thesis

Etude de modèle d'écoulements souterrains et surfaciques couplés avec un transport de soluté

Defense date:

Sept. 28, 2020

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Institution:

Paris 13

Disciplines:

Abstract EN:

The aim of this work is have a model capable of simulating the 0ow in the porous media completely or variabely saturated, coupeled with solute transport. this is done by algorithm base on fini te volumes scheme adapted to different type of soll and bouindries conditions. First, we define the physical model and diffcrcnt functions and parameters linked to the problem. We present the dcrivation of our model through the different fiuid mecanlcs equations and then we introduce the numerical model corresspodant, the choosen scheme for Darcy lineair, non linear and Richards equation. ln this section, we present numerical results to validate our schemes for ld test cases and 2d test cases. ln the last part, we introduce a model to simulate the surperficlal now with or without dispersion. We use a two-step algorith me, tirst a prediction where we calculate the hyperbollc part (the classlcal shallow water or Saint-Venant equation), and a correction where we calculate the dispersive part uslng 2 lterative algorithme, Uzawa and Gauss·Seidel.To valldate the scheme, we present present the numerlcal results for 2 classical test cases, solitary wave and dumb-break.

Abstract FR:

L'objectif de ce travail est d'avoir un modèle permettant de simuler les écoulements en milieux poreux complètement saturés ou variablement saturés, couplé avec un transport de soluté, à l'aide d'un algorithme basé sur un schéma volumes finis convergent et adapté aux différents types de sols et conditions aux bords. Dans un premier temps, on définit le modèle physique en introduisant les différents fonctions et paramètres entrant en jeu. On présente par suite la dérivation de notre modèles final basé sur certaines équations généralisées de la mé­canique des fluides. La partie suivante sert à Introduire le modèle numérique correspondant. le choix du schéma volumes finis 2D pour l'équation de Darcy, l'équation de Richards et l'équation de transport. On présente des résultats numériques pour des cas test en 1d et 2d de l'équation de Darcy linéaire et non linéaire , ainsi que l'équation de Richards pour valider notre schéma. Dans une dernière partie, on met en avance un autre modèle simulant les écoulements surfaciques sans ou sous des effets dispersifs. On utilise un algorithme en deux étape, une prédiction où on calcule la partie hyperbolique classique (équation de Saint-venant) et une correction où on calcule la partie dispersive à l'aide de deux algo­rithmes itératifs, Uzawa et Gauss-Seidel.Pour valider notre modèle, on présente les résultats numériques pour deux cas test classiques.à savoir le soliton et la rupture de barrage.