Contexte

Le développement d’éoliennes fixes en faible profondeur (zone offshore proche) soulève la question de la qualification des paramètres mécaniques du sous-sol en milieu marin, de leur variabilité spatiale et leur évolution temporelle. La vitesse des ondes sismiques S est un des paramètres d’intérêt pour le dimensionnement géotechnique des fondations. La résistivité électrique est une propriété discriminante pour distinguer les niveaux lithologiques qui peut être complémentaire pour l’interprétation géologique et géotechnique. Cependant, dans les zones des 20 miles marins de la côte atlantique en Région des Pays de la Loire, les milieux superficiels présentent une complexité structurale importante et l’hypothèse de milieu stratifié plan ne peut plus être suivie. Les méthodes sismiques reposant sur l’analyse de la dispersion des ondes de surface et les pratiques usuelles de l’imagerie électrique en milieu marin faiblement variable atteignent leurs limites de validité. Face à ces verrous le projet PROSE vise à définir la faisabilité de techniques d’imagerie et de surveillance de la géologie des sédiments sous-marins de faibles profondeurs à partir de méthodes géophysiques, sismiques et électriques, adaptées à la reconnaissance de milieux présentant de fortes variabilités spatiales. Par ailleurs, la mise en place des fondations d’éoliennes de type mono-pieu peut entraîner des modifications locales du sous-sol. Ces évolutions locales potentielles du sous-sol sont a priori mal connues et difficiles à évaluer. Elles nécessitent ainsi le développement de méthodologies de surveillance à demeure.

Ruptures scientifiques et innovation

« Vers une meilleure connaissance du sous-sol en proche offshore et de sa variabilité spatiale » : analyse des potentiels d’acquisition et d’exploitation de données 1) sismiques fond de mer pour la quantification en ondes S sur les 50 premiers mètres en vue de dépasser les méthodologies d’inversion de la vitesse de phase des ondes de surface et 2) électriques en tenant compte de l’eau de mer qui permet un couplage efficace des électrodes avec le milieu mais contribue à disperser une part significative du courant électrique injecté et à diminuer les contrastes de résistivité électrique entre les sédiments saturés.

« Vers le suivi du sous-sol en proche offshore au voisinage immédiat de pieux importants » : analyse de la faisabilité de la surveillance du sous-sol en proche offshore par des dispositifs de capteurs sismiques à demeure et électriques en présence d’éolienne fixe ou lors de sa mise en place.

Dates clés du projet

  • Septembre 2016 - Lancement
  • Avril 2018 - Avril 2018 Acceptation/Rejet : Tests préliminaires in situ basés sur les résultats de laboratoire pour l'adaptation de source sismique
  • Janvier 2019 - Comparaison des résultats acquis lors des tests numériques et des expériences sur modèles réduits
  • Septembre 2019 - Septembre 2019 Définition de la méthodologie de faisabilité

Démonstrateur

Tests numériques à partir de codes développés au LPG pour la sismique et de codes développés à l’IFSTTAR pour l’électrique et basés sur l’outil COMSOL.

  • Tests expérimentaux en laboratoire à partir de bancs de mesures à échelle réduite (banc MUSC et cuve acoustique) développés au laboratoire GERS/GeoEND/IFSTTAR,
  • Tests de mesures au niveau du site SEM-REV piloté par l’École Centrale de Nantes