Thèse : Détermination de la distribution des paramètres de transport de contaminants...

Détermination de la distribution des paramètres de transport de contaminants dans les aquifères contraints par les paramètres hydrodynamiques obtenus par inversion

Secteur d'activité : Enseignement et Recherche

Employeur : CEA

Contact : olivier.bildstein@cea.fr

Localisation : Strasbourg

 

Description :

Le sujet proposé s'inscrit dans un contexte d'amélioration des outils de la prédiction de la migration des polluants dans l’environnement au droit des installations nucléaires et de l’estimation de l’impact associé. Le développement d’un modèle hydrogéologique 2D multi-aquifère avec estimation des paramètres hydrodynamiques (aquifère en milieu fracturé et aquifère en milieu poreux partiellement connectés) et de la recharge par inversion numérique a permis d’améliorer la compréhension du champ de vitesse à l’échelle du bassin hydrogéologique de Cadarache et permet d’envisager le couplage avec les phénomènes de transport. La construction d’un modèle 3D de transport de substances chimiques et radiochimiques dans les nappes qui est au cœur de cette thèse s’appuiera donc sur ce modèle et sur la capitalisation des données géologiques (répartition de faciès-types dans les aquifères à partir des sondages existants), pétrographiques et géochimiques (données acquises sur sols et carottes). La reconstitution de la distribution des propriétés de transport en fonction de la profondeur dans chaque aquifère (porosité, perméabilité, dispersivité) sera effectuée à l’aide d’outils géostatistiques et sera contrainte par les paramètres qui sont issus de l’inversion des données hydrodynamiques afin de restituer conjointement les variations de charge hydrauliques et les concentrations des contaminants. La construction du modèle sera assortie de l’estimation des incertitudes sur les paramètres de transport et sur l’étendue d’un panache de contaminants par la conduite d’analyses de sensibilité globales sur le modèle intégré portant notamment sur la géométrie, les conditions limites et le rôle de discontinuités (fractures, failles, …).

Le sujet proposé s'inscrit dans un contexte d'amélioration des outils de la prédiction de la migration des polluants dans l’environnement au droit des installations nucléaires et de l’estimation de l’impact associé. Le développement d’un modèle hydrogéologique 2D multi-aquifère avec estimation des paramètres hydrodynamiques (aquifère en milieu fracturé et aquifère en milieu poreux partiellement connectés ; Trottier, 2014) et de la recharge (Hassane-Maina, 2016) par inversion numérique a permis d’améliorer la compréhension du champ de vitesse à l’échelle du bassin hydrogéologique de Cadarache et permet d’envisager le couplage avec les phénomènes de transport. La construction d’un modèle 3D de transport de substances chimiques et radiochimiques dans les nappes qui est au cœur de cette thèse s’appuiera donc sur ce modèle et sur la capitalisation des données géologiques (répartition de faciès-types dans les aquifères à partir des sondages existants), pétrographiques et géochimiques (données acquises sur sols et carottes ; Chérif et al. 2016 ; Wissocq et al., 2016). La reconstitution de la distribution des propriétés de transport en fonction de la profondeur dans chaque aquifère (porosité, perméabilité, dispersivité) sera effectuée à l’aide d’outils géostatistiques et sera contrainte par les paramètres qui sont issus de l’inversion des données hydrodynamiques afin de restituer conjointement les variations de charge hydrauliques et les concentrations des contaminants. La construction du modèle sera assortie de l’estimation des incertitudes sur les paramètres de transport et sur l’étendue d’un panache de contaminants par la conduite d’analyses de sensibilité globales sur le modèle intégré portant notamment sur la géométrie, les conditions limites et le rôle de discontinuités (fractures, failles, …).

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