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Modélisation mathématique de la migration des nitrates dans les eaux souterraines
No full textThe objective of this thesis is to provide effective models to study the vulnerability of aquifers to agricultural pollution, with a particular emphasis on the contribution of nitrates.In the first part of the thesis, we focus on improving numerical methods to solve systems of nonlinear algebraic equations, mainly in the context of chemical modeling. Although the Newton-Raphson method is commonly used, its limitations, mainly linked to the management of the Jacobian matrix (and its poor conditioning), have led to the exploration of a more flexible iterative method, such as the method of Anderson acceleration AA(m) where m denotes the depth of the method. First, we prove that the type I and type II Anderson AA(1) methods are locally q-linearly convergent as soon as the Lipschitz constant of the fixed point application is sufficiently small. We illustrate the effectiveness of the method by applying it to the resolution of chemical equilibria, a test case identified as being difficult due to the strong nonlinearity ofthe chemical system and the stiffness of the transport phenomena. Specifically, we combine Anderson’s acceleration method with a particular formulation of the equilibrium system, called the method of positive continued fractions (usually used as a preconditioner). This approach is validated by numerical simulations from the "GDR Momas easy 1D Test". It makes it possible to considerably improve the robustness of algorithms for resolving chemical equilibria, especially as it is coupled with a strategy to monitor the depth of the Anderson acceleration method in order to control the conditioning of the iterative matrices resulting from least squares problems, thus guaranteeing the numerical stability of the algorithm.In the second part of the thesis, we integrate the previous chemical solver into a reactive transport model in an underground environment. The flow is described by a new model decoupling infiltration processes (mainly vertical) from water transfer processes in the aquifer (mainly horizontal). The 3D aquifer is then described as a 2D aquifer (Dupuit-Forcheimer hypothesis) supplied by a network of infiltration columns, independent of each other, described by a Richards 1D equation. The objective of this part is to extend this approach to the case of nitrate transport by initially integrating a biochemical zoning method making it possible to work locally on restricted sets of chemical species and thus to overcome the contrasts of ladder.The chemical equilibria resolution algorithm is integrated into each step, coupling chemical reactions to water transport. A formal asymptotic analysis of the complete reactive transport model allows us to justify our approach from a mathematical point of view. We conclude this study by presenting numerical simulations in a realistic context of nitrate dispersion in the underground environment.L’objectif de cette thèse est de fournir des modèles efficaces pour étudier la vulnérabilité des aquifères face à la pollution agricole, avec un accent particulier sur la contribution des nitrates. Dans la première partie de la thèse, nous nous concentrons sur l’amélioration des méthodes numériques pour résoudre des systèmes d’équations algébriques non-linéaires, principalement dans le cadre de la modélisation chimique. Bien que la méthode de Newton-Raphson soit couramment utilisée, ses limites, principalement liées à la gestion de la matrice jacobienne (et de son mauvais conditionnement), ont conduit à l’exploration d’une méthode itérative plus flexible, telle que la méthode d’accélération d’Anderson AA(m) où m désigne la profondeur de la méthode. Dans un premier temps, nous prouvons que les méthodes d’Anderson AA(1) de type I et de type II sont localement q-linéairement convergentes dès que la constante de Lipschitz de l’application du point fixe est suffisamment petite. Nous illustrons l’efficacité de la méthode en l’appliquant à la résolution des équilibres chimiques, cas test identifié comme étant difficile en raison de la forte non-linéarité du système chimique et de la raideur des phénomènes de transport. Plus précisément, nous combinons la méthode d’accélération d’Anderson à une formulation particulière du système d’équilibre, appelée méthode des fractions continues positives (généralement utilisée comme pré-conditionneur). Cette approche est validée par des simulations numériques issues du "Test GDR Momas easy 1D". Elle permet d’améliorer considérablement la robustesse des algorithmes de résolution des équilibres chimiques, d’autant plus qu’elle est couplée à une stratégie de suivi de la profondeur "m" afin de contrôler le conditionnement des matrices itératives résultant des problèmes des moindres carrés, garantissant ainsi la stabilité numérique de l’algorithme. Dans la seconde partie de la thèse, nous intégrons le précédent solveur chimique à un modèle de transport réactif en milieu souterrain. L’écoulement est décrit par un nouveau modèle découplant les processus d’infiltration (principalement verticaux) des processus de transfert d’eau dans l’aquifère (principalement horizontaux). L’aquifère 3D est alors décrit comme un aquifère 2D (hypothèse de Dupuit-Forcheimer) alimenté