Water Balance and Actual Evaporation Assessment

Water Balance and Actual Evaporation Assessment

De l’exploration à la restauration 

Depuis plus de 30,000 ans l’Homme découvre, extrait, transforme et utilise les ressources minérales (minerais, minéraux industriels ou substances utiles, matériaux de carrière, ressources minérales énergétiques) vitales à son existence et son bienêtre. A l’orée de la révolution industrielle du XIXème siècle, la consommation de ces ressources non-renouvelables n’a eu de cesse des ‘accroitre avec l’augmentation de la population mondiale et le développement des sciences et technologies. Afin de répondre à une demande de plus en plus pressante, la découverte de nouveaux gisements, l’ application de nouveaux procédés de traitement et de nouvelles techniques d’exploitation ainsi que l’ intensification des rythmes de production ont alors été réalisées dans le secteur minier sans égard aux menaces environnementales. Néanmoins, depuis quelques années, la majorité des pays industrialisés impose des règles environnementales de plus en plus strictes intervenant pendant et après exploitation d’un site minier, ainsi que la préparation d’un plan de restauration final (avec certificat d’autorisation avant la mise en exploitation) dès l’étude de faisabilité d ‘un projet (e.g., Directive 019- MDDEFP 2012). De ce fait, de nouveaux procédés de traitement plus respectueux de l’ environnement et de nouvelles techniques de restauration effectives à long terme sont actuellement investigués.

Fondement de la problématique 

L’essor de l’exploitation des phosphates sédimentaires aux prémices de la révolution industrielle, notamment à l’origine de l’amélioration des rendements agricoles, a généré une quantité importante de rejets calcaires phosphatés. Une étude récente (Hakkou et al. 2009) a suggéré l’utilisation de ces rejets inertes comme composante principale d’un recouvrement hydrogéologique spécifique pour le contrôle d’un drainage minier contaminé en climat semi-aride. La mme abandonnée de Kettara (Maroc), localisée à proximité de mmes de phosphates sédimentaires, est un cas typique de site générateur d’un important drainage minier contaminé (Hakkou et al. 2008a, b). Afin d’identifier un mode de restauration efficace à long terme pour le site de Kettara, un programme de recherche a été amorcé en 2010. La problématique de cette étude, s’articulant autour du comportement hydrogéologique d’un recouvrement alternatif constitué de rejets calcaires phosphatés en climat semi-aride à aride, a finalement été développée dans le cadre de ce programme.

Généralités 

Définitions de base 

La mme désigne usuellement une excavation anthropique (souterraine ou à ciel ouvert) permettant l’extraction et la valorisation d’un minerai issu d’un gisement, c’est-à-dire d’une concentration minérale exploitable dans des conditions économiques (J ébrak et Marcoux 2008). En effet, un gisement minier est une notion complexe faisant intervenir différents facteurs d’ordres géologique, économique et géopolitique. Par définition, une concentration minérale résulte de l’action d’agents géologiques naturels (e.g., hydrothermaux, sédimentaires, magmatiques) dans un contexte géodynamique déterminé ( e. g., rift, bassin sédimentaire, zone de subduction). Toutefois, cette notion est applicable dès que la quantité de minerai (tonnage) ainsi que sa proportion en métal (teneur) amènent à une rentabilité financière satisfaisante; cette dernière étant principalement fonction de l’évolution des cours des métaux et de la complexité du procédé de traitement (flowsheet). Un minerai correspond alors à un minéral ou à une roche dont on peut extraire avec profit un ou plusieurs éléments à valeur commerciale (Jébrak et Marcoux 2008).

