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Thèse soutenue

Modélisation du transfert des contaminants dans un aquifère multicouche par une méthode de marche au hasard

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Auteur / Autrice : Mohammad Ajalloueian
Direction : Michel A. Buès
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie civil et minier
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale PROMEMA (MetzNancy)
Jury : Président / Présidente : Jacky Mania
Rapporteurs / Rapporteuses : Jacky Mania, Philippe Ackerer

Résumé

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L’utilisation des méthodes d'identification de la dispersivité (« inverfc », Wang, etc. ) et les solutions approchées de l'équation de transfert sont limitées à un transfert purement hydrodispersif en écoulement uniforme ou à débit constant dans un milieu homogène. Prenant en compte les conditions plus complexes d'un traçage expérimental sur le terrain, spécialement lors d'écoulements superposés dans des couches dont les propriétés géologiques et hydrogéologiques sont différenciées, et le mouvement imprévisible d'une particule dans un milieu poreux saturé, il est nécessaire de développer un modèle numérique flexible simple. Une méthode de marche au hasard est proposée pour modéliser un écoulement souterrain dans un aquifère stratifié. Ce modèle tient compte de la variabilité des caractéristiques de l'aquifère dans un champs d'écoulement radial (MAHRAD), tels que le débit, l'épaisseur et la porosité cinématique. La méthode est basée sur le mouvement de particules individuelles. La composante convective du déplacement du soluté est calculée de manière déterministe et la composante dispersive est simulée par un déplacement aléatoire. Les résultats numériques sont en accord avec les solutions approchées. Le modèle est appliqué à un champs d'écoulement radial avec un puits de pompage pour la détermination des paramètres hydro dispersifs. Plusieurs exemples, pour différents types d'aquifères, sont donnés. La sensibilité du modèle est testée avec réussite à l'égard de différents paramètres (dispersivité, débit et porosité cinématique). La prévision de l'arrivée et de l'intensité d'un nuage de pollution dans un champ d'écoulement bidimensionnel (avec plusieurs puits de pompage et de sources de réalimentation) est réalisée à l'aide d'un autre modèle (MAHMAP). La sélection des puits de décontamination peut être effectuée à partir des réponses du modèle, puisque on peut visualiser l'arrivée de particules injectées dans les puits de pompage sur l'écran