lundi, 4 mai, 2026
Un solveur 3D qui résout l'écoulement de Darcy sur lithologies hétérogènes, transporte les contaminants par advection-dispersion-réaction, et ancre chaque scénario dans les signatures isotopiques mesurées. Pas une visualisation. Une simulation transitoire.
Le traçage et la simulation 3D des PFAS et des pesticides sont accessibles gratuitement, sans licence.
Les méthodes d'investigation classiques produisent une image de la situation à un instant donné. Elles ne disent pas où le polluant sera demain, ni quand il atteindra le captage en aval, ni à quelle concentration.
Comprendre une pollution ne suffit plus. Il faut anticiper son comportement.
IsoFind résout, à chaque pas de temps, les équations qui régissent l'écoulement souterrain et le transport réactif. Champ de charge hydraulique calculé par Laplace sur K hétérogène, vitesse de Darcy dérivée localement, transport advection-dispersion-réaction couplé. Deux phases physiques distinctes (zone vadose, zone saturée), stratigraphie 3D paramétrable, ML lithologique pour dériver les paramètres hydrauliques, et barrières réactives perméables intégrables dans le domaine.
Le champ de charge hydraulique h(x, y) est calculé en résolvant l'équation de Laplace par différences finies, avec relaxation Gauss-Seidel surrelaxée (SOR). Le tenseur de perméabilité K est variable cellule par cellule, dérivé soit de la stratigraphie utilisateur, soit du ML lithologique, soit d'une combinaison des deux.
Le champ de vitesse effective v est ensuite dérivé point par point par la loi de Darcy, divisé par la porosité pour obtenir la vitesse de pore qui transporte le contaminant.
Le transport résout l'équation d'advection-dispersion-réaction sur la grille 3D, avec un schéma numérique stable contraint par la condition CFL sur le champ de vitesse local. Deux phases physiques distinctes coexistent dans le même solveur.
La zone vadose propage par infiltration gravitaire dominante, la zone saturée par transport latéral selon le champ de vitesse Darcy. Le tenseur de dispersion D combine dispersivité longitudinale αL et transversale αT, modulées par la lithologie locale.
Le terme réactionnel R(C, conditions) dépend de ce qu'on transporte. Le moteur distingue explicitement deux régimes de réaction, partageant le même schéma numérique mais mobilisant des bridges Nexus distincts.
| Mode | Contaminants | Terme R |
|---|---|---|
| Élément | Cr, Fe, Pb, Sb, As, U, Se... | Spéciation ML pH/Eh, fractionnement de Rayleigh, adsorption sur solide (Kd) |
| Molécule | Pesticides, PFAS, HAP, solvants chlorés, médicaments | Dégradation premier ordre + sorption linéaire Kd = Koc × foc |
La grille intègre une stratigraphie utilisateur définissable couche par couche (top, bottom, lithologie). Huit lithologies préréglées sont disponibles, chacune avec ses propriétés hydrauliques de référence : gravier, sable grossier, sable fin, limon, limon argileux, argile, craie/calcaire, schiste fracturé.
Si la stratigraphie n'est pas saisie, le moteur ML lithologique (Random Forest entraîné sur le jeu FOREGS de Salminen et al. 2005, accuracy CV 94,9%, exporté en ONNX) prédit la lithologie depuis les paramètres physico-chimiques mesurés et dérive automatiquement K, αL, foc.
Les signatures isotopiques (δ13C, δ37Cl, δD, δ34S, δ56Fe, δ123Sb, δ53Cr, δ34/36S, δ238U...) ne sont pas une couche de lecture posée a posteriori. Le moteur Nexus identifie le ou les processus dominants à chaque cellule (réduction, oxydation, biodégradation aérobie/anaérobie, sorption, volatilisation, photolyse, dilution, mélange) et propage le fractionnement ε correspondant noeud par noeud, à mesure que le polluant migre. Le résultat est un champ δ(x, y, z, t) cohérent avec les observations terrain et les contraintes thermodynamiques (table ε couvrant 13 éléments × 9 processus).
Les barrières réactives perméables (PRB) peuvent être placées dans le domaine et perturbent localement le champ de vitesse via KPRB, puis appliquent une efficacité de capture par modèle réacteur piston. Cinq réactifs sont supportés en standard : fer zéro-valent (ZVI), charbon actif granulaire (GAC), calcaire, compost, zéolite. Chaque PRB produit un rapport d'efficacité par contaminant.
Quatre types d'information que la simulation produit et que les méthodes classiques ne peuvent pas fournir, parce qu'elles sont la sortie native d'un solveur 3D transitoire et non une post-interprétation de prélèvements.
Lignes d'écoulement calculées depuis le champ de Darcy local. Identification des chemins préférentiels et des zones d'accumulation, avant que les captages ne soient touchés.