Lors de la phase d’extraction, le minerai est généralement accompagné par de la roche encaissante, définissant ainsi le tout-venant. Différentes opérations de traitement ou d’enrichissement (minéralurgie) sont alors réalisées dans le but d ‘obtenir un concentré. Toutefois, ces opérations génèrent communément deux types de rejets solides potentiellement problématiques pour l’ environnement : les stériles à granulométrie grossière et très étalée ainsi que les rejets de concentrateur à granulométrie plus fine (Aubertin et al. 2002a). Les stériles correspondent aux roches encaissantes ainsi qu’aux minéraux entourant le minerai (gangue). Ils peuvent notamment contenir des proportions en métal inférieures à la teneur de coupure fixée (économiquement non viables). Les rejets de concentrateur, consistant à de la roche finement broyée où les éléments à valeur commerciale ont été extraits, se trouvent quant à eux initialement sous forme de pulpe (mélange des eaux de procédé et de rejets solides; 30 ~ 45% solide) (Martin et al. 2005). Pour plus d’ information concernant les rejets miniers (liquides et solides), le lecteur pourra notamment consulter Aubertin et al. (2002a).

Gestion des résidus miniers solides

Chaque jour, des milliards de tonnes de minerai sont physiquement et/ou chimiquement traités afin d’en extraire la partie valorisable destinée à la métallurgie (pyro- ou hydrométallurgie) (Blazy et Jdid 1997). Généralement, d’un point de vue économique et notamment en raison de 1′ éloignement de 1 ‘usine métallurgique, des opérations minéralurgiques de fragmentation-classification et de séparation sont directement effectuées sur le site minier. Un site d’exploitation comprend alors des installations successives de concassage et de broyage, permettant d’atteindre la maille de libération de l’élément valorisable et/ou des éléments nuisibles aux procédés de métallurgie extractive, ainsi que des installations pour les opérations de séparation. Ces dernières aboutissent habituellement à l’obtention d’un concentré répondant à la demande formulée par l’usine métallurgique. Les techniques de séparation peuvent être variées (e.g., gravité, magnétisme, flottation, électrostatique) et sont principalement fonction des propriétés minéralogiques du minerai traité (pour plus d ‘information, voir Wills 2006).

Drainage minier contaminé 

La genèse d’un drainage contaminé résulte généralement de 1′ entreposage de résidus miniers anthropiques ( e.g., rejets de concentrateur – Fig. 1.1 a), constitués de minéraux sulfureux non-valorisables, sous des conditions atmosphériques ambiantes (Aubertin et al. 2002a; Bussière et al. 2005). En effet, les interactions entre ces éléments minéralogiques et l’atmosphère engendrent inéluctablement des mécanismes réactionnels chimiques (et biochimiques) naturels à  l’origine de contaminations majeures d’écosystèmes. Communément, deux types de drainage contaminé sont distingués et impliquent des impacts environnementaux négatifs : le drainage rocheux acide (DRA) et le drainage neutre contaminé (DNC).

Formation du DRA et du DNC
Le DRA, également appelé drainage minier acide (DMA), représente la problématique environnementale la plus critique du secteur minier. Ce dernier résulte de l’oxydation de minéraux sulfureux (e.g., pyrite, pyrrhotite, chalcopyrite, arsénopyrite) en contact avec le di oxygène de l’air et de l’eau (météorique, de surface ou souterraine) (e.g., Kleinmann et al. 1981; Lowson 1982; MEND 1991; Evangelou et Zhang 1995). L’oxydation de sulfures s’accompagne dès lors d’une libération de cations (e.g., Fe2 +, Fe3 +), d’oxyanions (e.g.,sol-) et de protons (H+), ce qui engendre une diminution du pH des eaux de percolation couplée à un relargage de métaux ( e.g., Al, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni,Pb,Zn) et métalloïdes (e.g., As, Ge, Sb).

Méthodes de prévention
Indépendamment des possibilités de traitement ( e.g., MEND 2000; Johnson et Hallberg 2005; Kalin et al. 2005; Genty 2012), le contrôle de ces deux types de drainage minier contaminé (DRA et DNC) est envisageable dès lors que l’une des trois composantes inhérentes aux réactions d’oxydation (eau-air-sulfure) est retirée (Aubertin et al. 2002a; Bussière et al. 2005; Johnson et Hallberg 2005). Une telle opération sous-entend, généralement, la conception de systèmes de recouvrement hydrogéologiques basée sur des approches spécifiques aux caractéristiques du milieu concerné, plus particulièrement au bilan hydrique  et aux conditions climatiques locales (MEND 2001).

