Approche expérimentale et simulation numérique du transfert de solvants chlorés en aquifère alluvial contrôlé

par Hocine Benremita

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Lothaire Zilliox et de Gerhard Schäfer.

Soutenue en 2002

à Strasbourg 1 .


  • Résumé

    Dans le but d'approfondir la compréhension des mécanismes complexes de pollution des eaux souterraines par des solvants chlorés, il est indispensable de mieux appréhender les processus physico-chimiques de transfert de masse entre phases et les phénomènes d'échanges entre les différents compartiments du milieu souterrain et l'atmosphère. Des expériences ont été menées sur la plate forme expérimentale contrôlée SCERES de dimensions 25 m1́2 m3́ m reconstituant un aquifère alluvial. Elles ont monté que le développement et la distribution du panache des vapeurs de solvants chlorés sont fortement influencés par la température, l'advection par effet de densité et le flux de masse vers l'atmosphère. Cette pollution par les vapeurs peut engendrer une contamination significative de la nappe par dispersion verticale à travers la frange capillaire, et une contamination plus intense par lessivage des vapeurs avec des flux de plusieurs dizaines de fois plus importants. La validation du code de calcul SIMUSCOPP sur la base des résultats de ces expériences a permis, d'une part, de tester le modèle numérique en montrant dans quelle mesure il est capable de reproduire les concentrations observées, et d'autre part, de montrer l'intérêt de la modélisation numérique ainsi que ses limites.


  • Résumé

    With the objective of the better understanding of the complex mechanisms of groundwater pollution by chlorinated solvents, it is essential to apprehend the physico-chemical processes of mass transfer between phases and the exchange phenomena between the various compartments of the subsurface medium and atmosphere. Experiments were undertaken on controlled experimental platform SCERES with dimensions 25m1́2m3́m reconstituting an alluvial aquifer. It is observed that the development and the distribution of the chlorinated solvent vapor plume are strongly influenced by the temperature, density-induced advection and mass flux towards the atmosphere. This pollution by the vapor can cause a significant contamination of the water table by vertical dispersion through the capillary fringe, and a more intense contamination by vapor leaching with flux of several tens times more significant. Validation of multiphase model SIMUSCOPP on the basis of the results of these experiments allowed, on one hand, to test the model under which condition it is capable of reproducing the observed concentrations and, on the other hand, to show the potentials as well as the limits of numerical modeling.

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Informations

  • Détails : 281 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 213-224

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2002;4081
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