Modélisation et optimisation des processus de dépollution biologique des matrices poreuses contaminées par des pesticides : vers une nouvelle fonctionnalité des bassins d'orage
Langue Anglais
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Auteur : Tapia Padilla, Gabriela
Date de soutenance : 17-12-2010

Directeur(s) de thèse : Grégoire Himler, Caroline - Mose, Robert


Établissement de soutenance : Université de Strasbourg
École doctorale : École doctorale Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
 
Discipline : Sciences de la Terre et de l'Univers
Classification : Physique, Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : milieux poreux , modélisation , transferts réactifs , éléments finis hybrides , zone humide artificielle , bassin d'orage , pesticides
Mots-clés :
  • Pesticides - Thèses et écrits académiques
  • Pollution - Thèses et écrits académiques
  • Matériaux poreux - Thèses et écrits académiques
  • Modèles mathématiques - Thèses et écrits académiques
Résumé : Le travail de cette thèse aborde le développement d'un modèle de simulation numérique afin de mieux appréhender le devenir des pesticides au sein d'un massif poreux constituant une zone humide artificielle. Il représente une contribution dans le champs des méthodes numériques employées pour la simulation des écoulements d'eaux et du transport réactif des polluants dans les milieux poreux à saturation variable. L'originalité est l'application des éléments finis mixtes hybrides tant pour simuler l'hydrodynamique que pour le transport. Différents modèles cinétiques de biodégradation des pesticides sont également implémentés. La classification ascendante hiérarchique d'un groupe de 15 paramètres indicateurs de temps et d'erreur est proposée pour la sélection du modèle hydrodynamique le plus approprié selon les conditions initiales et aux limites à simuler. Après vérification du modèle développé, l'application a eu pour cadre l'un des sites expérimentaux du projet européen ARTWET (LIFE06 ENV/F/000133), le bassin d'orage du Waldweg à Rouffach, France. L'optimisation de la conception du bassin d'orage est effectuée par la construction d'une zone humide artificielle à écoulement horizontal. Des expériences de traçage numérique permettent de simuler plusieurs scénarios de fonctionnement hydraulique. Les effets induits par une hétérogénéité d'adsorption dans le milieu sont analysés. Une équation empirique et la définition des choix opérationnels permettent l'évaluation et l'optimisation de la capacité de stockage ainsi que de la distribution des temps de séjour. Une gestion hydraulique est finalement suggérée en relation avec les temps de rétention et de dégradation des pesticides.
 
Type de contenu : Text
 
Entrepôt d'origine : Ressource locale
Identifiant : ecrin-ori-304421
Type de ressource : Thèse