En climat nordique, le contrôle d’un drainage contaminé peut être basé sur le maintien à basse température des résidus à 1′ aide de recouvrements isolants, faisant notamment intervenir les propriétés thermiques des matériaux. A faible température (typiquement<-5°C) la cinétique d’oxydation des sulfures est presque nulle et les écoulements d’eau sont limités, ce qui permet de contrôler les risques de contamination (e.g., Coulombe 2012; MEND 2012).

Systèmes de recouvrement hydrogéologiques pour le contrôle d’un drainage minier contaminé par réduction des infiltrations d’eau
Le contrôle d’un drainage contaminé par réduction des infiltrations d’eau est généralement réalisé à partir de systèmes de recouvrement hydrogéologiques aussi appelés« couvertures sèches» (e.g., Aubertin et al. 1995; MEND 2001; INAP 2003). Depuis quelques années, ces systèmes suscitent un intérêt grandissant en environnement minier et sont considérés par certains comme des méthodes de restauration adaptées et efficaces à long terme (e.g., Gossow 1985; Harries and Ritchie 1987; O’Kane et al. 1998). Les configurations de base de ces systèmes sont sensiblement similaires à celles développées depuis plusieurs décennies pour les recouvrements de sites d’enfouissement de déchets mumc1paux, industriels ou radioactifs (e.g. , Cole and Mathews 1939; Tchobanoglous et al. 1977; Daniel and Koerner 2007).

Systèmes conventionnels
Dans le cas des recouvrements conventionnels ( e.g., Dwyer 2003; Albright et al. 2004, 2006, 2012), habituellement destinés à la restauration d’aires d’entreposage en climat humide, le modèle de base correspond à l’installation d’un matériau à faible perméabilité (argile ou till compacté avec ou sans géomembrane) entre les résidus miniers réactifs et une couche superficielle favorable au développement d’une végétation durable (i.e., pérenne) ( e.g., Harries and Ritchie 1987; Wilson et al. 1997). Cette configuration est également connue sous l’appellation anglaise « Subtitle ‘D’ cover » ( e.g., Dwyer 2003; EPA 2011 ).

Systèmes altematifs
Dans le cas des systèmes alternatifs (e.g., MEND 1994; Dwyer 2003 ; Albright et al.2004), deux catégories de recouvrement sont distingués : le modèle de base (monolithique) et les systèmes avec bris capillaire. Le type monolithique correspond à l’installation d’un matériau fin (sable silteux à silt argileux) directement sur les résidus miniers réactifs (e.g., Durham et al. 1999; O’ Kane et al. 2000). Dans cette configuration, le matériau fin doit posséder une épaisseur suffisante pour contrôler la percolation, une bonne capacité stockage-libération des eaux météoriques ainsi que des propriétés satisfaisantes pour l’implantation d’une végétation durable et son développement racinaire.

Complexité et coûts de construction
À première vue et indépendamment des conditions climatiques, les recouvrements conventionnels semblent faire partie des approches les plus efficaces pour le contrôle d’un drainage contaminé à long terme. Cependant, le choix d’un système hydrogéologique applicable à un site contaminé est habituellement contrôlé par d’autres facteurs, tels que le degré de complexité ainsi que les coûts de construction. En fonction de la taille du site et de l’approche envisagée, les coûts de construction peuvent augmenter de manière exponentielle.

