Abstract FR:

Le transport de polluant a l'echelle des formations naturelles est principalement influence par la variation spatiale de la conductivite hydraulique k, qui determine l'heterogeneite a grande echelle. Par rapport a celle-ci, l'influence de la dispersion cinematique et de la diffusion moleculaire a l'echelle des pores sur le transport est supposee negligeable. L'heterogeneite est decrite par la structure statistique associee au champ de k. Le but de cette etude est d'analyser l'influence de l'heterogeneite a grande echelle sur l'ecoulement et le transport d'un polluant non reactif dans un milieu isotrope ou anisotrope. Deux types de systeme hydrodynamique sont etudies. Le premier est caracterise par un ecoulement permanent et uniforme. Le deuxieme correspond a un ecoulement genere par un puits d'injection et un puits de pompage. Des solutions analytiques stochastiques (obtenues dans l'hypothese de faible heterogeneite) sont comparees a des simulations numeriques sur des champs synthetiques de k. Pour un ecoulement permanent et uniforme, les comparaisons portent sur les moments statistiques de la vitesse, de la macrodispersion (dispersion a grande echelle) et du regime fickien de transport et sur leur evolution en fonction du degre de l'heterogeneite. Les simulations numeriques verifient les solutions analytiques stochastiques pour des milieux a faible heterogeneite. Le resultat principal dans le systeme injection-pompage est la concentration apres melange dans le puits de pompage. La solution analytique stochastique, qui est fonction de la structure statistique du milieu et de la distance entre les puits, est verifiee par des simulations numeriques. Elle est robuste pour des heterogeneites importantes et dans des milieux isotropes et anisotropes (stratifies).