Modele karstique

Les terrains karstiques sont, en raison de leur nature particulière, des zones extrêmement fragiles. Dans le même temps, ces paysages représentent un patrimoine naturel remarquable et, en raison de la grande occurrence des roches carbonatées dans le monde, ont une grande importance économique, à la fois au niveau national et régional. Le développement économique et urbain global de ces dernières années a entraîné une pression accrue sur les paysages karstiques de la propagation intensive et non durable des colonies, des infrastructures et de l`industrie, du développement du tourisme et des terres agraires intensives Utiliser. Une fois endommagés, les écosystèmes karstiques (y compris les reliefs de surface et les ressources souterraines) prennent beaucoup de temps à se rétablir et le processus est difficile. Pour cette raison, le karst doit être géré de façon holistique de manière appropriée et prudente. Comprendre l`évolution des conduits de solution (c.-à-d. la spéléogenèse) est l`un des principaux défis. En associant des équations d`écoulement dans des fractures simples, des réseaux de fractures ou des aquifères fragmentés-poreux généraux, il est possible de simuler l`évolution des conduits dans les roches solubles et de rechercher les mécanismes de base guidant l`évolution. Les premiers travaux de Dreyfus (1990), Palmer (1991) et Palmer et coll. (1999) ont montré les mécanismes de rétroaction entre les débits et les taux de dissolution dans les fractures en évolution et ont introduit le temps de percée comme un indicateur important de l`intensité de l`évolution des conduits. L`assemblage de fractures individuelles dans les réseaux a montré comment la concurrence entre les différents chemins d`écoulement aboutit à différentes géométries de réseaux de conduits.

Différentes complexités des réseaux initiaux et des approximations des processus sous-jacents ont été utilisées. Un examen exhaustif de ces modèles est donné par Dreyfus et coll. (2005) et Kaufmann et coll. (2012). Les modèles ont également été étendus à des domaines tridimensionnels (Annable 2003; Kaufmann et al. 2010) et pour ouvrir les conditions d`écoulement des canaux (Perne et al. 2014). Certains des mécanismes de la concurrence des chemins de circulation dans les roches solubles ont été explorés par Szymczak & Ladd (2009), qui a fourni le fond mathématique de la formation de Vortex dans le milieu poreux soluble et fracturé. La majorité des modèles étudient la chaleur ou le transport de masse dans les aquifères karstiques.