Limites et avantages des systèmes alternatifs
Les pnnc1paux travaux de recherche concernant les technologies associées aux recouvrements alternatifs ont été initiés au début du XXème siècle (e.g., Cole and Mathews 1939), mais l’application concrète de ces technologies n’est véritablement apparue qu’à partir des années 1990 (EP A 20 11). En effet, l’évaluation de la performance de tels systèmes de recouvrement, que ce soit pour des sites  d’enfouissement de rejets domestiques ou pour des aires de stockage de rejets miniers, est une étape complexe qui reste encore à être démontrée à long terme. Toutefois, plusieurs études récentes ont mis en évidence les principaux facteurs pouvant affecter la performance des systèmes de recouvrement alternatifs, tout en dégageant leurs limites et avantages actuels (e.g., Wilson et al. 2003; Hauser 2008; O’Kane et Ayres 2012).

ASSESSMENT OF PHOSPHATE LIMESTONE WASTES AS A COMPONENT OF A STORE-AND-RELEASE COVER IN A SEMIARID CLIMATE

Main Characterization Methods

The phosphate limestone wastes from the « Recette VI » mine site of the Ganntour sedimentary phosphate deposits (Fig. 2.2) were initially screened in situ to recover the size fraction less than 1 mm. This relatively fine-grained material and the coarse tailings from Kettara were characterized for the ir chemical and physical properties. Solids were digested in HN03, Br2, HCl, and HF and the resulting solution was analyzed for elemental chemical composition by inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry (ICP-AES) (Perkin Elmer OPTIMA 3100 RL; relative precision of 5%). Total carbon (TC) was measured under an oxygen atmosphere with an ELTRA PC-controlled CS2000 carbon sulfur determinator.

Volumetric Water Contents and Suction Measurements

Volumetrie water content and suction time-series were measured within the finegrained material (phosphate limestone wastes) at depths of 10 and 40 cm for the first column  and 25 and 75 cm for the second column  ; the average daily rainfall is also presented in these figures. The volumetrie water content peaks, initially and at the end of the test, are due to simulated extreme events that will be discussed later. After the initial peak, soil moisture sensors indicated a preliminary decrease of volumetrie water contents in the soil profile due to the release of water through evaporation. The volumetrie water content measurements decreased from approximately 0.30 to 0.07 at the top of both columns during the dry seasons (from June to September 2010 and 2011). Many fluctuations, corresponding to a succession of wetting and drying cycles, were observed during the testing period with greater magnitudes during the wet seasons. Between November 2010 and June 2011, the volumetrie water content (measured at 10 cm) fluctuated significantly. The rate and fluctuation magnitude of volumetrie water contents were more pronounced at 10 cm than at the 40 cm depth. Indeed, at 40 cm, a graduai increase of the volumetrie water content to values less than 0.17 is observed from March (20 11) to July (20 11), followed by a graduai decrease. For the second column, a graduai increase in volumetrie water content occurred at the 25 cm depth between March and June (2011), with a maximum volumetrie water content of approximately 0.17. A final increase was detected between N ovember 2011 and the end of the monitoring period due to the second wet season. At a depth of 75 cm, the last simulated extreme event was not detected, as volumetrie water contents stayed close to the residual water content (0.05) of the fine-grained material for the entire testing period.

