Note ABES Risk of subsidence and aquifer contamination due to evaporite dissolution : modelization of flow and mass transport in porous and free flow domains Risque de subsidence et de contamination d'aquifère due à la dissolution des evaporites : modélisation d'écoulement et du transport du masse dans les milieux poreux et les milieux non-poreux Milieu poreux Millieu non-poreux Solutions semi-analytique Dissolution Maillage dynamique Subsidence Density driven flow Discontinuous finite elements MPFA Subrosion Tectonics Switzerland 532.5 Écoulement en milieux poreux Évaporites Subsidences (géologie) Sols -- Pollution Modèles mathématiques La circulation de l’eau souterraine dans les aquifères contenants des roches évaporitiques peut provoquer des problèmes géo-mécaniques tels que l'affaissement du sol ou l'effondrement. Dans ce travail, nous nous intéressons au développement de modèles numériques permettant de simuler les écoulements dans les milieux poreux et non poreux ainsi que les phénomènes de dissolution et d’évolution des fractures dans le temps. La première partie de cette thèse est consacrée au développement de nouvelles solutions pour la validation des modèles numériques simulant les écoulements densitaires en milieux poreux. La nouvelle procédure consiste à résoudre simultanément les deux systèmes d’écoulement et de transport en utilisant l’algorithme de Levenberg-Marquardt. L’utilisation de cette technique nous a permis de développer, pour la première fois, des solutions semi-analytiques d’intrusion d’eau salée dans le cas de faible diffusion ainsi que dans le cas d’un grand contraste de densité. Dans la deuxième partie de ce travail, nous nous sommes intéressés aux écoulements dans les fractures des roches évaporitiques. Un code de calcul a été développé pour résoudre ce système non linéaire en utilisant des méthodes numériques adaptées. Pour valider ce nouveau modèle, nous avons développé une solution semi-analytique pour les écoulements densitaires de Stokes. La troisième partie de ce travail est consacrée au transport avec dissolution de la roche salée. Dans un premier temps, nous avons étudié l’influence de différents paramètres sur la dissolution du sel dans l’Adler tunnel situé à une profondeur de 160 m dans la région de Bâle en Suisse. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à la simulation de l’évolution dune fracture sous l’effet de la dissolution. Le modèle numérique développé prend en compte les écoulements de Stokes ainsi que le transport de masse avec effets densitaires et la dissolution des parois de la fracture. The groundwater flow in aquifers contain evaporite rocks can cause problems such as geo-mechanical subsidence or collapse. In this work, we focus on the development of numerical models to simulate the flow in porous and non-porous domains in order to study the dissolution phenomenon and fractures evolution over time. The first part of this thesis is devoted to developing new solutions for the validation of numerical models to simulate density driven flow in porous media. The new procedure consist of solving simultaneously the flow and the transport equations using the Levenberg-Marquardt algorithm. The use of this technique allowed us to develop, for the first time, semi-analytical solutions of saltwater intrusion in the case of small diffusion and in the case of a large density contrast. In the second part of this work, we studied the flow in evaporitic rocks. A numerical code was developed to solve the nonlinear system using advanced numerical methods. To validate this new model, we have developed a semi-analytical solution for the density Stokes flow. The third part of this work is devoted to transport with dissolution of rock salt. As a first step, we studied the influence of various parameters on the dissolution of salt in Adlertunnel located at a depth of 160 m in the region of Basel in Switzerland. In a second step, we are interested in the simulation of the fracture’s evolution as a result of the dissolution. The numerical model takes into account the Stokes flow and mass transport effects and dissolution of the fracture walls. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 3384173 Université de Strasbourg Strasbourg 2013-12-31 https://theses.hal.science/tel-00867207 application/pdf 2993741 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2012/Zidane_Ali_2012_ED413.pdf http://www.theses.fr/2012STRAH014/abes https://theses.hal.science/tel-00867207 https://theses.hal.science/tel-00867207 https://theses.hal.science/tel-00867207 https://theses.hal.science/tel-00867207 Zidane Ali 1985-06-08 FR 171820940 20920516 https://theses.fr/2012STRAH014 2012STRAH014 https://doi.org/10.70675/c282a13dz8bd8z434dzb2afz262354b886b6 2012-12-13 Mécanique des fluides Strasbourg 131056549 Universität Basel MADS_ETABLISSEMENT_DE_COTUTELLE_1 026430940 Doctorat Docteur es non oui Younes Anis MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 131377809 Huggenberger Peter MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 167811088 Ackerer Philippe MADS_PRESIDENT_DU_JURY Zechner Eric MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 Amaziane Brahim MADS_RAPPORTEUR_1 Kaufmann Georg MADS_RAPPORTEUR_2 École doctorale des Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 TE 15650166X Laboratoire d'hydrologie et de géochimie de Strasbourg (1997-2020) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 UMR 7517 157614425 85744 ddc:530 Universität Basel Younes Anis Huggenberger Peter Ackerer Philippe Zechner Eric Amaziane Brahim Kaufmann Georg École doctorale Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000) Laboratoire d'hydrologie et de géochimie de Strasbourg PDF 3384173