Modélisation des transferts advectifs dans les étanchéités composites de centres de stockage de déchets

Modeling of advective transfers through landfill composite bottom liners

• Auteur / Autrice : Nathalie Touze-Foltz
• Direction : Joël Billiotte
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géologie de l'ingénieur
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris, ENMP
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrick Pierson, Michel Quintard, Christian Duquennoi, Denis Flick, Isabelle Bichet-Hébé

Mots clés

Mots clés contrôlés

Défauts

Argile

Géomembranes

Déchets -- Élimination -- Sites

Mots clés libres

Transferts advectifs

Géomembrane

Argile

Interface

Transmissivité

Défauts

Résumé

Les géomembranes des étanchéités composites présentent fréquemment des défauts qui constituent des passages préférentiels d'écoulement pour les lixiviats. Plusieurs auteurs ont développé des modèles mathématiques et des équations empiriques pour interpréter les débits de fuite, générés par les transferts advectifs obtenus au laboratoire et les étendre aux conditions de terrain en régime permanent, pour une transmissivité d'interface uniforme, un sol et une interface saturés en eau. La synthèse bibliographique réalisée permet de déterminer les limites de validité des modèles mathématiques et des équations empiriques existantes, pour une transmissivité d'interface uniforme. Il s'avère que la transmissivité d'interface dans les étanchéités composites est non uniforme. Le travail de thèse a donc consiste à étudier l'influence à travers différents outils de cette non-uniformité. Le développement de solutions analytiques basées sur les modèles mathématiques existants tout comme des expérimentations de laboratoire et de terrain ont permis de montrer l'influence de la prise en compte des non-uniformités de l'interface et du positionnement des défauts dans la géomembrane par rapport à celle-ci. Toutes les observations réalisées montrent la nécessité pour progresser dans la connaissance de transferts advectifs de pouvoir disposer d'une cartographie précise de la transmissivité d'interface et des défauts dans la géomembrane, à l'échelle d'un site. Deux méthodes ont d'ailleurs été testées au cours de la thèse pour décrire les états de surface de géomembranes et d'un limon compacté.

Geomembranes of composite liners often exhibit holes representing preferential advective flow paths for leachate. Various authors have developed mathematical models and empirical equations in order to interpret flow rates due to advective transfers obtained in the laboratory and extrapolate them to field conditions, for steady-state flow, unifrom interface transmissivity, and saturated soils and interfaces. Limits of validity of these mathematical models and empirical equations were determined for a uniform interface transmissivity. But the transmissivity proves to be non-uniform. The work performed thus consisted in studying the influence of this non-uniformity on flow rates thanks to analytical equations and experimental devices. The influence of the respective location of the hole in the geomembrane as well as the spatial repartition of transmissivity. For this latestt point two methods were used during the PhD in order to describe geomembrane and compacted soil surfaces topography.