concepts, les principes et les méthodes de base afin que leurs lecteurs puissent appliquer correctement les essais hydrauliques et les méthodes analytiques.
M. Woessner a eu l’idée de ce livre après que lui et M. Poeter aient terminé la rédaction de Hydrogeologic Properties of Earth, Materials and Principles of Groundwater Flow.
This first book focused on laboratory methods and referenced field hydraulic testing methods but did not provide details on application.
Dr. Woessner felt another piece of work was needed that would address the hydraulic testing specifically—and on an introductory level.
Sachant qu’il ne pouvait pas y arriver seul, M. Woessner a fait appel à M. Stringer pour son expérience pratique sur le terrain et à M. Poeter pour son expertise en mathématiques.
Les auteurs ont souligné que même si les trois d’entre eux constituaient le groupe de base, un certain nombre de critiques et d’autres collaborateurs ont également travaillé sur ce livre.
Pas seulement les mathématiques
L’objectif du livre est d’aider les hydrogéologues à comprendre les essais hydrauliques et ce que ces tests peuvent signifier pour eux dans leur travail.
Estimant que les hydrogéologues pourraient parfois hésiter à effectuer des essais hydrauliques parce qu’ils se méfient des mathématiques impliquées, les auteurs ont voulu faire tomber cette barrière et éliminer la peur des mathématiques avancées en aidant leurs lecteurs à comprendre l’ensemble du processus.
Selon les mots du Dr Poeter : « Nous commençons par parler de l’objectif du dépistage afin que les gens comprennent pourquoi ils veulent même le faire. Ensuite, nous donnons beaucoup d’illustrations qui présentent le cadre conceptuel où les tests sont effectués et aident les gens à se rendre compte qu’ils doivent comprendre le cadre hydrogéologique avant de concevoir leurs tests. À partir de là, nous passons à la façon dont les tests sont menés et à la façon dont les données de terrain sont corrigées et analysées avant de plonger dans les mathématiques qui sous-tendent l’interprétation. Et pour aider à rendre les mathématiques plus accessibles aux gens, nous expliquons les mathématiques étape par étape avec de nombreux diagrammes et exemples travaillés. Nous avons également ajouté des liens vers des exercices tout au long du livre afin que les lecteurs puissent élaborer les concepts pendant qu’ils lisent.
M. Stringer a ajouté que même si les gens sont parfois effrayés par les mathématiques, dans les applications pratiques, c’est la partie conceptuelle qui est la plus importante à comprendre.
« Nous le voyons tout le temps. Les gens essaient d’intégrer des données inappropriées pour les analyser mathématiquement, puis ils arrivent à des réponses qui ne sont pas significatives. La conceptualisation est donc la chose la plus importante à comprendre pour les gens. De nos jours, il existe des outils en ligne pour aider les gens en mathématiques. Je ne suis donc pas sûr qu’une compréhension approfondie des mathématiques soit nécessaire pour appliquer avec succès ces outils. Il est plus important que les gens comprennent comment tout cela est développé et comment tout cela est appliqué.
Comprendre les tests
Dans le livre, les auteurs guident leurs lecteurs à travers les différents types d’essais hydrauliques.
Ils expliquent comment ils fonctionnent et comment ils ont été développés, mais aussi leurs limites.
Car ce n’est qu’en comprenant les différents tests que les hydrogéologues peuvent les appliquer correctement dans leur travail de terrain, les ajuster si nécessaire et obtenir des données précises.
« Le livre essaie de dire que les gens l’ont déjà fait et voici ce qu’ils ont trouvé », explique le Dr Woessner.
« Et maintenant, vous pouvez utiliser leurs découvertes, en comprenant quelles sont les limites d’une méthode particulière. Nous essayons de faire comprendre que lorsque les choses ne fonctionnent pas tout à fait ou ne s’adaptent pas bien, il y a une raison à cela. Alors, comment s’adapter ? Que faites-vous pour essayer de faire une estimation même si vous savez que ce n’est pas la situation parfaite ? Notre livre pourrait expliquer pourquoi les choses ne fonctionnent pas pendant un test.
M. Stringer insiste sur le fait que la clé pour faire vos propres tests est de poser les bonnes questions.
« La chose la plus importante dans la préparation des tests est de se demander : « À quelles questions essayons-nous de répondre avec ce test ? » Ensuite, nous devons recueillir les informations dont nous disposons à l’avance pour en comprendre le plus possible sur le système testé. Ce n’est qu’alors que nous pourrons concevoir le test pour qu’il s’adapte au cadre ainsi qu’à la question que nous essayons de poser.
Du plus simple au plus complexe
L’organisation de l’ouvrage permet également de rendre les essais hydrauliques plus accessibles : les auteurs commencent par des essais plus simples avant de passer aux plus complexes.
