Bernard Giroux

Expertises

Géophysique appliquée

  • Professeur à l’INRS

Téléphone
418 654-2624

Courriel
bernard.giroux@ete.inrs.ca

Centre Eau Terre Environnement

490, rue de la Couronne
Québec (Québec)  G1K 9A9
CANADA

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Intérêts de recherche

Le professeur Giroux s’intéresse à la modélisation et à l’imagerie en géophysique appliquée, plus particulièrement au développement d’outils géophysiques qui permettent de caractériser les réservoirs aquifères de façon quantitative. Les applications sont multiples, par exemple la séquestration géologique du CO2.

 

Futurs étudiants

J’invite les étudiant(e)s intéressé(e)s par mes recherches et désireux de poursuivre des études de 2e et 3e cycles à me contacter. Vous pouvez aussi consulter le répertoire des offres de projets de maîtrise et de doctorat à l’INRS.

Son équipe

Abderrezak Bouchedda
Associé de recherche

Abdek Hassan Aden – codirection
Doctorat

Amirhossein Mardan
Doctorat

Sepideh Vafaeishoushtari
Doctorat

Ehsan Vosoughi
Doctorat

Claudia Perreault
Maîtrise

Maher Nasr
Stage postdoctoral

Alejo Gabriel Gomez
Stage

Alexi Morin
Stage

Ederson Alejandro Villamizar Escobar
Stage

Formation universitaire

  • B. Sc. A. Génie physique, Université Laval
  • M. Sc. A. Géophysique appliquée, École Polytechnique de Montréal
  • Ph. D. Géophysique appliquée, École Polytechnique de Montréal

 

Biographie

Avant son arrivée à l’INRS, le professeur Bernard Giroux a été chercheur au Département de génie civil, géologique et des mines de l’École Polytechnique de Montréal.

Il est cofondateur et coprésident de l’Association des hydrogéophysiciens du Québec ainsi que coorganisateur des trois premières conférences de l’Association des hydrogéophysiciens du Québec.

Projets de recherche récents

 

Apport de l’intelligence artificielle pour la détection de la sismicité induite par l’activité minière

L’exploitation des ressources minérales a toujours joué un rôle primordial dans le développement économique du Québec. Avec la croissance de notre société et le développement industriel ainsi que l’émergence des pays asiatiques (notamment la Chine), la demande pour les ressources minérales est en croissance exponentielle. En revanche, les gisements à faible profondeur ont probablement tous été exploités et les annoncent de nouvelles découvertes de gisement sont en forte baisse. Ceci force l’industrie minière à se tourner vers des gisements de plus en plus profonds. Ce nouvel horizon pour l’industrie minière comporte des risques additionnels, car les contraintes géomécaniques augmentent avec la profondeur. Si ces contraintes ne sont pas bien gérées, elles peuvent engendrer des coups de terrain qui sont un danger considérable pour le personnel et ont un impact sur le rendement des opérations minières. De façon générale, les contraintes sont causées par l’excavation des tunnels. Une fois la roche extraite, les parois doivent contenir le poids du massif rocheux environnant, et ce poids est plus important aux grandes profondeurs. La redistribution de cette charge génère des microséismes qui sont souvent précurseurs aux coups de terrain. L’analyse spatiotemporelle de la magnitude de ces microséismes permet donc d’inférer les changements de l’état de contrainte et d’estimer le risque associé. L’objectif du projet proposé est d’implémenter une méthode de détection des ondes sismiques par réseau de neurones convolutif, qui permet en principe de détecter des événements de magnitude plus faible que ce qui est possible avec les détecteurs classiques.

Financement : Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles du Québec
Collaborateur: Erwan Gloaguen, INRS

 

 

Monitoring géophysique des processus induits en sous-surface par l’activité anthropique

