Modélisation du transfert d'eau et de soluté dans les sols non saturés.

摘要

La contamination des sols et des eaux de surface et souterraines par les moléculesudorganiques est fréquente. La restauration des sols contaminés pose un défi technologiqueudconsidérable alors que les processus de transfert des contaminants dans les sols non saturésudsont encore mal connus. La connaissance du régime d'écoulement est primordiale puisqueudl'hydrodynamisme d'un milieu poreux conditionne la rétention et la dégradation duudcontaminant.udL'approche utilisée pour étudier le transport des solutés dans la zone non saturée comprenduddeux volets. Le volet expérimental consiste à caractériser les conditions hydrodynamiques deudmilieux poreux (sable, tourbe, mélange) impliqués dans l'atténuation in situ de pesticidesuddissous. Le second volet consiste à appliquer un modèle numérique pour simulerudl'écoulement et le transport des solutés dans la zone non saturée et d'en évaluer la validitéudet la représentativité.udLes courbes de fuite expérimentales des différents milieux poreux montrent l'influence de laudteneur initiale en eau (θi décroissante, v croissante) et du flux d'injection (qinj croissant, vudcroissante) sur la vitesse de transport. L'écoulement est de type piston pour le sable et laudtourbe, alors que le transport préférentiel est évident dans le mélange.udL'écart entre les courbes simulées et expérimentales varie selon les conditions expérimentalesudinitiales. La précision du modèle dépend à la fois de la teneur initiale en eau et du fluxudd'injection. L'influence de ces facteurs, mise en évidence expérimentalement, sur la vitesseudde transport et le type d'écoulement n'apparaît pas dans les résultats de simulation. Il sembleuddonc que l'équation de Richards, utilisée pour représenter le flux d'écoulement en zone nonudsaturée, n'est pas adéquate pour générer les vitesses de transport de soluté même dans un soludhomogène. Son utilisation devrait être restreinte à la simulation du flux d'eau pour laquelle leudsuivi des particules n'est pas requis. Il y a néanmoins une cohérence dans les écarts observésudqui permet ici de calculer un facteur de concordance empirique F(θ, qinj) corrigeant lesudvitesses générées par la résolution numérique de l'équation de Richards et qui permet, dans leudcas de cette étude, une bonne adéquation de la modélisation. La signification physique de ceudfacteur reste à rechercher.ud