par un réseau de colonnes d’infiltration, indépendantes les unes des autres, décrites par une équation de Richards 1D. L’objectif de cette partie consiste à étendre cette approche au cas du transport des nitrates en intégrant dans un premier temps une méthode de zonage biochimique permettant de travailler localement sur des ensembles restreints d’espèces chimiques et ainsi de s’affranchir des contrastes d’échelle. L’algorithme de résolution des équilibres chimiques est intégré à chaque étape, couplant les réactions chimiques au transport de l’eau. Une analyse asymptotique formelle du modèle complet de transport réactif nous permet de justifier notre approche d’un point de vue mathématique. Nous concluons cette étude en présentant des simulations numériques dans un contexte réaliste de dispersion des nitrates dans l’environnement souterrain
Modélisation mathématique de la migration des nitrates dans les eaux souterraines
No full textThe objective of this thesis is to provide effective models to study the vulnerability of aquifers to agricultural pollution, with a particular emphasis on the contribution of nitrates.In the first part of the thesis, we focus on improving numerical methods to solve systems of nonlinear algebraic equations, mainly in the context of chemical modeling. Although the Newton-Raphson method is commonly used, its limitations, mainly linked to the management of the Jacobian matrix (and its poor conditioning), have led to the exploration of a more flexible iterative method, such as the method of Anderson acceleration AA(m) where m denotes the depth of the method. First, we prove that the type I and type II Anderson AA(1) methods are locally q-linearly convergent as soon as the Lipschitz constant of the fixed point application is sufficiently small. We illustrate the effectiveness of the method by applying it to the resolution of chemical equilibria, a test case identified as being difficult due to the strong nonlinearity ofthe chemical system and the stiffness of the transport phenomena. Specifically, we combine Anderson’s acceleration method with a particular formulation of the equilibrium system, called the method of positive continued fractions (usually used as a preconditioner). This approach is validated by numerical simulations from the "GDR Momas easy 1D Test". It makes it possible to considerably improve the robustness of algorithms for resolving chemical equilibria, especially as it is coupled with a strategy to monitor the depth of the Anderson acceleration method in order to control the conditioning of the iterative matrices resulting from least squares problems, thus guaranteeing the numerical stability of the algorithm.In the second part of the thesis, we integrate the previous chemical solver into a reactive transport model in an underground environment. The flow is described by a new model decoupling infiltration processes (mainly vertical) from water transfer processes in the aquifer (mainly horizontal). The 3D aquifer is then described as a 2D aquifer (Dupuit-Forcheimer hypothesis) supplied by a network of infiltration columns, independent of each other, described by a Richards 1D equation. The objective of this part is to extend this approach to the case of nitrate transport by initially integrating a biochemical zoning method making it possible to work locally on restricted sets of chemical species and thus to overcome the contrasts of ladder.The chemical equilibria resolution algorithm is integrated into each step, coupling chemical reactions to water transport. A formal asymptotic analysis of the complete reactive transport model allows us to justify our approach from a mathematical point of view. We conclude this study by presenting numerical simulations in a realistic context of nitrate dispersion in the underground environment.L’objectif de cette thèse est de fournir des modèles efficaces pour étudier la vulnérabilité des aquifères face à la pollution agricole, avec un accent particulier sur la contribution des nitrates. Dans la première partie de la thèse, nous nous concentrons sur l’amélioration des méthodes numériques pour résoudre des systèmes d’équations algébriques non-linéaires, principalement dans le cadre de la modélisation chimique. Bien que la méthode de Newton-Raphson soit couramment utilisée, ses limites, principalement liées à la gestion de la matrice jacobienne (et de son mauvais conditionnement), ont conduit à l’exploration d’une méthode itérative plus flexible, telle que la méthode d’accélération d’Anderson AA(m) où m désigne la profondeur de la méthode. Dans un premier temps, nous prouvons que les méthodes d’Anderson AA(1) de type I et de type II sont localement q-linéairement convergentes dès que la constante de Lipschitz de l’application du point fixe est suffisamment petite. Nous illustrons l’efficacité de la méthode en l’appliquant à la résolution des équilibres chimiques, cas test identifié comme étant difficile en raison de la forte non-linéarité du système chimique et de la raideur des phénomènes de transport. Plus précisément, nous combinons la méthode d’accélération d’Anderson à une formulation particulière du système d’équilibre, appelée méthode des fractions continues positives (généralement utilisée comme pré-conditionneur). Cette approche est validée par des simulations