Aucun titre de diapositive

Modèle SIMUSCOPP
SIMUlation des Sites COntaminés par des
Produits Pétroliers
• Institut Français du Pétrole
• Burgéap
• Groupe ENI
Modèle SIMUSCOPP
Outil d'aide à la décision en matière
d'analyse des risques : prévision du devenir d'une pollution et de son atténuation
Outil d'aide au choix d'un procédé de
dépollution et d'optimisation de sa mise
en oeuvre
Modèle SIMUSCOPP
Principales caractéristiques :
Modélisation des écoulements mono, di ou
triphasiques (eau - air - phase organique)
Modélisation des transferts de phase
• dissolution
• évaporation
• adsorption
Modèle SIMUSCOPP
Principales caractéristiques (suite)
Modélisation des mécanismes de transport
• advection
• diffusion moléculaire
• dispersion hydrodynamique
Modélisation de la biodégradation
• biodégradation du polluant dissous dans la nappe
• biodégradation du polluant en phase résiduelle
Modèle SIMUSCOPP
Géométrie 3D cartésienne ou radiale, sous-maillages
locaux
Equations discrétisées par volumes finis
Conditions aux limites de type puits ou frontières (flux
imposés ou potentiels imposés)
Fonctionne sur PC, stations de travail UNIX (Sun, IBM,
Silicon Graphics), ordinateurs centraux (Cray, VAX,
Fujitsu)
Modélisation géologique
complexe
Migration de gazole dans le bassin
SCERES de l'IFARE (Strasbourg)
(24 m X 12 m x 4 m)
injection de 475 litres de gazole routier
fin de l'injection = 1 heure
stabilisation = 2 mois
légende
saturation en gazole
>
vue au toit de la nappe
(2 mois)
0.120
0.060
0.002
<
--
0.200
0.200
0.120
0.060
0.002
VISUALISATION 3D DU CORPS D'IMPREGNATION
Evolution de la teneur en gazole au cours du temps
Profondeur (m)
0
-1
après 1 heure
après 2 mois
-2
après remontée de
la nappe (50 cm)
-3
-4
points expérimentaux
après 2 mois
0
0,2
0,4
0,6
Saturations en huile
0,8
Analyse de l'impact de la pollution
résiduelle sur un site de stockage
contaminé par de l'essence
• Simulation de la piézométrie de la nappe
• Simulation de la migration d'essence : reconstitution de l'accident
• Simulation de la propagation de polluants dissous
dans la nappe
•
AEP-CP
120 m
Bo
•
130 m
Aquifère pollué par
de l'essence en 1963
AEP-D
•
S TOCKAGE
•
OBS ERV
•
.
1. Piézométrie
simulée
140 m
150 m
So
•
Ga2
•
AEP-S 2
•
• GI
•
160 m
AEP-S 1
•
Ga3
AEP-CL
•
1 km
Aquifère pollué
par de l'essence
en 1963
0.3
0.09
0.08
20 m
0.07
2. Zoom sur le
parc de stockage
0.06
0.05
0
0.04
0.03
0.02
0.001
Saturations
en huile
-55 m
- simulation de la
mise en place du
polluant
•
AEP-CP
Bo
•
AEP-D
•
S TOCKAGE
•
OBS ERV
•
20 ppm
.
15 ppm
10 ppm
1 ppm
So
AEP-S 2
•
Ga2
•
•
• GI
•
AEP-S 1
•
Ga3
AEP-CL
•
1 km
100 ppb
10 ppb
1 ppb
Aquifère
pollué par de
l'essence en
1963
3. Simulation
de la propagation de BTEX
dans la nappe
Analyse de l'impact d'une pollution
par 300 m3 de fioul domestique
• Simulation de la migration du FOD : reconstitution de l'accident
• Simulation de la propagation de polluants dissous
dans la nappe
0.8
F2
F2
0.7
F2
0.6
F4
F4
0.5
F4
0.4
F1
F3
F1
F3
F1
F3
0.3
0.2
F5
F5
F7
100 m
F7
F6
F6
POL
(1)
0.1
F5
F7
0.01
F6
POL
(2)
0.03
POL
(3)
(1) situation 5 jours après l'accident
(2) au bout de 10 jours, mise en place d'un pompage de confinement
(arrêt de la propagation)
(3) situation hypothétique au bout d'1 mois, en absence de pompage
100 ppb
100 ppb
0.1 ppb
1 ppb
F2
F4
F1
F3
F5
F6
F7
2 ppm
1 ppm
500 ppb
Pol
100 ppb
10 ppb
(b)
(a)
Teneurs en BTEX dissous dans la nappe
en période de hautes eaux (a) et de basses eaux (b)
1 ppb
0.1 ppb
0.01 ppb
Dépollution d'une station service
par venting
15 m3 d'un mélange d'essence vieillie et de
gazole
. V1
.V2
.
V3
.
V10
.
V9
4m
V4
..
.
V14
. V15
V5
.
.
V16 V6
V8
. . .
V13
V7
1. Calcul du champ de pression lors du pompage
Essence récupérée (m3)
15
points expérimentaux
simulation
10
5
0
0
2
4
6
8
10
Temps (mois)
2. Simulation de la récupération du polluant
Volume de polluant résiduel (m3)
20
fraction gazole (C10+)
fraction lourde de l'essence (C8-C10)
15
fraction légère de l'essence (C5-C7)
10
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Temps (mois)
3. Calcul de l'évolution de la composition du polluant
résiduel au cours de l'opération
Aquifère contaminé par de l'essence :
Modélisation de l'effet de l'atténuation naturelle
(biodégradation de l'essence résiduelle et des
BTEX dissous dans la nappe)
Sans biodégradation
Avec biodégradation
10 ppm
5 ppm
1 ppm
500 ppb
100 ppb
50 ppb
10 ppb
Domaine modélisé : 3,7 km x 3,3 km
Simulation du panache d'hydrocarbures dissous
dans la nappe 5 ans après l'accident
Dimensionnement d'un réseau drainage
du biogaz dans une décharge
Modélisation diphasique eau - gaz avec deux
constituants gazeux : biogaz produit dans la
décharge et air atmosphérique
DP = -0.8 mbar
75 m
DP = 0
DP = -2.3 mbar
DP = -0.4 mbar
DP = -2.9 mbar
Calcul de l'efficacité du réseau de drainage de gaz en
l'absence de production de biogaz
DP = +0.1 mbar
Sortie du biogaz
DP = 0
Équilibre
DP = -0.1 mbar
Entrée d'air
Simulation en présence de production de biogaz :
identification des zones de sortie du biogaz et
d'entrée d'air
fraction molaire
du biogaz dans
la phase gazeuse
Visualisation de la composition de la phase gazeuse
en biogaz dans les différentes zones de la décharge