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Field experimental cells to assess hydrogeological behaviour of store-and-release covers made with phosphate mine waste
A field investigation was conducted to evaluate the effectiveness of store-and-release (SR) covers made with different phosphate mine wastes in reducing water infiltration (system inclination and surface runoff were neglected) and controlling acid rock drainage (ARD) generation. Four instrumented experimental cells were constructed with different SR layer configurations (two thicknesses and three materials) placed over a capillary break layer. To assess the hydrogeological behaviour of these cover systems, volumetric water content, matric suction, and meteorological monitoring time trends were studied for a period of 1.5 years under actual and extreme conditions typical of an arid climate. Under natural climatic conditions, all net infiltration was released to the atmosphere by the physical process of evaporation (regardless of SR layer thickness and type). Although high surface matric suction (>3000 kPa) decreased the evaporation rate (or release capacity) during the drying period, field tests showed that the studied scenarios limited deep water infiltration even under extreme rainfall events. The release capacity of the SR layer was slightly lower for cover systems made with the finer-grained mine waste (phosphate limestone tailings). This study showed that, for a one-dimensional (1D) condition, the tested phosphate mine wastes have the appropriate hydrogeological properties to be used as components of SR covers under conditions at the Kettara mine site, located near Marrakech, Morocco.
Une étude de terrain a été menée afin d’évaluer l’efficacité de recouvrements alternatifs constitués de rejets miniers phosphatés à réduire l’infiltration d’eau (l’inclinaison du système et le ruissellement de surface sont négligés) ainsi qu’à contrôler la formation de drainage rocheux acide (DRA). Quatre cellules expérimentales comprenant un bris capillaire ont été construites avec des configurations spécifiques (deux épaisseurs et trois matériaux à granulométrie fine). Dans le but d’évaluer le comportement hydrogéologique de ces systèmes de recouvrement, les évolutions temporelles des teneurs en eau volumiques et des succions matricielles ainsi que les conditions météorologiques ont été étudiées durant un an et demi, sous des conditions naturelles et extrêmes typiques d’un climat aride. Sous des conditions climatiques naturelles, la totalité des infiltrations nettes a été libérée dans l’atmosphère par le processus physique d’évaporation (indépendamment de l’épaisseur et du type de matériau). Alors qu’une succion matricielle de surface élevée (>3000 kPa) diminue le taux d’évaporation (ou la capacité de libération) durant la période de drainage, les essais de terrain ont montré que les scenarios étudiés permettaient même de limiter les infiltrations profondes lors d’événements de précipitation extrêmes. La capacité de libération de la couche de rétention d’eau était légèrement inférieure dans le cas des systèmes de recouvrement constitués des rejets miniers à plus faible granulométrie (rejets de concentrateur calcaires phosphatés). La présente étude a montré qu’en condition unidimensionnelle (1D), les rejets miniers phosphatés présentaient des propriétés adéquates pour être utilisés comme composantes de systèmes de recouvrement alternatifs sur le site minier de Kettara, situé près de Marrakech, au Maroc.
Field experimental cells to assess hydrogeological behaviour of store-and-release covers made with phosphate mine waste
A field investigation was conducted to evaluate the effectiveness of store-and-release (SR) covers made with different phosphate mine wastes in reducing water infiltration (system inclination and surface runoff were neglected) and controlling acid rock drainage (ARD) generation. Four instrumented experimental cells were constructed with different SR layer configurations (two thicknesses and three materials) placed over a capillary break layer. To assess the hydrogeological behaviour of these cover systems, volumetric water content, matric suction, and meteorological monitoring time trends were studied for a period of 1.5 years under actual and extreme conditions typical of an arid climate. Under natural climatic conditions, all net infiltration was released to the atmosphere by the physical process of evaporation (regardless of SR layer thickness and type). Although high surface matric suction (>3000 kPa) decreased the evaporation rate (or release capacity) during the drying period, field tests showed that the studied scenarios limited deep water infiltration even under extreme rainfall events. The release capacity of the SR layer was slightly lower for cover systems made with the finer-grained mine waste (phosphate limestone tailings). This study showed that, for a one-dimensional (1D) condition, the tested phosphate mine wastes have the appropriate hydrogeological properties to be used as components of SR covers under conditions at the Kettara mine site, located near Marrakech, Morocco.
Une étude de terrain a été menée afin d’évaluer l’efficacité de recouvrements alternatifs constitués de rejets miniers phosphatés à réduire l’infiltration d’eau (l’inclinaison du système et le ruissellement de surface sont négligés) ainsi qu’à contrôler la formation de drainage rocheux acide (DRA). Quatre cellules expérimentales comprenant un bris capillaire ont été construites avec des configurations spécifiques (deux épaisseurs et trois matériaux à granulométrie fine). Dans le but d’évaluer le comportement hydrogéologique de ces systèmes de recouvrement, les évolutions temporelles des teneurs en eau volumiques et des succions matricielles ainsi que les conditions météorologiques ont été étudiées durant un an et demi, sous des conditions naturelles et extrêmes typiques d’un climat aride. Sous des conditions climatiques naturelles, la totalité des infiltrations nettes a été libérée dans l’atmosphère par le processus physique d’évaporation (indépendamment de l’épaisseur et du type de matériau). Alors qu’une succion matricielle de surface élevée (>3000 kPa) diminue le taux d’évaporation (ou la capacité de libération) durant la période de drainage, les essais de terrain ont montré que les scenarios étudiés permettaient même de limiter les infiltrations profondes lors d’événements de précipitation extrêmes. La capacité de libération de la couche de rétention d’eau était légèrement inférieure dans le cas des systèmes de recouvrement constitués des rejets miniers à plus faible granulométrie (rejets de concentrateur calcaires phosphatés). La présente étude a montré qu’en condition unidimensionnelle (1D), les rejets miniers phosphatés présentaient des propriétés adéquates pour être utilisés comme composantes de systèmes de recouvrement alternatifs sur le site minier de Kettara, situé près de Marrakech, au Maroc.
Field experimental cells to assess hydrogeological behaviour of store-and-release covers made with phosphate mine waste
Maqsoud, Abdelkabir (Autor:in) / Benzaazoua, Mostafa / Bossé, Bruno / Hakkou, Rachid / Bussière, Bruno
2015
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
cellules expérimentales , store-and-release (SR) cover , Models , Experiments , Tailings (Metallurgy) , Environmental aspects , unsaturated flow , Meteorology , Acid mine drainage , Kettara mine site , restauration de site minier , Hydrogeology , Hydrology , Geotechnology , water balance , site minier de Kettara , mine site reclamation , bilan hydrique , drainage rocheux acide , recouvrement alternatif , acid rock drainage , écoulement non saturé , experimental cells
| British Library Online Contents | 2015
| British Library Online Contents | 2017
Hydrogeological Behaviour of Covers with Capillary Barrier Effects Made of Mining Materials
| Springer Verlag | 2017