Délais d'arrivée par cellule cible. Captage, zone humide, drain agricole. Planification de la remédiation ou de l'exploitation, avec une fenêtre d'intervention quantifiée et une marge d'incertitude documentée.
Courbes concentration-temps aux points sensibles, prédiction du dépassement des seuils réglementaires, comparaison directe avec les valeurs guides ou normes (DWD, NQE, ICPE).
Identification des cellules de transfert actif et des horizons de stockage. Ciblage des actions de remédiation sur les secteurs qui contribuent réellement au flux, pas sur l'ensemble du site.
Navigation libre dans le volume, plan de coupe horizontal, slider temporel, tooltip isotopique au clic sur n'importe quel voxel.
Toute la complexité du solveur (champ de Darcy, schéma ADE, propagation Nexus, ML lithologique) reste accessible via une UI navigable. Le décideur non-spécialiste lit la sortie sans plonger dans les équations, l'expert en géochimie isotopique inspecte les paramètres physico-chimiques cellule par cellule.
La simulation transitoire 3D contrainte par les isotopes répond à des questions que les investigations classiques ne peuvent pas traiter, et que les modèles hydrogéologiques sans isotopes ne peuvent pas trancher.
Anticiper l'arrivée d'un contaminant sur un forage AEP ou un puits agricole. Estimer le délai d'impact et la concentration attendue pour décider si l'exploitation doit être ajustée avant la détection.
Évaluer rapidement l'impact d'une fuite ou d'un incident industriel. Simuler les scénarios de propagation en quelques minutes pour orienter les premières décisions de confinement et informer les autorités.
Identifier les zones qui contribuent réellement au flux contaminant et dimensionner les barrières réactives perméables (ZVI, GAC, calcaire). Concentrer les ressources sur les secteurs à fort impact mesurable.
Démontrer des impacts différés dans le temps et dans l'espace avec une simulation fondée sur des équations publiées, des données mesurées et des contraintes isotopiques. Courbes opposables, traçabilité complète.
Un exemple représentatif du type d'investigation que la simulation 3D contrainte par les isotopes rend possible. Données réelles, paramètres physiques mesurés, sortie chiffrée exploitable.
La simulation a permis de passer d'une posture réactive (attendre la détection au captage) à une posture préventive (intervention 14 mois avant l'impact). Coût de remédiation estimé 4 fois inférieur à un traitement post-contamination, dossier réglementaire instruit avec courbes concentration-temps opposables.
La combinaison écoulement Darcy 3D + ADE + isotopes + ML lithologique + barrières réactives, dans un solveur unique, ne se trouve nulle part dans les catalogues d'outils environnementaux disponibles aujourd'hui.
Les modèles hydrogéologiques classiques (MODFLOW, FEFLOW, Visual MODFLOW) ignorent les isotopes. Les outils isotopiques classiques ne simulent pas le transport. IsoFind résout les trois dans le même schéma numérique, sans export de données entre logiciels.
Sans contrainte isotopique, l'espace des scénarios reproduisant les concentrations observées est trop large pour décider. Les signatures δ ferment cet espace : les processus actifs sont identifiés, les sources sont discriminées, les mélanges sont quantifiés.
L'isotopie classique répond à "d'où vient ce polluant ?". IsoFind répond à "où sera-t-il dans 18 mois et à quelle concentration au captage ?". C'est un changement de registre, pas une amélioration incrémentale.
L'interface 3D, le slider temporel, les tooltips contextuels et les rapports FAIH générés automatiquement permettent à un décideur, un juriste ou un gestionnaire de site de comprendre et d'utiliser les résultats sans formation préalable en géochimie isotopique.
Le solveur tourne en local, sur votre poste, sans connexion internet. Les modèles ML lithologiques sont embarqués en ONNX, le moteur Nexus est offline, l'application est compatible air-gap pour les environnements de défense ou industrie critique.
Cinq réactifs supportés en standard (ZVI, GAC, calcaire, compost, zéolite). Chaque PRB perturbe localement le champ de Darcy via sa perméabilité propre, puis applique une efficacité de capture par modèle réacteur piston. Dimensionnement et comparaison MNA / +PRB en quelques minutes.
IsoFind met à disposition gratuitement la simulation 3D pour les PFAS et les pesticides, sans licence ni engagement. Le moteur est identique au moteur Pro, seul le périmètre de contaminants est différent.
Accès complet au solveur Darcy + ADE pour les investigations PFAS et pesticides : champ de vitesse hétérogène, simulation transitoire, contraintes isotopiques CSIA et fractionnements Nexus de base.
Solvants chlorés, métaux redox, hydrocarbures, sites miniers et drainage acide. Spéciation ML détaillée, adsorption non linéaire, comparaison multi-hypothèses, intégration aux rapports FAIH scellés.
Importez vos données de puits, définissez votre stratigraphie et vos points sensibles, obtenez votre première courbe concentration-temps en quelques minutes. Gratuit pour PFAS et pesticides, sans engagement.
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