SR Cover Behavior for Extreme Conditions

As discussed previously, two extreme events were simulated by adding a known volume of water over a period of 24 hrs. The behavior of SR covers when exposed to these extreme conditions is important since the designed SR cover must be efficient for both average expected values and extreme events (i.e. extreme precipitation in this case). Extreme events are usually based on retum periods with a small occurrence probability (e.g., Zhan et al. 2001). The first event simulated a precipitation of 100 mm in 24 hours; the event was simulated at the start of the test period at the end of May 2010 . The second event of about 155 mm of rain in 24 hrs was simulated at the end of the monitoring period (Jan. 20 12). The se extreme events were selected to represent long retum period rainfall events calculated using normal methods, such as the Hershfield (1965) statistical method and the Gumbel (1958) distribution. Daily rainfall distribution data between 1999 and 2011 at the Saada and Agdal meteorological stations were used to estimate these events. The Hershfield method (1965) was used to estimate the probable maximum precipitation9 (PMP) from measured rainfall, the mean and standard deviation of the series, and a frequency factor between 5 and 20 (Koutsoyiannis 1999). PMP is defined as  »theoretically the greatest depth of precipitation for a given duration that is physically possible over a given size storm area at a particular geographical location at a certain time of the year » (WMO 1986). Using maximum daily rainfall values, between 1999 and 2011, and with a frequency factor of 18.5, the 24 hr PMP was estimated at 155 mm. Koutsoyiannis (1999) showed that the PMP estimated by the Hershfield method has a retum period of approximately 60,000 years. According to Papalexiou and Koutsoyiannis (2006) a probabilistic approach, such as the Gumbel distribution (1958), is another reasonable method to identify extreme events. For a retum period of 60,000 years, the Gumbel distribution suggests a maximum daily rainfall of approximately 80 mm. Knowing that Gumbel distributions usually underestimate maximum daily rainfall (e.g., Koutsoyiannis 1999, 2003), it was decided to use 100 mm as the other value for the tested extreme events.

Other Remarks

These tests, which were performed in a semiarid climate, showed that rainfall was successfully stored in the phosphate limestone wastes and later released to the atmosphere by the two tested SR covers. However, column tests are limited. For example, Benson et al. (2007) and Smesrud et al. (2012) showed that hydrogeological soil properties of SR covers can change over time. This aspect must be investigated further with the tested materials. Another important factor that could affect SR cover performance is site geometry, since the inclination of a cover system can affect the capacity of the system to control percolation. The infiltration water accumulates above the tilt interface until the suction approaches the water-entry value (or water-entry pressure) of the coarsegrained material (Steenhuis et al. 1991). At this particular location (called the down dip limit by Ross 1990), where the pressure at the interface is greater than the waterentry value of the coarse-grained material, water can move downward into the Kettara tailings, and the cover can no longer control ARD generation effectively. If the SR cover technology is applied on the Kettara site, it will be important to validate that the system would also be effective on the side slopes of the site ( e.g., Zhan et al. 200 1′ 2006). Finally, a vegetative cover is usually implemented on a SR cover to increase water removal by the biophysical process of transpiration and to control erosion phenomena (e.g., Rock et al. 2012; Smesrud et al. 2012). This influence of vegetative cover must also be integrated into the final design ofthe cover system.

INFLUENCE OF W ATER RETENTION CURVE HYSTERESIS ON THE BEHAVIOR OF A STORE-AND-RELEASE COVER 

Main Hydrogeological Properties 

Sorne of the basic hydrogeological properties of the fine- (non-plastic silt) and coarse grained (gravel) materials, consisting respectively of phosphate limestone wastes and coarse reactive tailings, were investigated previously (see Bossé et al. 2013) . For the fine-grained material, the MDC  was obtained using a pressure chamber (Tempe Cell) (ASTM D6836-02 2008) and saturated salt solutions (e.g., Tarantino et al. 2008). The saturated hydraulic conductivity (ksat) was determined using a rigid wall permeameter with the falling head method ( adapted from ASTM D5856-95 2002). The ksat value measured at a porosity (n) of 0.43 was 5.7 x 10″6 cm/s. Supplementary wetting tests using saturated salt solutions were performed to measure the hysteretic behavior of the fine-grained material at high suction values  (e.g., Delage et al. 1998). For the coarse grained material, the WRC  was obtained using an instrumented column test, described below. The ksat value, determined with the constant head method (ASTM D2434-68 2006) at a porosity of0.38, was 5.9 cm/s.

