Abstract FR:

Ce travail aborde quelques aspects des problemes physiques lies a la fracturation des roches, au transport hydraulique et electrique et a la dispersion hydrodynamique dans les fractures. Des experiences menees sur du gres dans le but d'estimer l'influence de la vitesse de fracturation sur la rugosite des surfaces de fracture indiquent une grande robustesse de la statistique de la rugosite. Un caractere auto-affine a ete observe avec des exposants de rugosite obtenus pour du gres et du granit en accord quantitatif avec l'hypothese d'une valeur universelle proposee dans la litterature. Nous proposons une nouvelle methode de mesure de l'exposant de rugosite des surfaces auto-affines fondee sur l'ombrage de ces surfaces. Nous nous sommes interesse a la caracterisation du champ des ouvertures d'un joint rugueux, compose de deux surfaces de fracture complementaires, translatees l'une par rapport a l'autre. Nous proposons, par la convergence de resultats experimentaux, theoriques et numeriques une loi d'echelle pour l'ouverture globale. Nous montrons dans une deuxieme partie que la rugosite des epontes (supposees rigides), impose la conductance hydraulique et electrique du joint dans le cadre de l'approximation de lubrification et d'un developpement en faible desordre. Des mesures experimentales en geometrie radiale ont pu confirmer la pertinence des hypotheses du modele. Nous nous sommes enfin interesse a la dispersion de traceur dans un joint rugueux dans les regimes diffusifs et geometriques. Nous avons montre, dans le cadre de l'approximation de lubrification que la correlation a longue portee du champ des vitesses induit une diffusion anormale. Le regime geometrique, etudie numeriquement, par une methode de suivi lagrangien de particules, a permis de mettre en evidence l'influence sur la dispersion de l'ouverture geometrique, la translation entre les epontes, et la direction de translation par rapport a l'ecoulement