Infiltration in unsaturated porous media
Infiltration en milieux poreux non-satures
Résumé
We review infiltration models for unsaturated porous media, including the piston flow model of Green & Ampt, and a recent extension called « Moving Multi-Front (MMF) » which propagates a discrete number of « fronts » or pressure iso-values (Alastal & Ababou 2019). The MMF model is quasi-analytical, gridless. It reduces the Richards PDE to a system of ODE’s governing the positions of the fronts. We compare it to a finite volume model (BIGFLOW3D) and a finite element model (HYDRUS1D) for infiltration to a water table, capillary rise, etc. The results are encouraging in terms of CPU time and precision. Finally, we analyze other infiltration phenomena with the general Richards PDE solver BIGFLOW3D : dynamics of 2D/3D wetted zone during localized infiltration ; effects of heterogeneities (perched water, discontinuous humidity profiles, etc.).
On passe en revue certains modèles d'infiltration en milieux poreux non saturés, incluant l’écoulement piston de Green & Ampt, et une extension récente dite "Moving Multi-Front (MMF)" qui propage un nombre discret de "fronts" ou iso-valeurs de pression (Alastal & Ababou 2019). Le modèle MMF est quasi-analytique, "sans grille". Il réduit l'EDP de Richards à un système différentiel régissant les positions des "fronts". On le compare à des modèles volumes finis (BIGFLOW3D) ou éléments finis (HYDRUS1D), pour une infiltration vers une nappe, une ascension capillaire, etc. Les résultats sont encourageants en temps calcul et en précision. Enfin, on analyse d’autres phénomènes d’infiltration avec le code BIGFLOW3D (solveur général de l’EDP de Richards) : dynamique du bulbe humide en infiltration localisée 2D/3D ; effet des hétérogénéités (eaux perchées, profils discontinus d’humidité, etc.).
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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