Hydrogéologie de la zone de Piora

Resume La partie supérieure de la zone tectonique de Piora représente un piège géotechnique et hydraulique hors du commun. La présence, au niveau de la galerie d’exploration de Polmengo, de ces sédiments à faible cohésion, et parcourus par des circulations hydrauliques très actives a donné lieu à des études détaillées visant à élaborer des techniques d’assainissement fiables permettant le creusement du tunnel de base du Gothard. Dans le cadre de la recherche de méthodes d’abaissement des pressions hydrauliques, les deux modèles hydrodynamiques à éléments finis utilisés (2D et 3D) ont permis de répondre à de nombreuses questions d’ordre opérationnel et environmental. Il s’agissait entre autres de vérifier l’efficacité des options envisagées, d’évaluer le dimensionnement des ouvrages souterrains requis, ainsi que d’évaluer 1’ impact des mesures envisagées en profondeur sur les conditions hydrauliques superficielles (niveau piézométrique, sources, alimentation du lac de barrage, etc.). Kurzfassung Der obere Teil der tektonischen Piora-Zone stellt eine aussergewöhnliche geotechnische und hydraulische Falle dar. Die Präsenz dieser schwach kohäsiven und hydraulisch sehr aktiven Sedimente im Bereich des Sondierstollens bei Polmengo erforderte detaillierte Untersuchungen, die auf die Entwicklung von zuverlässigen Stabilisierungstechniken für die spätere Erbohrung des Gotthardtunnels abzielen. Im Rahmen der Suche nach Methoden zur Absenkung des hydraulischen Druckes erlaubten die zwei benutzten hydrodynamischen Finite-Elemente-Modelle (2D und 3D), auf viele Fragen des Betriebes und der Umweltauswirkungen eine Antwort zu geben. Unter anderem handelte es sich darum, die Tauglichkeit der verschiedenen betrachteten Optionen nachzuweisen, die erforderlichen unterirdischen Anlagen zu dimensionieren sowie die Auswirkungen der vorgesehenen, tief liegenden Drainagen auf die oberflächennahen, hydraulischen Bedingungen (Piezometerhöhe, Quellen, Speisung der Stauseen, etc.) zu bewerten. The superior part of the tectonic zone of the Piora represents extraordinary complex geotechnical and hydraulic conditions. The presence of hydraulically active sediments with little cohesion, at the level of the Polmengo exploration gallery, has lead to detailed studies for the evaluation of technical measures related to the future excavation of the Gotthard base tunnel. For the assessment of methods for reducing the existing high hydraulic pressures, two finite elements models (2D deterministic and 3D stochastic approaches) have been elaborated and applied. The performed hydrodynamic simulations have allowed to answer numerous questions related to operational and environmental issues. Verifications of the efficiency of the different methods considered have been carried out, and evaluations of the size of the required underground engineered structures have also been performed. Further, the impact of the foreseen deep drainage on superficial boundary conditions (piezometric level, springs, alimentation of the dam lake, etc.) has been assessed.