Colloque

Contamination des nappes et écoulement transitoire : simulations numériques en milieux poreux hétérogènes

François A. Richard

Michel J. L. Robin

Membre a labase

François A. Richard

Résumé du colloque

À compter du moment où un contaminant miscible est introduit dans un aquifère, il se dissout et forme un panache dont les dimensions augmenteront graduellement sous l'effet de la dispersion hydrodynamique. Les modèles informatiques modernes permettent de prédire le trajet et la morphologie probables du nuage polluant ainsi transporté par les eaux souterraines. La majorité des études de modélisation supposent que les variations temporelles du gradient hydraulique sont si faibles qu'elles peuvent être ignorées. Cette hypothèse est rarement justifiée et, comme en font foi nos résultats, elle peut conduire à des prédictions qui sous-estiment l'ampleur de la dispersion des contaminants. La présente étude vise à examiner, à l'aide de modèles numériques, les effets sur la dispersion macroscopique de l'écoulement transitoire dans les formations géologiques hétérogènes. L'écoulement et le transport de contaminants sont simulés, où les valeurs ponctuelles de conductivité hydraulique sont générées sous forme de champs aléatoires tridimensionnels. Ceux-ci sont créés de façon à respecter des propriétés statistiques (moyenne, variance et longueurs de corrélation similaires à celles observées lors d'études de terrain. Une approche de type Monte Carlo est adoptée, selon laquelle les conditions d'écoulement (à l'état stable ou transitoire) sont imposées à plusieurs champs aléatoires à l'intérieur desquels sont placés une source de contaminants solubles. Les moments statistiques sont ensuite calculés, qui permettent de suivre avec précision l'évolution des panaches de contaminants, et d'observer de façon quantitative l'augmentation de la dispersion causée par les variations temporelles du champ d'écoulement.