Sous-sections
Participants : Clarisse Alboin,
Guy Chavent, Hend Ben Ameur
, Magne
Espedal
, Willem
Hundsdorfer
, JérÔme Jaffré,
Vincent Martin, Jean Roberts
, Xuewen
Wang.
Mots clés : fractures, double
porosité, décomposition de domaine, problème inverse
.
Ecoulements en milieu fracturé
L'échelle considérée est
telle que les fractures ou failles, considérées elles-mêmes
comme un milieu poreux de grande perméabilité, peuvent être
modélisées individuellement. Les fractures sont alors
représentées par des interfaces. Dans un travail commun avec
Magne Espedal, Jean Roberts, Jérôme Jaffré et Vincent Martin,
ont étudié la validité du modèle présenté dans la thèse de
Clarisse Alboin [1] et l'ont étendu au cas où la
fracture est remplacée par une barrière (faible
perméabilité).
Par ailleurs pendant son stage de DEA [20], Vincent Martin a montré comment utiliser
la méthode des domaines fictifs comme une alternative à la
méthode de décomposition de domaine telle qu'elle avait été
présentée dans [1].
Le transport de contaminants dans un
milieu poreux peut se modéliser par une équation de
convection-reaction. Une collaboration avec Willem
Hundsdorfer (CWI, Amsterdam, Pays-Bas) a permis d'étudier, en
les comparant, différents schémas numériques basés sur des
éléments finis discontinus [18].
Le choix de la paramétrisation de la
conductibilité hydraulique (par exemple constante sur des
domaines à déterminer) est un point clé pour la modélisation
par approche inverse des écoulements dans le sous-sol. Les
indicateurs de raffinements, introduits par G. Chavent, ont
pour objectif de permettre d'ajouter, au fur et à mesure de
l'optimisation, les degrés de liberté du paramètre qui
doivent permettre la meilleure décroissance du critère des
moindres carrés sur les données. Cette approche interactive,
développée par H. Ben Ameur dans sa thèse en 1999 pour le cas
d'école d'une observation complète de la piézomètrie, a été
testée cette année dans le cas réaliste d'observations
partielles tant en espace qu'en temps. On arrive ainsi à
obtenir une conductibilité hydraulique constante sur un petit
nombre de zones (non connues à l'avance) qui explique
correctement la piézométrie mesurée, bien que celle-ci ait
été générée par une conductibilité plus complexe. Les
résultats ont été présentés dans différentes conférences.
L'estimation des perméabilités ou des
transmissivités dans un milieu poreux se ramène, d'un point
de vue mathématique, à l'inversion de l'application
non-linéaire ``coefficient de diffusion''
``mesures de piézomètrie au sens des moindres carrés''. Il
avait été observé numériquement que la non-linéarité et la
sensibilité de cette application dépendaient fortement de
l'échelle à laquelle le coefficient de diffusion était
représenté, observations qui étaient à la base du succès des
paramétrisations multi-échelles.
G. Chavent et K. Kunisch ont justifié et quantifié ces
observations de façon rigoureuse [15] pour des problèmes stationnaires
bidimensionnels avec observation complète. Ceci permet de
mieux comprendre les difficultés rencontrées de façon
récurrente dans la résolution de ce problème, et suggère de
nouvelles pistes pour stabiliser l'estimation du coefficient
de diffusion. Une collaboration sur ces prolongements est
commencée avec le Lamsin de l'Enit à Tunis.