The Groundwater Project

Écoulement d’eau souterraine à densité variable

Année de publication : 2022
Nombre de pages : 92

ISBN : 978-1-77470-046-4
https://doi.org/10.21083/978-1-77470-040-2

Auteurs:

Vincent E.A. Post : Edinsi Groundwater, Pays-Bas
Craig T. Simmons : Flinders University, Australie

Dernière mise à jour : 31 janvier 2023
Sortie : 2 juin 2022

Description

Les différences de densité des eaux souterraines sont causées par les variations des concentrations de solutés et/ou de la température. L’écoulement entraîné par la densité est important dans toute une gamme d’eaux souterraines, mais son importance et sa complexité sont parfois sous-estimées. Ce livre résume les principales causes et manifestations de l’écoulement entraîné par la densité dans les systèmes d’eau souterraine. Les techniques utilisées pour comprendre, conceptualiser, modéliser, prédire et mesurer l’écoulement entraîné par la densité dans les eaux souterraines sont décrites.

Des questions théoriques et expérimentales (y compris des enquêtes de terrain) sont traitées. Des lignes directrices pour évaluer quand les effets de densité deviennent importants et les corrections nécessaires pour déduire correctement l’écoulement des eaux souterraines dans les systèmes où la densité varie sont discutées. L’ouvrage met en évidence les difficultés et les possibilités de simuler des systèmes d’eau souterraine à densité variable à l’aide de modèles numériques.

Il décrit les défis et les opportunités de la mesure de l’écoulement entraîné par la densité directement dans les eaux souterraines sur le terrain. Il aborde également certains domaines de recherche et de débat en cours.

Entretien avec les auteurs

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Contenu

1 PRÉSENTATION

2 QU’EST-CE QUI CAUSE LES VARIATIONS DE DENSITÉ DES EAUX SOUTERRAINES ?

3 QUANTIFICATION DE L’ÉCOULEMENT DES EAUX SOUTERRAINES EN PRÉSENCE DE VARIATIONS DE DENSITÉ

3.1 Hauteur de chute équivalente en eau douce

Flux horizontal
Flux vertical

4 TYPES DE DENSITÉ POUR L’ÉCOULEMENT DES EAUX SOUTERRAINES

4.1 Convection libre

4.2 Configurations de densité stables et instables

4.3 Procédés de transport dans les eaux souterraines

4.4 Exemple de panache de lixiviat dans un site d’enfouissement

5 NOMBRES SANS DIMENSION

5.1 Rapport de convection mixte

5.2 Nombre de Rayleigh

5.3 Nombre de boisage

5.4 Nombre de Sherwood

5.5 Nombre de Nusselt

6 MODÉLISATION MATHÉMATIQUE

6.1 Gouverner les équations

6.2 Le problème des aînés

6.3 Prévisibilité des modèles d’écoulement convectif

Systèmes homogènes
Hétérogénéité

7 THÈMES DE RECHERCHE SÉLECTIONNÉS

7.1 Détection de la convection libre à l’échelle du champ

7.2 Réactions chimiques dans les systèmes d’écoulement à densité variable

7.3 Orientations futures de la recherche

8 EXERCICES

9 RÉFÉRENCES

10 BOITES

Boîte 1 – Gâteau à la convection gratuit

Ingrédients
Préparation

11 SOLUTIONS D’EXERCICE

12 LA NOTATION

13 À PROPOS DES AUTEURS

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