ERT data assimilation to characterize aquifer hydraulic conductivity heterogeneity through a heat‐tracing experiment
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Geothermal energy systems, such as heat pumps relying on aquifers, use renewable sources of energy that are accessible in urban areas. It is necessary to characterize the subsurface hydraulic properties prior to the installation of such systems. In this context, a heat‐tracing experiment is a typical field test that can help with the characterization of the subsurface. During a heat‐tracing experiment, monitoring with downhole temperature sensors, water‐level pressure transducers and electrical resistivity tomography (ERT) can be used to help characterize the hydrogeological properties. Previous monitoring tools have shortcomings, such as low‐resolution data and over‐smoothing; thus, they fail to reproduce the heterogeneity of hydrogeological properties. Ensemble Kalman filter (EnKF) is a promising tool that can overcome the over‐smoothing problem to replicate the hydrogeological property heterogeneity. In this work, we proposed a new procedure to assimilate time‐lapse cross‐borehole ERT data into a numerical model of groundwater flow and heat transfer, where the groundwater is extracted and heated water is reinjected into an unconfined sandy‐gravel aquifer. The finite element model (FEFLOW 7.3) of groundwater flow and heat transfer is integrated with petrophysical relationship and electrical forward modelling (ResIPy) to estimate cross‐borehole ERT measurements. Then, the estimated apparent resistivity is assimilated to update the hydraulic conductivity model using EnKF. The results of the application of the proposed approach to an experimental site located in Quebec City (Canada) demonstrate that the heterogeneity of K is correctly reproduced as the updated K model is reasonably consistent with the lithological log. In addition, the proposed approach was able to replicate the cross‐borehole ERT field and temperature measurements. The comparison between prior and posterior distribution of K with slug test results shows that the EnKF made the final (assimilated) distribution of K move towards K values inferred with slug tests.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».