Journal d'hydrogéologie et de génie hydrologique

Modélisation des processus couplés : écoulement, transport et géochimie, application à la dissolution des dômes de sel

Marwen BEN REFIFA, Canot Édouard, Guellouz Lamia et Bouhlila Rachida

Un des problèmes hydrogéochimiques les plus reconnus est celui du dôme de sel (cas 5, niveau 1 du benchmark international d'écoulement des eaux souterraines HYDROCOIN). Plusieurs équipes ont simulé ce problème avec différents codes de calcul. Le dôme de sel gemme est caractérisé par une très faible perméabilité (10-20 m2). Les hydrogéologues considèrent habituellement cette roche comme imperméable. En réalité, cette valeur de perméabilité permet la circulation de l'eau à l'intérieur de la roche. Dans cet article nous utilisons le code GEODENS pour le calcul de l'écoulement et du transport à densité variable. Le problème du dôme est caractérisé par de fortes concentrations (densité), nous avons donc utilisé un code de chimie que nous avons couplé à GEODENS pour le calcul de la densité et des concentrations en présence de sels précipités. De plus nous étudions l'influence de cette faible perméabilité sur les variations de la porosité de la roche du dôme ainsi que sur les quantités de sel dissous (perdues). Nous avons montré que la porosité de la bande supérieure du dôme a augmenté d'un facteur 4,5 après une simulation de 10000 ans. Pour la même durée, la couche supérieure du dôme a perdu 50% de la quantité de sel initialement stockée dans ces pores. L'accélération du processus de dissolution, même si elle est plutôt lente, ne peut être négligée lorsque la durée est longue.