Transferts de traceur en milieu poreux consolidé et milieu poreux fissuré : Expérimentations et Modélisations

• Main Author: Dalla Costa, Céline
• Language: FRE
• Published: 2007
• Subjects: [SDU:STU:GC] Sciences of the Universe/Earth Sciences/Geochemistry; [SDU:STU:HY] Sciences of the Universe/Earth Sciences/Hydrology; [PHYS:PHYS] Physics/Physics; Milieu poreux fissuré; Milieu poreux consolidé; Traceur anionique; Modèle convection dispersion; Modèle mobile immobile; Dynamique des systèmes
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00169278; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/16/92/78/PDF/these_dalla_costa.pdf

Ce travail a pour objectif d'identifier et de modéliser les mécanismes physico-chimiques régissant les écoulements d'eau et les transferts de solutés dans un milieu poreux consolidé fissuré.<br />Un dispositif expérimental original a été mis en place, où un milieu fissuré modèle est reproduit en empilant des cubes poreux consolidés de 5 cm de côté : le « cube ». En parallèle, des études sont menées sur des colonnes du milieu poreux consolidé homogène. La même technique de traçage anionique est utilisée dans les deux cas. Selon une approche de dynamique des systèmes, on sollicite le dispositif avec des créneaux de concentration en traceur, pour obtenir des courbes de percée. Après avoir identifié bilan de masse et temps de séjour, nous avons calé les modèles CD et MIM sur les données expérimentales. <br />Le modèle MIM permet de reproduire les courbes expérimentales sur le milieu poreux consolidé homogène de façon plus satisfaisante que le modèle CD. On obtient une fraction d'eau mobile en cohérence avec la géométrie du milieu poreux. L'étude de l'influence de la vitesse de l'écoulement met en évidence un régime de dispersion d'interférence. L'influence de la longueur d'observation n'a pas pu être mise en évidence dans ce cas.<br />Nous avons par contre mis en évidence un effet de l'échelle d'observation sur le milieu poreux et fissuré en comparant les résultats obtenus sur un petit « cube » et un grand « cube ». Le modèle CD n'est pas satisfaisant dans ce cas. Si le modèle MIM permet de reproduire les courbes de percée expérimentales, il n'a pas été possible de caler des paramètres uniques pour toutes les expériences.