Cadre
de l'étude
ETUDE DU TRANSFERT D'UN POLLUANT
EN MILIEU POREUX
Introduction :
Notre
étude se situe dans la partie 'Etude de dangers'
des travaux de certification ISO 14001.
Nous envisageons dans ce but une pollution accidentelle survenue lors de
l'approvisionnement en matières premières de notre site industriel.
Il peut s'agir de l'éventrement, du renversement d'un contenant,
ou d'un incident lors du dépotaged'une citerne.
 |
Pour des raisons évidentes de simplification,
la structure géologique du site sera volontairement simple mais
relativement représentative de situations concrètes.
En coupe verticale on trouve tout d'abord une zone insaturée puis un aquifère libre caractérisé par sa surface piézométrique. On se donne : une
loi d'évolution de la teneur en eau dans
la zone insaturée; un
champ advectif traversal uniforme dans la
zone de l'aquifère. |
 |
La matière première déversée est un liquide de densité supérieure à 1 afin que le contaminant ne surnage pas sur l'aquifère. Les autres propriétés physiques et le volume déversé paramètreront les résultats. |
Phénomène
physique :
Il s'agit d'une introduction ponctuelle
(localisée dans l'espace) d'une quantité V de polluant.
Dans un premier temps, le polluant s'écoule gravitairement dans
la zone insaturée tout en diffusant peu transversalement .
Puis arrivé à la surface piézométrique, limite
supérieure de l'aquifère, le contaminant rencontre un champ
advectif transversal, ce qui génère un panache.
Pour l'écoulement dans la zone insaturée,
on cherchera à déterminer analytiquement
les conditions sur les paramètres physiques et le volume nécessaires
à l'atteinte de l'aquifère. Dans le cas positif, nous chercherons
le temps d'atteinte de la nappe et le débit
de contaminant.
A partir des résultats précédents, on modélisera
la dispersion du polluant dans l'aquifère en 2D
horizontales grâce à PHOENICS. Outre le profil de concentration,
on cherchera les conditions de franchissement d'un périmètre
de sécurité, préalablement défini à
partir de données sur les populations et les prises d'eau potable.
Moyens
numériques :
Nous
avions à notre disposition plusieurs codes de calcul pouvant traiter
notre problème numérique : Le code MAD
1D, un code de résolution particulaire
et PHOENICS. Le choix de MAD nous aurait imposé
de l'étendre à 2 dimensions, ce qui n'est pas l'objet de
ce BEI; celui du code particulaire aurait entrainé des études
statistiques importantes pour accéder à la notion de concentration,
travail trop volumineux.Notre choix de code de calcul s'est donc porté
sur PHOENICS, code que nous connaissons déjà mais que nous
devrons adapter au milieux poreux.
Les
solutions:
Après l'étude technique, notre tâche
consistera à interagir avec le binôme
en charge de l'aspect normatif afin d'envisager :
les
conséquences de nos conclusions techniques;
les
attitudes à adopter de la part des divers intervenants face à
cette pollution.
