Thèse d'Habilitatin à Diriger les Recherches
Titre :
Modélisation des écoulements dans les milieux poreux

Dans ce document sont relatées les activités de recherche et de pédagogie que j'ai exercées depuis mon recrutement à l’université de Béjaia en décembre 2002 à présent. Le document est divisé en quatre parties. La première concerne les travaux de thèse de doctorat. La seconde partie relate quelques travaux de recherche réalisés durant la thèse. La troisième partie est consacrée aux travaux hors thèse et après la période de thèse. Finalement en quatrième et dernière partie sont rapportées les activités pédagogiques assurées notamment au sein du département de génie civil. Les travaux de thèse de doctorat ont porté sur la modélisation numérique de la réponse sismique des ouvrages avec interaction sol-structure et interaction fluide-structure. La thèse a été réalisée dans le cadre d’une cotutelle entre l’université de Béjaia et l’université Paris-Est, Marne-la-Vallée. Les applications ont concerné essentiellement les barrages poids en béton et la plus grande contribution de ces travaux, concerne le développement et la mise en oeuvre d’une formulation symétrique en éléments de frontière qui facilite le couplage FEM/BEM. Ils ont abouti à la publication de deux articles dans des revues de rang "A" : « Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering » et « Engineering Analysis with Boudary Elements ». Le premier a été classée dans "ScienceDirect’s TOP 25 Hottest articles". Après la thèse, une extension des applications aux cas des réservoirs de stockage a été réalisée avec succès, les résultats obtenus ont été présentés dans la conférence internationale EURODYN 2011.
Lors de la réalisation de la thèse, plusieurs travaux de recherche ont été menés en parallèle, ils entrent notamment dans le cadre d’encadrement des étudiants de Magister, d’Ingénieurs et de Master. Plusieurs ont abouti à des communications ou à des publications. Les plus importants sont rapportés dans l’annexe.
Les travaux de recherche réalisés après la thèse ont porté sur la modélisation numérique et expérimentale des écoulements dans les milieux poreux et concernent essentiellement les problèmes de détachement et de transport des particules fines dans les sols. Ils ont été effectués au Laboratoire Ondes et Milieux Complexes (LOMC) de l’université du Havre, France. Dans une première partie de ces travaux, une solution analytique de l’équation de convection-arrachement de particules dans un milieu poreux a été proposée et utilisée pour ajuster les paramètres d’érosion interne dans une colonne de sol de laboratoire. La quantité des fines a été variée en pourcentage de la masse du sable afin de chercher des relations pouvant prédire la variation des paramètres du modèle en fonction de cette quantité. L’effet du type des particules fines (kaolinite, l’illite et limon) sur la suffusion a fait l’objet d’une seconde partie. Cet effet a été évaluée en examinant le taux d’érosion massique et la masse cumulée des particules érodées. La troisième partie a traité le paramètre de tortuosité des écoulements dans les milieux poreux. Dans cette partie, des milieux poreux granulaires de différentes porosités ont été numériquement générés d’une manière aléatoirement puis soumis à des écoulements de fluide. Les modèles numériques obtenus ont permis d’estimer la tortuosité et la perméabilité en fonction de la porosité et de la forme des grains. Finalement, la quatrième et dernière partie a été consacrée aux problèmes de transfert de pollution rivière-nappe phréatique. Les modèles numériques élaborés pour estimer l’évolution de la pollution à travers les milieux poreux tiennent compte du rabattement de la nappe et de la présence d’un pompage à proximité de la rivière. Ces travaux hors thèse et réalisés après thèse ont abouti à la publication d’un article dans la revue « Transport in Porous Média ». D’autre projet d’articles sont en cours de réalisation en collaboration avec le Laboratoire Ondes et Milieux Complexes (LOMC) de l’université du Havre.