Déplacement isotherme de deux fluides miscibles dans un milieu poreux saturé : Effets de densité et de viscosité, critère de stabilité

Abstract

Le travail présenté apporte une contribution à la compréhension de l’influence des contrastes de densité et de viscosité sur le déplacement miscible lors d’un passage du régime stable au régime instable. Ces effets ont pu être quantifiés par la proposition d’un modèle empirique tenant compte à la fois des caractéristiques physiques des liquides et des paramètres hydrodynamiques dans différentes configurations d’un déplacement miscible eau douce-solution de chlorure de calcium. Cette quantification du régime instable a été possible grâce à une installation automatisée spécifique conçue au sein du laboratoire et qui nous a permis de réaliser un grand nombre d’expériences de convection-dispersion. La mise en œuvre d’une méthode de mesure des conductivités électriques (non perturbatrice de l’écoulement) au sein même du milieu poreux nous a permis de suivre l’évolution de la zone de mélange tout au long du parcours. Un critère de stabilité a été mis en évidence, en fonction des paramètres hydrodynamiques, par l’intermédiaire d’un couple de nombres sans dimension (G* cr, R*cr). Cette recherche fondamentale a pour intérêt pratique la détermination des conditions d’extension en profondeur d’une pollution par saumures en aquifère alluvial.