Modélisation du transport réactif dans les eaux souterraines : généralisation des méthodes ELLAM : (Eulerian-Lagrangian Localized Adjoint Method)
Langue Français
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Modalités de diffusion de la thèse :
  • Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 02/10/2012 (communication intranet).
 
Auteur : Ramasomanana, Fanilo Heninkaja
Date de soutenance : 31-05-2012

Directeur(s) de thèse : Younes, Anis

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Laboratoire d'hydrologie et de géochimie de Strasbourg (1997-2020)
École doctorale : École doctorale Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
 
Discipline : Sciences de la Terre et de l'Univers
Classification : Physique

Mots-clés libres : Milieux poreux, Transport réactif, ELLAM, Diffusion numérique, Oscillations non physiques, Macrodispersion
Mots-clés :
  • Écoulement en milieux poreux
  • Sols -- Pollution
  • Éléments finis, Méthode des
  • Modèles mathématiques
Résumé : Le devenir des polluants dans les sols constitue un enjeu environnemental majeur. Dans ce travail, nous apportons une contribution à quelques méthodes numériques pour la simulation de l’écoulement et du transfert de polluants en milieu poreux variablement saturés. La propagation d’un contaminant dans les milieux souterrains dépend en premier lieu des caractéristiques de l’écoulement qui le transporte. Dans la première partie de ce travail, nous présentons la méthode des éléments finis mixtes hybrides pour la résolution de l’équation de Richards. Une procédure de condensation de la masse est proposée pour éviter l’apparition d’oscillations non physiques, notamment lors de la simulation de problèmes d’infiltration dans un milieu initialement sec.Dans la deuxième partie de ce travail, la méthode ELLAM (Eulerian-Lagrangian Localized Adjoint Method) est utilisée pour la modélisation du transport réactif en milieux fortement hétérogènes. En effet, les résultats obtenus pour le transport linéaire, décrit par l’équation d’advection-dispersion, avec les ELLAM sont très encourageants. La méthode ELLAM permet (i) de s’affranchir des contraintes de discrétisations spatiale ettemporelle imposées avec les méthodes eulériennes classiques, (ii) de conserver la masse et (iii) de traiter toutes les conditions aux limites. Par ailleurs, nous proposons une nouvelle formulation des ELLAM (C_ELLAM) permettant d’éviter les oscillations numériques et de limiter la diffusion numérique générées parla formulation standard.Dans la dernière partie, le code de calcul élaboré avec la formulation C_ELLAM est utilisé pour la caractérisation de la macrodispersion dans les milieux hétérogènes. Pour ce faire, il est indispensable de disposer d’outils de simulation précis et efficaces car cette étude est basée sur une méthode Monte Carlo nécessitant la réalisation d’un très grand nombre de simulations sur des grilles de calcul de l’ordre du million de mailles. Les résultats obtenus sont comparés avec une étude antérieure basée sur le Random WalkParticle Method.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2012STRAH001
Type de ressource : Thèse