Field Column Tests 

Preliminary field tests were performed to determine whether a fine-grained material (phosphate limestone wastes, see Hakkou et al. 2009) had the appropriate properties for an effective SR cover component. Iwo instrumented columns (60 cm in diameter) made of 50 cm and 100 cm of this SR mate rial were placed over 30 cm of a coarse grained material and then physically simulated under natural and extreme semiarid climatic conditions (aridity index = 0.21). The coarse-grained material beneath the SR layers acted as a capillary break layer. All columns were protected by extemal glass wool insulation, and circular holes were drilled at the bottom to collect the leachate. The hydrogeological behavior of these columns was assessed over year 2011 using local meteorological data, soil moisture, and matric suction measurements at 10, 25, 40 and 75 cm depths in the fine-grained material, and the following water balance equation was used:E=P+IrrR0PrL1S  where E is actual evaporation, P is precipitation, Irr is irrigation, Rois runoff (nil in a column experiment), Pr is percolation or deep infiltration, and ilS is change in the water storage. Changes in ilS, or the water storage component, were estimated from soil moisture measurements. Note that this approach leads to a non negligible margin of error (see Benson et al. 2001). This procedure is described in detail in Bossé et al. (2013) . The results show that, for both configurations, the SR material effectively stored and released meteoric waters under natural climatic conditions. Only sensors at 10, 25 and 40 cm depths were affected by the natural climatic conditions. However, the capillary barrier effects disappeared under the simulated extreme event rainfall (155 mm/d) for the cover made of 50 cm of fine-grained material (percolation of 20 mm of water), and hysteresis in the water retention curve of the SR material was observed with measurements generally closer to the predicted MWC. A numerical investigation to integrate the hysteresis effects with the soil-atmosphere interactions was then recommended to assess the long-term performance of the cover and to compare measured and predicted hydrogeological behavior.

CONCLUSION

Présentement, de plus en plus de travaux de recherche concernant des systèmes de recouvrement hydrogéologiques (aussi appelés couvertures sèches) sont investigués pour prévenir la formation d’un drainage minier contaminé (DRA ou DNC) à long terme. La finalité de ces travaux vise ultimement à proposer aux opérateurs miniers de nouvelles techniques de restauration d’aires d’entreposage de rejets miniers solides adaptées aux conditions climatiques locales. En climat semi-aride à aride, les systèmes de recouvrement alternatifs SR, pour le contrôle d’un drainage contaminé par réduction des infiltrations d’eau, sont souvent considérés comme l’option la plus appropriée. Ces derniers sont essentiellement développés autour de l’utilisation d’un matériau de rétention d’eau (SR) avec des propriétés hydrogéologiques spécifiques, favorisant le stockage des eaux météoriques durant les périodes humides ainsi que leur libération durant les périodes sèches. Toutefois jusqu’ à ce jour, les systèmes alternatifs ont principalement été étudiés ou appliqués au niveau d’ aires d ‘entreposage de rejets municipaux, industriels ou radioactifs.

