Simulation de la dispersion d'hydrocarbures à la surface de l'eau et des écoulements à la surface libre

Abstract

L'échange encore croissant des hydrocarbures crée un danger potentiel pour l'environnement. Le développement de nouveaux sites portuaires, ou l'accroissement des échanges pour des sites existants, nécessitent d'évaluer les impacts de tels projets. Ces impacts sont de nature accidentelle ou chronique. La pollution chronique, (nettoyage et fuites), représente une part très importante des hydrocarbures déversés dans le milieu aquatique. L'huile répandue peu à peu se dégrade et, sa densité se rapprochant de celle de l’eau, elle se mélange à la colonne d'eau. LEVY,[1972], par exemple, ne note aucune différence de concentration entre les teneurs en huile à différentes profondeurs dans le golfe du St-Laurent. Il en résulte que les volumes de mélange sont généralement importants. Les concentrations résiduelles restent donc peu élevées. Par ailleurs, la biodégradation, bien que lente, réduit la concentration en huile. Le deuxième type de pollution se produit lorsqu'un pétrolier perd rapidement sa cargaison à la suite d'un accident. De 500 à 100,000 tonnes d'hydrocarbure se trouvent rapidement 1 relâchées dans le milieu aquatique. Dans les jours qui suivent, la nappe s'étend et se déplace à la surface de l'eau au gré des vents et des courants. Ce type d'accident est très lourdement ressenti par l'environnement, lorsque les nappes atteignent le littoral et touchent, ainsi, la zone biotique la plus riche. L'évaluation des impacts ne peut, donc, se faire sans l'utilisation de modèles physiques ou mathématiques pour prévoir le mouvement des nappes. Les modèles physiques sont peu utilisés car ils doivent respecter les lois de similitude et conduisent parfois à des compromis extrêmement difficiles. Les modèles mathématiques connaissent actuellement des développements importants et se situent à plusieurs niveaux. Par exemple, une partie de ces modèles peut-être de nature déterministe tandis qu'une autre est de nature aléatoire. Cette présente étude se limitera aux modèles déterministes.