Il est établi qu’une action comportant plusieurs moyens de réduction des émissions de gaz à effet de serre est requise pour réduire leur impact sur le climat. Incidemment, le gouvernement canadien a instauré une taxe carbone de 10 $ la tonne à partir de 2018, et laisse le choix des moyens aux provinces pour réduire leurs émissions. Parmi ces moyens, le stockage géologique du CO2 est reconnu comme une avenue incontournable pour réduire les émissions à relativement court terme. Or, le stockage géologique et l’exploitation des ressources naturelles du sous-sol sont des activités qui peuvent entraîner des risques pour l’environnement et les humains. Ces risques ont une incidence directe sur l’acceptabilité sociale, ce qui agit parfois au détriment du développement économique. Les méthodes géophysiques permettent le monitoring de ces activités et jouent un rôle important pour réduire ces risques. Le monitoring géophysique est possible parce que les activités mentionnées causent un changement temporel de la distribution spatiale des propriétés des roches, et les mesures géophysiques faites avant, pendant et après ces activités contiendront la signature de ce changement. Par inversion, il est possible de traduire cette signature en variation spatiale et temporelle de propriété physique. Le monitoring géophysique présente des limites d’abord en raison de la non-unicité du problème inverse, mais également parce que les conditions lors de l’acquisition des données sont variables d’un levé à l’autre, ce qui génère des artefacts qui peuvent être interprétés à tort comme des changements dans le sous-sol. Ce programme de recherche vise à améliorer l’efficacité des outils de monitoring et à faciliter l’interprétation des résultats, de façon à mieux comprendre les processus induits par l’activité anthropique, et en particulier par le stockage géologique du CO2.

Le programme comprend trois volets principaux. Des travaux de laboratoire seront réalisés pour mieux comprendre l’interaction entre les roches et les mélanges CO2-saumures. Des développements numériques apporteront une amélioration de la robustesse et de la résolution des méthodes de monitoring géophysique et seront validés avec des données acquises sur le terrain pendant un essai contrôlé d’injection de CO2. Une plateforme logicielle basée sur la réalité virtuelle sera développée pour permettre l’interprétation immersive des données de monitoring à faible coût.

Financement : CRSNG – Subvention à la découverte

Affiliations

 

Activités scientifiques

Le professeur Bernard Giroux est professeur associé au Département des génies civil, géologique et des mines de l’École Polytechnique de Montréal.

 

 

Diplômé(e)s

Nasr, Maher (Ph. D. 2021)
Gernez, Simon (Ph. D. 2019)
Anterrieu, Olivier (Ph. D. 2019)
Fabien-Ouellet, Gabriel (Ph. D. 2017)
Gonzalez-Sirois, Simon (M. Sc. 2016)
Perozzi, Lorenzo (Ph. D. 2015)
Bakari, Issam (M. Sc. 2015)
Gosselin-Cliche, Benjamin (M. Sc. 2013)
Bélanger, Christine (M. Sc. 2011)

Enseignement

  • Modélisation et inversion en géophysique (GEO1302)
  • Méthodes sismiques (GEO1303)

Publications

Nasr, Maher; Giroux, Bernard et Dupuis, Christian J. (2020). A hybrid approach to compute seismic travel times in 3D tetrahedral meshesGeophys. Prospect., EN LIGNE.
DOI : 10.1111/1365-2478.12930

Anterrieu, Olivier; Giroux, Bernard; Gloaguen, Erwan et Carde, Christophe (2019). Non-destructive data assimilation as a tool to diagnose corrosion rate in reinforced concrete structuresJ. Build. Eng., 23 (Mai) : 193-206.
DOI : 10.1016/j.jobe.2019.01.033

Pinet, Nicolas; Gloaguen, Erwan et Giroux, Bernard (2019). Introduction to the special issue on geophysics applied to mineral explorationCan. J. Earth Sci. / Rev. Can. Sci. Terre, 56 (5) : v-viii.
DOI : 10.1139/cjes-2018-0314

Gloaguen, Erwan; Dupuis, Christian J. et Giroux, Bernard (2018). Portrait de la géophysique au Québec. Geologues, 198 (Septembre) : 65-68.

