[ Développement de modèles statistiques pour la prévision du débit de forage d'eau en milieux de socle cristallin et cristallophyllien en Côte d'Ivoire ]
Volume 10, Issue 1, October 2014, Pages 154–170
Amani Michel Kouassi1, Koffi Eugène Kouakou2, Yao Blaise KOFFI3, and Jean Biemi4
1 Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (INP-HB), Département des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (STeRMi), Laboratoire du Génie Civil, des Géosciences et des Sciences Géographiques, BP 1093 Yamoussoukro, Côte d'Ivoire
2 Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (INP-HB), Département des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (STeRMi), Laboratoire du Génie Civil, des Géosciences et des Sciences Géographiques, BP 1093 Yamoussoukro, Côte d'Ivoire
3 Université Félix Houphouët-Boigny d'Abidjan-Cocody, Unité de Formation et de Recherche des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (UFR-STRM), Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Eau et de l'Environnement (LSTEE), 22 Bp: 582 Abidjan 22, Côte d'Ivoire
4 Université Félix Houphouët-Boigny d'Abidjan-Cocody, Unité de Formation et de Recherche des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (UFR-STRM), Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Eau et de l'Environnement (LSTEE), 22 Bp: 582 Abidjan 22, Côte d'Ivoire
Original language: French
Copyright © 2014 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
The objective of this study is to develop statistical models to predict the drilling flow on rock aquifers. The study area is the former region of N'zi-Comoé (Central-East of Ivory Coast) that is located between longitude 3° 40' and 4°55' West and latitude 6° 20' and 8°10' North. The geological formations are composed of igneous rocks and metamorphic rocks. The methodology has been first applied to the approach of principal component analysis normalized, for identifying relevant and expressive variables of the drilling flow. Then, a calibration was performed with a sample of 100 drillings representing two thirds of the total sample to determine the coefficients of linear regressions and associated standard errors. Finally, an evaluation of the developed models was performed using the criteria of performance and robustness. The most relevant and expressive variables for modeling the drilling flow are the transmissivity, the thickness of healthy base drilled, the depth of the first significant water inlet and the total number of water inlet. Thus, two models were developed. Models assessment shows that they are performing with correlation coefficients ranging around 0.7, biases varying between 10-7 and 10-2 and quadratic errors in the order of 2.5 to 2.9. These models have also demonstrated their robustness with rates fluctuating between 3.2 and 5.3%. However, the model 2 is more efficient and more robust than model 1.
Author Keywords: Productivity of drillings, Rock aquifers, Statistical modeling, Ivory Coast.
Volume 10, Issue 1, October 2014, Pages 154–170
Amani Michel Kouassi1, Koffi Eugène Kouakou2, Yao Blaise KOFFI3, and Jean Biemi4
1 Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (INP-HB), Département des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (STeRMi), Laboratoire du Génie Civil, des Géosciences et des Sciences Géographiques, BP 1093 Yamoussoukro, Côte d'Ivoire
2 Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (INP-HB), Département des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (STeRMi), Laboratoire du Génie Civil, des Géosciences et des Sciences Géographiques, BP 1093 Yamoussoukro, Côte d'Ivoire
3 Université Félix Houphouët-Boigny d'Abidjan-Cocody, Unité de Formation et de Recherche des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (UFR-STRM), Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Eau et de l'Environnement (LSTEE), 22 Bp: 582 Abidjan 22, Côte d'Ivoire
4 Université Félix Houphouët-Boigny d'Abidjan-Cocody, Unité de Formation et de Recherche des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (UFR-STRM), Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Eau et de l'Environnement (LSTEE), 22 Bp: 582 Abidjan 22, Côte d'Ivoire
Original language: French
Copyright © 2014 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
The objective of this study is to develop statistical models to predict the drilling flow on rock aquifers. The study area is the former region of N'zi-Comoé (Central-East of Ivory Coast) that is located between longitude 3° 40' and 4°55' West and latitude 6° 20' and 8°10' North. The geological formations are composed of igneous rocks and metamorphic rocks. The methodology has been first applied to the approach of principal component analysis normalized, for identifying relevant and expressive variables of the drilling flow. Then, a calibration was performed with a sample of 100 drillings representing two thirds of the total sample to determine the coefficients of linear regressions and associated standard errors. Finally, an evaluation of the developed models was performed using the criteria of performance and robustness. The most relevant and expressive variables for modeling the drilling flow are the transmissivity, the thickness of healthy base drilled, the depth of the first significant water inlet and the total number of water inlet. Thus, two models were developed. Models assessment shows that they are performing with correlation coefficients ranging around 0.7, biases varying between 10-7 and 10-2 and quadratic errors in the order of 2.5 to 2.9. These models have also demonstrated their robustness with rates fluctuating between 3.2 and 5.3%. However, the model 2 is more efficient and more robust than model 1.
Author Keywords: Productivity of drillings, Rock aquifers, Statistical modeling, Ivory Coast.
Abstract: (french)
L'objectif de cette étude est de développer et d'évaluer des modèles statistiques capables de prévoir le débit des forages en milieux de socle cristallin et cristallophyllien. La zone d'étude est l'ex-région du N'zi-Comoé (Centre-Est de la Côte d'Ivoire) qui est située entre les longitudes 3°40' et 4°55' Ouest et les latitudes 6°20' et 8°10' Nord. Les formations géologiques sont constituées de roches magmatiques et métamorphiques. La méthodologie utilisée a consisté d'abord à appliquer l'analyse en composantes principales normées (ACPN) pour l'identification des variables explicatives pertinentes et expressives du débit des forages. Ensuite, un calage a été effectué avec un échantillon de 100 forages représentant les 2/3 de l'échantillon total afin de déterminer les coefficients de régression linéaire et les erreurs-types associées. Enfin, une évaluation des modèles développés a été réalisée à partir des critères de performance et de robustesse. Les variables les plus pertinentes et expressives pour la prévision du débit de forage sont la transmissivité, l'épaisseur de socle sain foré, la profondeur de la première arrivée d'eau significative et le nombre d'arrivées d'eau. Ainsi, deux modèles ont été développés. L'évaluation des modèles montrent que ceux-ci sont performants avec des coefficients de corrélation variant autour de 0,7, des biais fluctuant entre 10-7 et 10-2 et des erreurs quadratiques dans l'ordre de 2,5 à 2,9. Ces modèles ont également démontré leur robustesse avec des valeurs du critère de robustesse fluctuant entre 3,2 et 5,3%. Mais, le modèle 2 est plus performant et plus robuste que le modèle 1.
Author Keywords: Productivité des forages, Aquifères de socle, Modélisation statistique, Côte d'Ivoire.
How to Cite this Article
Amani Michel Kouassi, Koffi Eugène Kouakou, Yao Blaise KOFFI, and Jean Biemi, “Development of statistical models for the prediction of the drilling water flow in the crystalline and cristallophyllian bedrock of Ivory Coast,” International Journal of Innovation and Scientific Research, vol. 10, no. 1, pp. 154–170, October 2014.
