Les sols contaminés : modélisation et prédiction du transfert des particules dans un aquifère (Cas de la ville de SOUK AHRAS)

Abstract

La rareté de l’eau a toujours constitué un élément dominant la vie d’aujourd’hui, ce travail décrit comment on peut protéger nos ressources limitées en eau souterraine. La compréhension des mécanismes de transport de solutés dans un milieu poreux variablement saturé tel que les aquifères, est essentielle afin de répondre aux interrogations concernant l’impact de l’activité humaine industrielle et/ou agricole sur la qualité des eaux souterraines. L’approche choisie repose donc sur la simulation numérique des phénomènes de transport dans les milieux poreux. Afin de réaliser une simulation réaliste, tout modèle géologique ou géotechnique doit être construit en respectant au mieux les particularités de la géométrie réelle du domaine d’étude, tels que les chenaux et les failles. Ce qui engendre en général un maillage élément fini irrégulier sur lequel sont simulés les écoulements des solutés. Pour pallier à ces difficultés, on est amené à recourir aux méthodes d’homogénéisation ou de changements d’échelles. L’approche consiste à construire un modèle équivalant en calculant des paramètres géotechniques effectifs. Le problème du changement d’échelle consiste à déterminer à partir de données ou de caractéristiques locales, les paramètres effectifs d’un milieu intervenant dans une description à plus grande échelle. Cette étape est un problème majeur pour la simulation numérique des écoulements de solutés en formation géologique. Dans ce travail, nous nous intéressons au développement d’un schéma numérique performant pour un modèle d’écoulement ayant des applications dans l’hydrogéologie, l’industrie pétrolière ou tout autre domaine intéressé par les problèmes de pollution des sols. D’une manière plus précise, le problème étudié est modélisé par un système couplé composé d’une équation elliptique (pour l’écoulement) et d’une équation de type diffusion–convection–réaction (pour le transport). Des simulations numériques ont été réalistes sur des problèmes bidimensionnels, confirmant la stabilité et l’efficacité du schéma combiné dans la caractérisation du transport d’un polluant à travers premièrement la zone non saturée et deuxièmement la zone saturée du sous sol d’un site industriel, située dans la ville de Souk Ahras (l’usine ENAP).