C’est dans le même ordre chronologique que ces tests ont été développés par le passé.
« Nous ne nous sommes pas dit « Oh, suivons le développement historique », »
Le Dr Poeter dit : « Ce développement historique a commencé par l’analyse de certaines des conditions simples, puis s’est poursuivi vers des conditions plus complexes. Et donc nous progressons de la même manière logique : du plus simple au plus complexe. Le livre commence également par des conceptions plus faciles à interpréter, puis passe à des tests plus difficiles à interpréter. Nous passons donc de tests plus simples, plus faciles à évaluer et plus couramment utilisés à des tests plus complexes, plus difficiles à évaluer et moins couramment utilisés.
Le Dr Woessner ajoute : « Nous équipons nos lecteurs de nombreux outils différents dans notre livre. Par exemple, que faire si vous n’avez pas de puits de pompage ? Ou que se passe-t-il si vous avez des données provenant de tests de performance de foreurs de puits forant un puits et le pompant pendant une heure ou deux et enregistrant ce qui se passe ? Parce que parfois, c’est tout ce qui est disponible et que vous n’avez pas le budget pour effectuer un test plus sophistiqué ou plus complexe. Il y a beaucoup de données que vous pourriez interpréter si vous saviez comment les interpréter. Nous essayons donc de donner à nos lecteurs des outils pour ouvrir ce domaine et obtenir des estimations des propriétés hydrauliques, même s’ils n’ont pas de données parfaites.
À la main et avec un logiciel
Les auteurs incluent également des discussions sur les logiciels et les outils qui sont largement disponibles pour que les gens puissent les utiliser lors de l’interprétation des essais hydrauliques.
Mais ils soulignent l’importance de faire les calculs à la main.
Le Dr Poeter souligne que tout le travail du livre peut être fait avec du papier et un crayon.
« Parce que c’est ainsi que les hydrogéologues le faisaient pendant longtemps, avant que nous ayons des ordinateurs à portée de main. Mais nous avons également fourni de nombreux liens vers diverses options de logiciels commerciaux et gratuits.
« La raison pour laquelle le livre est conçu comme il l’est », explique le Dr Woessner, « c’est que lorsque j’enseignais, je demandais toujours aux élèves de faire un exercice d’appariement de courbes à la main. Parce que c’est ce qu’ils vont faire sur le terrain. C’est la méthodologie qui est réellement utilisée pour résoudre ces équations. Et nous avons même fourni du papier graphique dans le livre.
« Et en ce qui concerne les outils logiciels que nos lecteurs devraient avoir », poursuit-il, « s’ils ont n’importe quel type de programme qu’ils aiment, même PowerPoint ou Excel, ils peuvent faire la même chose. La technologie d’appariement de courbes dans un logiciel dédié est un moyen sophistiqué de faire ce que vous feriez à la main. Mais ensuite, c’est toujours à l’hydrogéologue d’examiner cette correspondance de courbe qui a été produite par le logiciel et de se demander : « Est-ce que cela a un sens ? »
Remarques finales
Lorsqu’on leur a demandé s’ils avaient une dernière remarque, les auteurs ont partagé leurs espoirs pour le livre.
Le Dr Woessner a souligné que « c’était un véritable effort d’équipe, alors j’espère que les lecteurs l’apprécient. Et nous espérons que le livre sera utilisé parce que je considère qu’il fournit les outils dont vous avez besoin pour analyser et appliquer les essais hydrauliques de manière appropriée.
« J’aimerais simplement ajouter, note M. Stringer, que ces tests peuvent également ajouter beaucoup de connaissances conceptuelles au système, car de nombreux systèmes ne se comportent pas de manière idéale. Et donc, quand vous pensez que vous savez quelque chose sur un système et que vous voyez une réponse différente… Notre livre peut être très utile pour comprendre un système complexe.
« J’espère simplement que les hydrogéologues prendront le livre et y jetteront un coup d’œil », dit M. Poeter.
« Je pense qu’il convient très bien aux cours d’introduction aux eaux souterraines, mais j’espère que des hydrogéologues expérimentés pourront également y glaner quelques nouvelles idées. Et c’est gratuit, ce qui est très agréable maintenant que les manuels scolaires sont si chers.
Le Dr Woessner conclut : « Je tiens à ce point. Peut-être que les gens ne se rendent pas compte que tout cela est du travail bénévole. Aucun des auteurs n’est rémunéré pour l’un des livres du Groundwater Project. Et donc j’espère que les gens se rendent compte que le temps et les efforts que nous avons consacrés à ce livre ont été du temps et des efforts que nous pensons nécessaires.