Abstract FR:

Le but de notre travail est d'analyser experimentalement et numeriquement les processus d'ecoulements de fluides et de traceurs dans des milieux fractures. Nous avons cherche a combiner des experiences sur des systemes modeles, des simulations numeriques et des experiences sur le terrain realisees dans une carriere de granit du massif central (site du mayet de montagne). Les proprietes d'ecoulement dans les formations rocheuses fractures sont tres complexes en raison de la forte heterogeneite et de la large gamme d'echelles de tailles intervenant dans ces derniers. De tels ecoulements interviennent dans des nombreux domaines tels que : geothermie artificielle, genie petrolier, nucleaire et chimique, etc. Ce travail a compris deux parties : a) etude experimentale du transport de fluide dans des fractures modeles a deux dimensions formees de deux plans paralleles (de type hele shaw) dont l'un peut avoir une surface lisse ou rugueuse (l'un des modeles a une geometrie d'ecoulement de vitesse constante et uniforme et l'autre une geometrie radiale). Nous avons utilise la dispersion de traceurs pour caracteriser la structure du champ de vitesse dans ces modeles ; les heterogeneites de l'ecoulement ont en effet une influence considerable sur les proprietes de transport de fluide dans les fractures. Cet outil nous a permis de determiner les caracteristiques geometriques des fractures (ouverture moyenne, rugosites). Des simulations locales ont ete effectuees a partir de la resolution complete de l'equation de convection-diffusion pour analyser la dynamique d'echange entre les rugosites et l'ecoulement principal entre les plans de la fracture. Des simulations plus globales (monte carlo) ont ete realisees en geometrie radiale et lineaire pour analyser la reversibilite partielle de la dispersion; b) mesures sur une fracture naturelles dans un site granitique consistant en l'analyse simultanee des proprietes mecaniques (deformations sous contrainte), hydrauliques (distribution d'ecoulements) et de transport de traceurs en transmission sur une fracture affleurante