03 jus 20101123_plateforme_alliance
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23/11/2010Journée des utilisateurs Salomé 1
Plate-forme Alliances de modélisation et simulation des stockages et entreposages des déchets nucléaires
Atelier Logicie L d’ Intégration, d’ ANalyse et de Conception pour l’Entreposage et le Stockage
Estelle Deville DEN/SM2S/SFME/LSET – estelle.deville@cea.fr
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Plan de l’exposé
� Le pourquoi
� Le principe
� Le comment
� Alliances et Salomé
� Conclusion
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Le pourquoi
� Elaborer une plate-forme permettant de simuler tous les phénomènes impliqués dans le stockage des déchets radioactifs
� Multi-échelle� du colis au milieu géologique� de quelques années à 1 Ma
� Multi-physique� Multi-physique : phénomène Thermo Hydro Mécanique Chimique
Radioactif (THMCR) � couplages forts� Milieux hétérogènes et naturels � anisotropies, maillages déformés
� Étude de sensibilité aux paramètres
Thermique, puissance colis
Hydraulique Désaturation/Resaturation
Chimie, interaction BO
Relâchement des RN
Mécanique, dégradation
Migration long terme
Thermique, Hydraulique, Chimie
LE STOCKAGELE STOCKAGE
LE MILIEU GEOLOGIQUELE MILIEU GEOLOGIQUE
LA BIOSPHERELA BIOSPHERE
DOSE
ΦΦΦΦcolis
ΦΦΦΦalvéole
ΦΦΦΦstockage
CΦΦΦΦMG
ΦΦΦΦ: débit molaire (mol/an)C : concentration (mol/m3)
LE COLISLE COLIS
L ’ALVEOLEL ’ALVEOLE
Champ proche
Champ lointain
102 y 103 y 104 y 105 y 106 y
Alvéole
Modules
Puits, galeries
Milieu géologique
Colis
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Le principe
� Co-développement avec ANDRA et EDF (depuis 2003)� Réutilisation de modules Salome pour se concentrer
sur la physique et le numérique � Extension progressive de la modélisation physique� Intégration et couplage de codes existants� Importante phase de qualification
� Atouts� Uniformisation de l’interface utilisateurs et des formats
maillages et champs (MED mémoire) pour différents codes� Comparaison de codes pour une même application (ex. :
Porflow/Castem)� Même jeux de données – même maillage (MED)� Même format de sortie (champ MED, tables)� Possibilités de comparaison et de calcul de normes sur
les sorties� Chaînage (Hydraulique/Transport, Colis/BO…) :
� format MED (fichier ou mémoire) pour les échanges entre codes
� Modèle de données commun pour différents problèmes physiques
� Couplages de codes
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Le comment
Mesh and Field
Data Model
Open sources
tools
Python (high-level
language and
easy wrapping of
dynamic libraries)
QT (GUI toolbox),
VTK (3D viewer)
Pre and post processing components
Geometry Meshing Visualization
DATA
Model
Coupling of Numerical ComponentTransport / Chemistry
Waste / Environment sensitivity
Numerical ComponentWaste Statistics
Hydraulic Transport Two-phase flow
Chemistry
Codes :
-PORFLOW-CAST3M-TRACES
Textual and GraphicalInterface
MED
Codes :
-PORFLOW-CAST3M-MT3D-TRACES-MT3DMS
Codes :
- ASTER-TOUGH2-MPCube
Codes :-PHREEQC-CHESS
identification
ALLIANCES
THM
Codes :- ASTER
groundwater
Codes :- Modflow
XData
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Le comment
� Architecture Alliances� Langage Python
� Langage de haut niveau, technologie objet
� Accès à des librairies C, C++ , Fortran (encapsulation de codes existants)
� Pour Alliances : Modèle de données, algorithmes de couplages et jeux de données en Python
� Intégrations des composants numériques � Sous forme de classes et méthodes Python
� « Boite noire » ou mémoire (librairies dynamiques)� TOUS les échanges sont au format MED (fichier ou mémoire)
� Couplages de codes� Script Python indépendants des codes utilisés
� Échange de données via la mémoire
� Interface utilisateur : script Python et interface graphique (via XData)
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Alliances et Salomé : XData
XData et IHM : les classes accessibles àl'utilisateur sont "Xdata-isées" � Gestion de la
vérification des données
� IHM automatique
� Surcharge de certaines IHMs
Rajout menu « Edit constraints »dans l’IHM automatique
Fenêtres spécifiques appelées àpartir des fenêtres automatiques
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Alliances et Salomé : géométrie - maillage
� Maillage :� Conversion de maillage GIBI
(Cast3M)
� Conversion de maillage Porflow
� Utilisation du mailleur Salomé
Entreposage slovène sub-surface type silo pour déchets faible et moyenne activité maillé avec NetGen2D
Ecoulement autour d’un milieu sphérique en milieu saturé maillé avec NetGen1D-2D-3D : cas de non-régression Alliances (avec solution analytique)
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Alliances et Salomé : MED mémoire
� MED : format d’entrée (maillages) et de sortie (champs) � comparaison résultats entre codes,
� enchaînement de différents codes
Package source term
Hydraulic Darcy velocity Transport RN flux
Hydraulic Darcy velocity Transport•RN flux•RN concentrations
Averagecomputations Source term
Colis (0D)
Galerie/ Champ proche (2D/3D)
Milieu géologique/ champ
lointain (3D)
Cast3M, Porflow, Traces …
Cast3M, Porflow, Traces …
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Alliances et Salomé : MED mémoire
FG_MARL FD_MARL
FG_LIME FD_LIME
FG_CLAY
FG_DOG
FD_CLAY
FD_DOG
FH_MARL
FB_DOG
695 m
595 m
21,68 km 18,44 km
350 m 295 m
200 m
0 m
0 km 25 km
250 m 244 m
Kimmeridgian marls
Oxfordian limestones
COx clays
Dogger limestones
profil Vx à x=20km (stockage) avec Porflow et Castem
Transport (concentration à 5e4, 1e6 et 1e7 ans) : Porflow (ci-dessus) et Castem (ci- dessous)
Charge hydraulique avec Castem
Charge hydraulique avec Porflow
Différence entre Porflow et Castem
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LE STOCK AGELE STOCKA GE
LE M IL IEU GEOLOGIQ UELE M ILIEU GE OLO GIQUE
LA BIOSPH ER ELA B IOSPH ERE
DO SE
ΦΦΦΦ colis
ΦΦΦΦ alvéole
ΦΦΦΦ stockage
CΦΦΦΦ M G
ΦΦΦΦ : débit m olaire (m ol/an)C : concentration (m ol/m3)
LE COLISLE C OLIS
L ’A LVEOLEL ’A LV EOLE
Champ proche
Cham p lo intain
Alliances et Salomé : Visualisation
Radionucléides sortants du colis (en moles par m3 par an) en fonction du temps (en ans).
Coupe 2D d’une ensemble d’alvéoles Concentration de Selenium (mol/m3) à 500 000ans
Calcul champ lointain dans la couche géologique du stockage Concentration d’I129
(mol/m3) à 50 000 ans
Calcul champ lointain sur les quatre couches géologiquesCharge hydraulique (m)
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Conclusion
� Alliances s’appuie sur les modules Salomé :� MED mémoire et les drivers fournis
� XData
� A permis à Alliances d’axer ses développements sur les
intégrations et les couplages entre composants
� Alliances utilise les modules GEOM, MESH et VISU
� La principale amélioration souhaitée de Salomé concerne MED mémoire : son optimisation pour pouvoir réaliser des calculs Alliances sur de plus gros maillages
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