Liu, Hejuan; Giroux, Bernard; Harris, Lyal B.; Quenette, Steve M. et Mansour, John (2018). Numerical analysis of the role of radiogenic basement on temperature distribution in the St. Lawrence Lowlands, QuébecGeoth. Energ., 6 : Art. 30.
DOI : 10.1186/s40517-018-0115-2

McLeod, Joe B.; Ferguson, Ian J.; Craven, Jim; Roberts, Brian et Giroux, Bernard (2018). Pre-injection magnetotelluric surveys at the Aquistore CO2 sequestration site, Estevan, Saskatchewan, CanadaInt. J. Greenh. Gas Contr., 74 (Juillet) : 99-118.
DOI : 10.1016/j.ijggc.2018.04.024

Bouchedda, Abderrezak; Giroux, Bernard et Allard, Michel (2017). Down-hole magnetometric resistivity inversion for zinc and lead lenses localization at tobermalug, county Limerick, IrelandJ. Appl. Geophys., 137 (Février) : 25-33.
DOI : 10.1016/j.jappgeo.2016.12.010

Bouchedda, Abderrezak; Giroux, Bernard et Gloaguen, Erwan (2017). Constrained electrical resistivity tomography Bayesian inversion using inverse Matérn covariance matrixGeophysics, 82 (3) : E129-E141.
DOI : 10.1190/geo2015-0673.1

Fabien-Ouellet, Gabriel; Gloaguen, Erwan et Giroux, Bernard (2017). Time-domain seismic modeling in viscoelastic media for full waveform inversion on heterogeneous computing platforms with OpenCLComput. Geosci., 100 (Mars) : 142-155.
DOI : 10.1016/j.cageo.2016.12.004

Fabien-Ouellet, Gabriel; Gloaguen, Erwan et Giroux, Bernard (2017). Time domain viscoelastic full waveform inversionGeophys. J. Int., 209 (3) : 1718-1734.
DOI : 10.1093/gji/ggx110

Perozzi, Lorenzo; Giroux, Bernard; Schmitt, Douglas R. et Gloaguen, Erwan (2017). Sensitivity of seismic response for monitoring CO2 math formula storage in a low porosity reservoir of the St Lawrence Lowlands, Québec, Canada: Part 2 – Synthetic modelingGreenhouse Gases: Sci. Technol., 7 (4) : 613-623.
DOI : 10.1002/ghg.1670

Perozzi, Lorenzo; Giroux, Bernard; Schmitt, Douglas R.; Gloaguen, Erwan et Kofman, Randy S. (2017). Sensitivity of seismic response for monitoring CO2 storage in a low porosity reservoir of the St Lawrence Lowlands, Québec, Canada: Part 1 – Laboratory measurementsGreenhouse Gases: Sci. Technol., 7 (4) : 602-612.
DOI : 10.1002/ghg.1671

Paradis, Daniel; Gloaguen, Erwan; Lefebvre, René et Giroux, Bernard (2016). A field proof-of-concept of tomographic slug tests in an anisotropic littoral aquiferJ. Hydrol., 536 (Mai) : 61-73.
DOI : 10.1016/j.jhydrol.2016.02.041

Paradis, Daniel; Lefebvre, René; Gloaguen, Erwan et Giroux, Bernard (2016). Comparison of slug and pumping tests for hydraulic tomography experiments: a practical perspectiveEnviron. Earth Sci., 75 : Art. 1159.
DOI : 10.1007/s12665-016-5935-4

Perozzi, Lorenzo; Gloaguen, Erwan; Giroux, Bernard et Holliger, Klaus (2016). A stochastic inversion workflow for monitoring the distribution of CO2 injected into deep saline aquifersComput. Geosci., 20 (6) : 1287-1300.
DOI : 10.1007/s10596-016-9590-3

Saint-Pierre, François; Philibert, Alain; Giroux, Bernard et Rivard, Patrice (2016). Concrete quality designation based on ultrasonic pulse velocityConstr. Build. Mater., 125 (Octobre) : 1022-1027.
DOI : 10.1016/j.conbuildmat.2016.08.158

Paradis, D.; Gloaguen, E.; Lefebvre, R. et Giroux, B. (2015). Resolution analysis of tomographic slug test head data: two-dimensional radial caseWater Resour. Res., 51 (4) : 2356-2376.
DOI : 10.1002/2013WR014785

Claprood, M.; Gloaguen, E.; Sauvageau, M.; Giroux, B. et Malo, M. (2014). Adapted sequential Gaussian simulations with Bayesian approach to evaluate the CO2 storage potential in low porosity environmentGreenhouse Gases: Sci. Technol., 4 (6) : 761-776.
DOI : 10.1002/ghg.1458

Duchesne, M. J.; Giroux, B. et Hu, K. (2014). Hydrocarbon indicators on seismic data: insights from poro-viscoelastic forward