Thèse soutenue

Modélisation multi-échelle des transferts en milieux fracturés : application au site de Äspö (Suède)

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Auteur / Autrice : André Fourno
Direction : Frédérick Delay
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Terres solides et enveloppe superficielle
Date : Soutenance en 2005
Etablissement(s) : Poitiers
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie chimique, biologique et géologique (Poitiers2000-2008)
Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Résumé

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Dans le cadre de la problématique de l'enfouissement des déchets nucléaires, la barrière géologique constitue la dernière zone de transfert des radio-éléments. Cette barrière pouvant être fracturée des recherches sont menées pour faire progresser la modélisation des transferts en milieu fracturé. La complexité du milieu rend cette tâche complexe. De plus, après fermeture du site, les écoulements lents dans le milieu favorisent des phénomènes diffusifs dans la roche qui contribuent à augmenter le temps de transit des radio-éléments. Dans ce contexte, une approche Smeared Fractures a été développée pour un schéma en Eléments Finis Mixtes Hybrides et implémentée dans le code Cast3M. Cette approche permet d'éviter un maillage coûteux des fractures principales en les représentant par un champ hétérogène de propriétés sur un maillage régulier. Ces propriétés sont affectées de manière à respecter les critères de conservation des flux (hydraulique et massique) à l'échelle de la fracture. L'approche Smeared Fractures, comparable pour l'écoulement à une approche discrète conserve le caractère 3D de la géométrie des blocs matriciels lors de la résolution du transport. En respectant des critères de discrétisation établis, et suivant la précision désirée, cette approche permet de réduire les temps de calcul. Les résultats de validation et de qualification appliquée à des géométries 2D et 3D, synthétiques et réalistes, sont présentés pour différents jeux de paramètres physiques. Des applications au site d'Äspö (Suède) clôturent ce travail.