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Technical Report NTB 00-02
SANTA – Sensitivity Analysis of Nuclide Transport Aspects
Le programme SANTA (Sensitivity Analysis of Nuclide Transport Aspects) est un modèle simple de type boîtes successives destiné à la compréhension du transport de contaminants en milieu fracturé. Il s'agit d'un outil d'enseignement permettant des calculs étendus, l'interprétation d'expériences de migration, des études de sensibilité et l'assistance au développement de modèles conceptuels. Les processus agissant sur un contaminant et pris en compte par SANTA comprennent la convection dans le conduit principal, la dispersion dans le conduit principal, l'adsorption et la désorption linéaires/non linéaires dans le conduit principal, la diffusion dans et de la matrice rocheuse, l'adsorption et la désorption dans la matrice rocheuse, la désintégration radioactive et toute combinaison des processus mentionnés.
Le principe de SANTA est basé sur l'utilisation d'une série de boîtes identiques (dans leurs dimensions physiques et leur contenu géochimique) pour représenter un conduit principal homogène unidimensionnel (fracture), et de manière optionnelle une matrice rocheuse homogène unidimensionnelle accessible par diffusion; cette matrice est disposée d'une manière symétrique autour du conduit principal et représentée par des séries de boîtes identiques. Le transport dans le conduit principal est dicté par le simple mouvement de la phase aqueuse d'une boîte à la suivante durant un laps de temps donné, tandis que la diffusion dans la matrice rocheuse est régie par une approximation discrète de la première loi de Fick.
Le terme source, alimentant la première boîte, se limite à une injection simple du contaminant de manière continue et à concentration fixe, ou à une impulsion de durée limitée. L'état dans la dernière boîte, à l'autre extrémité de la fracture, est enregistré et représente la courbe de restitution. SANTA possède un générateur de graphes incorporé pour la représentation des résultats tels que des profils de concentration (dans la fracture et la matrice rocheuse) ou des courbes de restitution; de manière optionnelle, les résultats peuvent être enregistrés dans un fichier.
Le contrôle du programme de SANTA a été focalisé sur la simulation de l'écoulement convectif, de la diffusion dans la matrice rocheuse (milieu limité ou non), de l'adsorption, de la dispersion et de la combinaison de ces processus. Ce contrôle permet de comparer les résultats de SANTA avec les solutions analytiques et les résultats d'autres modèles numériques. Les tests comparatifs ont révélé une précision numérique suffisante pour les utilisations auxquelles SANTA est destinée.
SANTA a été programmé en combinant le FORTRAN avec le VISUAL BASIC, en raison des capacités mathématiques éprouvées du FORTRAN et de l'environnement Windows convivial du VISUAL BASIC, comprenant des graphiques intégrés et des facilités d'impression. Le programme fournit aussi un fichier d'aide abondamment illustré, ainsi qu'un manuel et un guide de référence en ligne ; une série d'exemples de fichiers d'entrée est également fournie. SANTA fonctionne sur les environnements suivants: Windows 3x, Windows 95 et Windows NT.