Ecoulements géophysiques avec des modèles unifiés – GeoFun

Le projet GeoFun a pour objectif d'améliorer la modélisation et la simulation des écoulements géophysiques impliquant au moins deux processus différents. La simulation numérique des bassins versants et l'estimation des ressources en eau est la principale application des réalisations du projet. Dans ce context, un écoulement à surface libre (rivières, lacs) constitue la partie supérieure d'un écoulement souterrain (nappe phréatique). Notre vision du transport fluvial est souvent naïve, car nous pensons d'abord aux rivières, aux lacs et aux inondations, mais en réalité, 80\% de l'eau des continents est souterraine. Parfois, le substrat poreux est recouvert d'une strate rocheuse imperméable, qui confine l'écoulement comme dans des canalisations, à l'exception de certains point faisant apparaitre des sources et des résurgences.

Notre objectif à long terme est de proposer un modèle global et unifié des aquifères. Par global, nous entendons une description complète, incluant l'écoulement en surface libre (rivières), les échanges avec la nappe phréatiques dans des partie non saturée, des écoulements dans les grottes, qui peuvent être congestionnés ou non, et qui peuvent contenir des poches d'air. Par unifié, nous entendons que nous ne visons pas à décomposer le domain en région ou chaque modèle existant pourra être utilisé. Au contraire, nous envisageons de proposer et d'étudier des modèles capables de choisir eux-mêmes la physique pertinente dans un contexte multi-physique. L'approximation numérique sera une préoccupation majeure tout au long du projet. La contribution finale du projet GeoFun est le développement d'une bibliothèque de calcul scientifique, simulant des écoulements complexes dans les bassins versants grâce aux stratégies numériques analysées dans ce projet. Puisque les modèles unifiés sont conçus pour être appliqués dans l'ensemble du domaine de calcul sans décomposition de domaine, la robustesse de la stratégie numérique est essentielle. Nos schémas numériques unifiés vont dégénérer vers des schémas existants dans ces régions, afin de garantir une faisabilité et une robustesse similaires. De plus, comme l'objectif final est de tester la bibliothèque sur des aquifères réalistes, l'efficacité des méthodes est d'une importance cruciale.