Modélisation distribuée de l’hydrodynamique et des débits aux différents exutoires (continentaux et sous-marins) d’un aquifère karstique côtier, intégrant les différentes contributions à sa recharge

La gestion des ressources en eau est un enjeu sociétal majeur rendu d’autant plus prégnant par le changement climatique en cours. Les aquifères karstiques représentent des réserves en eau douce significatives dans différentes régions du monde, mais leur exploitation est compliquée par leur comportement complexe. Caractériser et modéliser ce type d’aquifères impose d’étudier trois niveaux d’hétérogénéités en interaction, le milieu matrice (la roche saine), le réseau de fractures et les espaces ouverts du karst. Les approches classiques simple ou double milieu s’appuyant sur de l’homogénéisation et un modèle d’écoulement de type Darcy ne permettent pas de prendre en compte l’aspect triple milieux et supposent un écoulement de type darcéen dans les conduits karstiques. Or les dimensions de ces conduits peuvent induire des écoulements inertiels qu’il faut pouvoir prendre en compte.
Le travail du (de la) doctorant(e) consistera à mettre au point dans un premier temps un modèle statistique de génération du réseau de conduits karstiques, puis, en utilisant des maillages emboîtés (embedded model), à modéliser correctement les trois milieux en interaction avec une discrétisation 3D fine du réseau de conduits karstiques et du réseau de fractures. La résolution de l’écoulement s’appuiera sur un modèle d’écoulement inertiel dans les conduits karstiques pouvant aussi prendre en compte des écoulements densitaires pour permettre la modélisation d’un biseau salé. L’aquifère du causse d’Aumelas offrira un cas d’étude fédérateur pour la mise au point de cette approche qui permettra à terme une modélisation distribuée triple-milieu de l’hydrodynamique et des débits aux différents exutoires de cet aquifère. 

Mots clefs: aquifères, karst, caractérisation, modélisation, triple-milieu

• Directeur de thèse    Pr, JOURDE Hervé, HydroSciences Montpellier , 0000-0001-7124-4879. Pr, DELAY Frederick, Laboratoire d'HYdrologie et de GEochimie de Strasbourg.  
• Ecole doctorale    ED584 GAIA, https://gaia.umontpellier.fr/ 
• Encadrant IFPEN    Dr, FOURNO André, Sciences de la Terre et Technologies de l’Environnement, andre.fourno@ifpen.fr, 0000-0002-9206-8111
• Localisation du doctorant    IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France
• Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2022
• Employeur    IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France
• Qualifications    Master en Géologie, Hydrogéologie
• Connaissances linguistique    Bonne maîtrise du français indispensable, anglais souhaitable
• Autres qualifications    Informatiques