Soutenance

Au cours de cette présentation je donnerai un aperçu de mes recherches dans le domaine de la modélisation des écoulements en milieu poreux ou en milieu naturel. Ces recherches recouvrent deux périodes, la première consacrée à la modélisation des écoulements et du transport de radioéléments au sein de sites de stockage de déchets nucléaires, la deuxième plus axée sur des problématiques académiques telles que l’hydrologie d’un bassin versant. Les dénominateurs communs à ces recherches sont la prise en compte de l'hétérogénéité spatiale d'un milieu géologique, ou d’une surface continentale, et la description multi-domaine des phénomènes de transport d'eau et de traceur dans un milieu naturel ou un géomatériau. L’essentiel de mes travaux de simulation a été effectué à l’aide du code Cast3M , code développé au CEA pour résoudre des problèmes de mécanique des structures, mécanique des fluides, magnétisme et thermique.

Pour illustrer ces différents aspects j'ai choisi d'aborder dans cette présentation les thématiques suivantes : i) l’approche darcéenne multi-domaine pour les transferts en surface et subsurface, éventuellement couplés au transfert de chaleur, et la résolution numérique des équations par des méthodes itératives dans le cadre d’une formulation Eléments Finis Mixtes Hybrides ; ii) l’approche stochastique pour les milieux géologiques hétérogènes et son application à des écoulements non stationnaires en espace ainsi que deux méthodes inverses, le conditionnement bayesien et la méthode de déformation graduelle ; iii) l’écoulement diphasique en milieu hétérogène avec effet de gravité et mise à l’échelle du problème dans le cas particulier d’une colonne verticale : application à la séquestration du CO2 dans un réservoir géologique.

Pour chacune de ces thématiques des perspectives sont tracées : développement de modèles intégrés 3D pour la modélisation du cycle hydrologique d’un bassin versant ; étude de la propagation, et de la connectivité, d’une lame d’eau sur un sol à infiltrabilité aléatoire par la théorie des files d’attente et la fonction de connectivité utilisée en géostatistique ; mise à l’échelle du problème de la bulle de CO2 dans un aquifère 3D hétérogène dans le cadre de l’approximation des courants de gravité.