Modelling and forecasting of time series: application to the temporal evolution of mining exhaust in the Lorrain ferriferous basin
Modélisation et prévision des chroniques: application à l'évolution temporelle de l'exhaure minière lorrain
Résumé
A systematic study of the monthly data of mining water exhaust in the Lorrain mining basin has been performed on 24 mines during the period 1945–1985. The study shows the existence of two types of mines: stationary mines and non stationary mines. Such heterogeneity in space is related to the geological, topographical and structural conditions. A general model relating the exhaust (Qt) proportioned by the cumulative extraction of mineral (St) to the effective rainfall (Et) is proposed. This model can be written in the form of a convolution equation:
The exponent β depends on the exploitation methods, local geological conditions and the thickness of the exploited layer (β = 0 for the stationary and < β ≤ 1 for the non-stationary mines). The model may be used to evaluate the water resources for an under-exploited basin or for an exploited basin such as those of the Lorrain mining basin.
L'étude systématique des données d'exhaure minière sur 24 sièges miniers pour la période 1945–1985 dans le bassin ferrifère lorrain montre l'existence de deux types de mines: mines à comportement stationnaire et non stationnaire. Cette hétérogénéité dans l'espace est liée aux conditions géologiques, topographiques et structurales. Un modèle général reliant l'exhaure (Q1) corrigée de l'extraction cumulée (S1) à la pluie efficace (E1) est proposé sous la forme d'une équation de convolution:
L'exposant β dépend de la méthode d'exploitation minière, des conditions géologiques locales et de l'épaisseur de la couche exploitée (β = 0 pour les mines stationnaires et 0 < β ≤ 1 pour les mines non stationnaires). Ce modèle est utile pour évaluer les ressources en eau d'un bassin minier qu'il soit en exploitation (prise en compte de l'exploitation minière) ou, comme c'est le cas pour le bassin lorrain, en arrêt d'exploitation.