Étude par simulation numérique de l'influence de la présence d'un tube poreux sur le transport de masse en milieu poreux saturé

Depuis maintenant quelques années, la pollution des sols et des eaux souterraines à travers l'infiltration des eaux pluviales urbaines est un problème majeur pour notre société. En effet, certaines nappes phréatiques, le plus grand réservoir d'eaux potable du monde et ressource indispensable à la vie humaine, sont menacées par ce phénomène. C'est dans ce contexte que l'Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux (IFSTTAR) de Bouguenais, et plus principalement, le laboratoire Eau et Environnement (LEE), travaille sur des problématiques liées à la qualité de l'eau et des sols. Depuis plusieurs années, différents travaux ont été effectués sur l'infiltration des eaux pluviales dans les sols en milieu urbain. Actuellement, un sujet de thèse a notamment la vocation d'étudier le transfert de nanoparticules dans un milieu poreux hétérogène de type macropore. C'est dans ce cadre que j'ai effectué mon stage de fin d'étude (6 mois) en ayant pour mission de travailler sur la modélisation d'écoulements et de transport de substances dissoutes dans les sols. L'objectif était de construire un modèle et de calculer numériquement les solutions pour les comparer à des solutions analytiques existantes pour des cas modèles et à des mesures d'ores et déjà effectuées au LEE, ainsi qu'à des données d'imagerie par résonance magnétique (IRM). Ce rapport s'articule en 4 parties. Dans un premier temps, le contexte général et scientifique sera développé afin de poser la problématique du stage. Le chapitre suivant introduira toutes les équations nécessaires à la compréhension des modèles numériques. Les deux parties suivantes résumeront le travail qui a été effectué en présentant les différents modèles ainsi que les résultats obtenus.