Implémentation des isotopes dans un modèle hydrogéochimique couplé
Implementation of isotopes into coupled hydrogeochemical modeling
Transport réactif
Séparation d’opérateur
Isotopes
Newton Raphson
Equilibre thermodynamique
Cinétique
3d
Reactive transport
Operator splitting
Isotopes
Newton Raphson
Thermodynamic equilibrium
Kinetics
3d
551
Modèles mathématiques
Hydrologie
Cinétique chimique
Ce travail décrit le développement d’un outil de simulation du transport réactif, nommé SpeCTr (Spéciation Cinétique Transport), intégrant le fractionnement isotopique. Ce modèle est obtenu à travers le couplage d’un module décrivant le transport et d’un module décrivant les principales réactions chimiques (approche de séparation d’opérateur). Une grande partie du travail est dédiée à l’amélioration des algorithmes du module décrivant les réactions chimiques pour la résolution des équations de l’équilibre thermodynamique (méthode de Newton Raphson modifiée à travers les techniques du scaling et des Fractions Continues Positives) et du mélange de réactions cinétiques et à l’équilibre (étude sur la formulation et résolution des systèmes d’équations différentielles et différentielles-algébriques). L’outil est validé à travers la résolution de plusieurs tests (batch et transport réactif) et appliqué pour la simulation d’expériences de laboratoire en 1D, 2D et 3D portant sur la dissolution des cristaux de calcite dans une colonne de milieu poreux
The work describes the development of a reactive transport code named SpeCTr (Spéciation Cinétique Transport in French). The code, able to describe isotopic fractionation, is obtained through the coupling of a transport module and a reaction module that describes the main chemical reactions (operator splitting approach). A consistent portion of the work is dedicated to the improvement of the numerical methods employed in the reaction module for solving thermodynamic equilibrium (Newton Raphson method modified with scaling and Positive Continuous Fractions) and mixed equilibrium and kinetic reactions (formulation and solution of systems of differential and differential-algebraic equations). The code was verified through the solution of different benchmarks (batch and reactive transport simulations) and applied to perform 1D, 2D and 3D simulations of laboratory experiments dedicated to calcite crystals dissolution in a column of porous medium.
Electronic Thesis or Dissertation
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en
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3572496
Université de Strasbourg
Strasbourg
2019-12-31
https://theses.hal.science/tel-02156037
application/pdf
3459946
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2018/Marinoni_Marianna_2018_ED413.pdf
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https://theses.hal.science/tel-02156037
https://theses.hal.science/tel-02156037
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Marinoni
Marianna
1989-03-01
IT
230067964
https://theses.fr/2018STRAH001
2018STRAH001
https://doi.org/10.70675/e590713azb574z4ca6zaa41zdbf158d5a014
2018-05-03
Géochimie
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Ackerer
Philippe
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07541404X
Riva
Monica
MADS_PRESIDENT_DU_JURY
236420917
Carrera
Jésus
MADS_MEMBRE_DU_JURY_1
167519859
Bildstein
Olivier
MADS_RAPPORTEUR_1
050197258
Goddéris
Yves
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15831705X
École doctorale des Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
MADS_ECOLE_DOCTORALE_1
15650166X
Laboratoire d'hydrologie et de géochimie de Strasbourg (1997-2020)
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85744
ddc:550
Ackerer
Philippe
Riva
Monica
Carrera
Jésus
Bildstein
Olivier
Goddéris
Yves
École doctorale Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000)
Laboratoire d'hydrologie et de géochimie de Strasbourg
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