François CARTAUD

 

a le plaisir de vous inviter à sa soutenance de thèse portant sur le sujet :

 

Modélisation des écoulements dans les interfaces des barrières d'étanchéité composites d'installation de stockage de déchets

 

le mardi 9 novembre 2004, à 14h00 salle V-107

à l'Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris,

60 Boulevard Saint Michel, Paris VIhme

 

devant le jury composé de: D. GUYONNET, P. PIERSON (Rapporteurs)

N. TOUZE-FOLTZ, J. MIRALVES, H. ROBAIN,

et P. GOBLET (Directeur de thèse)

 

ainsi qu'au pot qui suivra la soutenance

 

Pour tout renseignement, n'hisitez pas à me contacter: francois.cartaud@cemagref.fr, tel: 01 40 96 60 48

 

RéSUMé DE LA THèSE

 

 

Le dispositif détanchéité des installations de stockage de déchets est constitué dune barrière dargile compactée surmontée dune géomembrane. En théorie, cette technique permet dassurer un niveau de protection maximal en prévenant le contact entre les éléments polluants contenus dans les lixiviats et le milieu environnant. Cependant, des défauts existent dans la géomembrane, liés à sa mise en place ou à de lendommagement postérieur, et ceux-ci forment des passages préférentiels découlement pour les lixiviats. Dautre part, le contact parfait entre la géomembrane et la surface de la barrière minérale nexiste pas car aucun de ces composants nest parfaitement plan. Il en résulte lexistence dune interface, qui provoque une surface dinfiltration du lixiviat bien supérieure à la seule aire du défaut dans la géomembrane.

 

Des solutions analytiques et des outils empiriques permettant de quantifier, en régime permanent, les débits de fuite dans les dispositifs détanchéité comprenant une interface dépaisseur uniforme sont disponibles dans la littérature. Cependant, des observations in situ et au laboratoire sont venues invalider le modèle dun écoulement radial à partir dun défaut circulaire et dun écoulement bidimensionnel à partir dun défaut longitudinal, les écoulements dinterface se révélant dune nature bien plus complexe et dépendant essentiellement de la non-uniformité de lépaisseur de linterface. Les outils bibliographiques disponibles atteignent rapidement leur limite vis-à-vis de la prise en compte de cette non-uniformité de lépaisseur de linterface et il apparaît quune autre approche doit être suivie pour parvenir à une quantification précise des débits de fuite à travers létanchéité composite.

 

Le travail de thèse a consisté à d’abord quantifier la variabilité spatiale de l’interface, puis à adopter un modèle d’écoulement issu des flux dans les milieux poreux fracturés avec lesquels les écoulements d’interface partagent des similitudes. La méthodologie développée consiste à combiner à la fois (1) des observations de terrain qui permettent de connaître les états de surface de la barrière minérale dans des conditions réelles (2) des expérimentations réalisées au laboratoire qui fournissent des mesures de débit de fuite et la géométrie exacte d’une interface reconstituée et (3) des simulations numériques d’écoulement à partir des géométries d’interface fournies, avec une comparaison des flux simulés et mesurés pour évaluer la validité du modèle.

 

 Le travail expérimental a été complété par une étude du cas particulier, mais néanmoins courant sur les installations de stockage de déchet françaises, où un géotextile est placé à l’interface. L’impact de cette pratique sur le débit de fuite engendré en cas de défaut dans la géomembrane a été évalué en comparant les données de flux mesurées avec celles obtenues dans les mêmes conditions sans géotextile.