Simulation numérique du transport d'un polluant actif dans un écoulement à surface libre

Abstract

Ce travail de recherche a pour objectif, la simulation numérique de la pollution dans les écoulements à surface libre. Les ressources hydriques sont d'une importance capitale pour l'homme, la vie aquatique et l'agriculture. Cependant, la présence de plus en plus fréquente de pollutions ponctuelles dans les rivières incite à développer des outils de simulation numérique permettant de déterminer très précisément les champs de vitesses et de concentrations en fonction de l’espace et du temps. Ces outils permettent de donner facilement des informations plus complètes et les résultats recherchés en un temps plus faible et avec un coût relativement réduit. L’évolution d’un polluant dépend principalement des caractéristiques de l’écoulement qui le transporte. Une présentation précise de tous les phénomènes hydrodynamiques présent dans le milieu récepteur avers donc nécessaire, en particulier la prise en compte de la turbulence. Le but de ce mémoire de magister, consiste en la réalisation d'un modèle numérique dans lequel on résout les équations générales de bilan de masse, de quantité de mouvement. La progression de la pollution se modélise par une équation de convection dispersion. Le modèle élaboré à l’aide de la méthode des volumes finis globalement répond de manière très satisfaisante à de nombreux testes numériques. Dans cette thèse le travail est partagé en quatre chapitres: Le premier chapitre présente une revue bibliographique sur les travaux qui concernent les modèles de qualité des eaux. La totalité du modèle mathématique est exposé dans le deuxième chapitre. Quant au chapitre trois, il expose le modèle numérique; de la partie hydrodynamique ensuite celle du transport. L’objectif de quatrième chapitre est de réaliser un ensemble de tests sur le modèle numérique élaboré.