Table des matières

CHAPITRE 1 INTRODUCTION 
1.1. De 1 ‘exploration à la restauration
1.2. Fondement de la problématique
1. 3. Généralités
1.3.1. Définitions de base
1.3.2. Gestion des résidus miniers solides
1.4. Drainage minier contaminé
1.4.1. Formation du DRA et du DNC
1.4.2. Méthodes de prévention
1.5. Systèmes de recouvrement hydrogéologiques pour le contrôle d’un drainage minier
contaminé par réduction des infiltrations d’eau
1.5.1. Systèmes conventionnels
1.5.2. Systèmes alternatifs
1. 5. 3. Complexité et coûts de construction
1.5.4. Limites et avantages des systèmes alternatifs
1.6. Synthèse de travaux sur des recouvrements alternatifs appliqués dans le contexte
minier en climat semi-aride à aride
1. 7. 0 bj ectifs et Hypothèses
1.8. Originalité et principales contributions de la thèse
1.9. Organisation de la thèse
Références
CHAPITRE 2 ASSESSMENT OF PHOSPHATE LIMESTONE W ASTES AS A COMPONENT OF A STORE-AND-RELEASE CO VER IN A SEMIARID CLIMATE 
2.1. Abstract.
2.2. Résumé
2.3. Introduction
2.4. I\.1aterials and Methods
2.4.1. I\.1ain Characterization Methods
2.4.2. Characteristics of the Fine-grained and Coarse-grained I\.1aterials
2.4.3. Column Design and Instrumentation
2.5. Results
2.5.1. Climatic Conditions
2.5.2. Volumetrie Water Contents and Suction Measurements
2.5.3. Water Balance and Actual Evaporation Assessment
2.6. Discussion
2.6.1. SR Cover Behavior for Extreme Conditions
2.6.2. Comparison between Measurements and the WRC
2.6.3. Other Remarks
2. 7. Conclusions
Acknowledgments
References
CHAPITRE 3 INFLUENCE OF W ATER RETENTION CURVE HYSTERESIS ON THE BEHAVIOR OF A STORE-AND-RELEASE COYER 
3.1. Abstract.
3.2. Résumé
3.3. Introduction
3.4. Methods and Characterization Results
3.4.1. Main Hydrogeological Properties
3.4.2. Characterization Results and Hysteresis Effects
3.4.3. Field Column Tests
3.5. Numerical Modeling
3.5.1. Implementation ofHysteresis Effects in HYDRUS-1D
3.5.2. Initial Conditions and Numerical Parameters
3.5.3. Boundary Conditions
3.6. Comparison between Numerical Predictions and Field Data
3.6.1. Suction and Volumetrie Water Content
3.6.2. Water Balance
3. 7. Discussion
3. 7.1. Numerical Behavior for Extreme Rainfall Conditions
3. 7.2. Sensitivity Analysis on hCritA Parameter
3.8. Conclusions and Recommendations
Acknowledgments
References
CHAPITRE 4 FIELD EXPERIMENTAL CELL TO ASSESS THE HYDROGEOLOGICAL BEHAVIOUR OF STORE-AND-RELEASE COVERS MADE \VITH PHOSPHATE MINE WASTE 
4.1. Abstract
4.2. Résumé
4.3. Introduction
4.4. Desciption of the Field Tests
4.4.1. Site Description
4.4.2. Test Plot Configuration
4.5. Materials and Methods
4.5.1. Material Characterization
4.5.2. Construction
4.5.3. Instrumentation and Monitoring
4.6. Results
4.6.1. Climatic Conditions
4.6.2. Hydrogeological Behavior under Natural and Extreme Climatic Conditions
4.6.2.1. Volumetrie Water ContentMeasurements
4.6.2.2. Field WRCs
4.6.2.3. Water Balance and Actual Evaporation Assessment
4. 7. Discussion
4. 7.1. Surface Evaporative Fluxes
4. 7.2. Surface Desiccation Cracking
4.8. Conclusions and Recommendations
Acknowledgments
References
CHAPITRE 5 DISCUSSION 
5.1. Eléments de discussion sur le comportement hydrogéologique des recouvrements
testés à différentes échelles
5.1.1. Remarques sur la méthode du bilan hydrique pour l’évaluation de l ‘évaporation réelle
5.1.2. Avantages et limites des simulations physiques de terrain
5.1.3. Comparaison des résultats de terrain à différentes échelles
5.1.4. Influence du type de matériau et de l’épaisseur de la couche SR sous des conditions
de précipitation extrêmes
5.1.5. Impact d’événements extrêmes rapprochés pour le cas à l’étude
5.2. Comparaison de prédictions numériques non-hystérétiques
5.2.1. Conditions initiales, propriétés des matériaux et conditions frontières
5.2.2. Comparaison des teneurs en eau volumiques et des succions matricielles prédites
5.2.3. Comparaison des bilans hydriques prédits
5.3. Propositions préliminaires de restauration du site minier abandonné de Kettara
5.3.1. Rappel sur le potentiel de neutralisation des rejets calcaires phosphatés
5.3.2. Propositions préliminaires de restauration
5.3.3. Évaluation des effets de la pente
Références
CHAPITRE 6 CONCLUSIONS

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