Utilisation du calcul parallèle pour étudier numériquement la macro dispersion dans les aquifères

Abstract

Dans un sol saturé, le transport de solutés inertes est régi par 2 mécanismes. La convection est l'entrainement du soluté par l'écoulement. A l'échelle du pore, l'hétérogénéité de la taille des grains provoque des variations de l'écoulement, engendrant un étalement du soluté, appelé dispersion cinématique. A l'échelle d'un bassin, l'hétérogénéité des formations géologiques provoque un écoulement hétérogène générant un étalement du soluté, appelé macro dispersion. Le milieu naturel étant difficile d'accéder, l'étude in-situ de ces mécanismes est impossible. Les simulations de Monte Carlo sont alors une solution de substitution. Le principe est de répéter quatres étapes : générer une perméabilité aléatoire sur une grille, résoudre l'écoulement sur la grille, évaluer la trajectoire de particules injectées et déterminer la macro dispersion. La détermination de la macro dispersion nécessite des grilles de grande taille. Cela pose des problèmes d'espace mémoire et de temps de résolution sur un calculateur. Des progrès récents sur les solveurs parallèles et les calculateurs parallèles permettent de résoudre ces difficultés.