Simulation numérique d'écoulements en milieu poreux avec l'équation de Richards

La théorie des écoulements saturés et non saturés en milieu poreux repose sur l'équation de Richards, une équation différentielle partielle non linéaire. L'équation de Richards peut être résolue efficacement avec un schéma itératif de type Picard adapté de manière à être conservatif. Une approche numérique par éléments finis permet alors de résoudre l'équation dans des domaines où la répartition des propriétés géologiques est complexe. Le milieu naturel contient souvent des conditions à la limite de type infiltration ou suintement qui ne sont pas des réflexions directes des conditions à la limite mathématiques pour une équation du type Richards. Une méthode itérative permettant de simuler ce type de conditions est présentée puis validée avec des mesures sur un modèle physique.

[1]  Van Genuchten,et al.  A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils , 1980 .

[2]  J. T. McCord Application of Second‐Type Boundaries in Unsaturated Flow Modeling , 1991 .

[3]  J. Hervouet TELEMAC modelling system: an overview , 2000 .

[4]  R. H. Brooks,et al.  Properties of Porous Media Affecting Fluid Flow , 1966 .

[5]  B. Mohanty,et al.  A new convergence criterion for the modified Picard iteration method to solve the variably saturated flow equation , 1996 .

[6]  F. Tracy 1-D, 2-D, and 3-D analytical solutions of unsaturated flow in groundwater , 1995 .

[7]  G. Chavent,et al.  Application of the mixed hybrid finite element approximation in a groundwater flow model: Luxury or necessity? , 1994 .

[8]  Randel Haverkamp,et al.  A Comparison of Numerical Simulation Models For One-Dimensional Infiltration1 , 1977 .

[9]  D. R. Nielsen,et al.  On describing and predicting the hydraulic properties of unsaturated soils , 1985 .

[10]  A. Burnol,et al.  Chemtrap: a hydrogeochemical model for reactive transport in porous media , 2000 .

[11]  S. P. Neuman,et al.  SATURATED-UNSATURATED SEEPAGE BY FINITE ELEMENTS , 1973 .

[12]  R. Allan Freeze,et al.  The Development of Multiple Seepage Faces on Layered Slopes , 1985 .

[13]  Paul D. Bates,et al.  Mixing of Hillslope, River, and Alluvial Ground Waters in Lowland Floodplains , 2003 .

[14]  M. Celia,et al.  A General Mass-Conservative Numerical Solution for the Unsaturated Flow Equation , 1990 .