numériques issues du "Test GDR Momas easy 1D". Elle permet d’améliorer considérablement la robustesse des algorithmes de résolution des équilibres chimiques, d’autant plus qu’elle est couplée à une stratégie de suivi de la profondeur "m" afin de contrôler le conditionnement des matrices itératives résultant des problèmes des moindres carrés, garantissant ainsi la stabilité numérique de l’algorithme. Dans la seconde partie de la thèse, nous intégrons le précédent solveur chimique à un modèle de transport réactif en milieu souterrain. L’écoulement est décrit par un nouveau modèle découplant les processus d’infiltration (principalement verticaux) des processus de transfert d’eau dans l’aquifère (principalement horizontaux). L’aquifère 3D est alors décrit comme un aquifère 2D (hypothèse de Dupuit-Forcheimer) alimenté par un réseau de colonnes d’infiltration, indépendantes les unes des autres, décrites par une équation de Richards 1D. L’objectif de cette partie consiste à étendre cette approche au cas du transport des nitrates en intégrant dans un premier temps une méthode de zonage biochimique permettant de travailler localement sur des ensembles restreints d’espèces chimiques et ainsi de s’affranchir des contrastes d’échelle. L’algorithme de résolution des équilibres chimiques est intégré à chaque étape, couplant les réactions chimiques au transport de l’eau. Une analyse asymptotique formelle du modèle complet de transport réactif nous permet de justifier notre approche d’un point de vue mathématique. Nous concluons cette étude en présentant des simulations numériques dans un contexte réaliste de dispersion des nitrates dans l’environnement souterrain
Mathematical modeling of nitrate migration in groundwater
No full textL’objectif de cette thèse est de fournir des modèles efficaces pour étudier la vulnérabilité des aquifères face à la pollution agricole, avec un accent particulier sur la contribution des nitrates. Dans la première partie de la thèse, nous nous concentrons sur l’amélioration des méthodes numériques pour résoudre des systèmes d’équations algébriques non-linéaires, principalement dans le cadre de la modélisation chimique. Bien que la méthode de Newton-Raphson soit couramment utilisée, ses limites, principalement liées à la gestion de la matrice jacobienne (et de son mauvais conditionnement), ont conduit à l’exploration d’une méthode itérative plus flexible, telle que la méthode d’accélération d’Anderson AA(m) où m désigne la profondeur de la méthode. Dans un premier temps, nous prouvons que les méthodes d’Anderson AA(1) de type I et de type II sont localement q-linéairement convergentes dès que la constante de Lipschitz de l’application du point fixe est suffisamment petite. Nous illustrons l’efficacité de la méthode en l’appliquant à la résolution des équilibres chimiques, cas test identifié comme étant difficile en raison de la forte non-linéarité du système chimique et de la raideur des phénomènes de transport. Plus précisément, nous combinons la méthode d’accélération d’Anderson à une formulation particulière du système d’équilibre, appelée méthode des fractions continues positives (généralement utilisée comme pré-conditionneur). Cette approche est validée par des simulations numériques issues du "Test GDR Momas easy 1D". Elle permet d’améliorer considérablement la robustesse des algorithmes de résolution des équilibres chimiques, d’autant plus qu’elle est couplée à une stratégie de suivi de la profondeur "m" afin de contrôler le conditionnement des matrices itératives résultant des problèmes des moindres carrés, garantissant ainsi la stabilité numérique de l’algorithme. Dans la seconde partie de la thèse, nous intégrons le précédent solveur chimique à un modèle de transport réactif en milieu souterrain. L’écoulement est décrit par un nouveau modèle découplant les processus d’infiltration (principalement verticaux) des processus de transfert d’eau dans l’aquifère (principalement horizontaux). L’aquifère 3D est alors décrit comme un aquifère 2D (hypothèse de Dupuit-Forcheimer) alimenté par un réseau de colonnes d’infiltration, indépendantes les unes des autres, décrites par une équation de Richards 1D. L’objectif de cette partie consiste à étendre cette approche au cas du transport des nitrates en intégrant dans un premier temps une méthode de zonage biochimique permettant de travailler localement sur des ensembles restreints d’espèces chimiques et ainsi de s’affranchir des contrastes d’échelle. L’algorithme de résolution des équilibres chimiques est intégré à chaque étape, couplant les réactions chimiques au transport de l’eau. Une analyse asymptotique formelle du modèle complet de transport réactif nous permet de justifier notre approche d’un point de vue mathématique. Nous concluons cette étude en présentant des simulations numériques dans un contexte réaliste de dispersion des nitrates dans l’environnement souterrain.The objective of this thesis is to provide effective models to study the vulnerability of aquifers to agricultural pollution, with a particular emphasis on the contribution of nitrates.In the first part of the thesis, we focus on improving numerical methods to solve systems of nonlinear algebraic equations, mainly in the context of chemical modeling. Although the Newton-Raphson method is commonly used, its limitations, mainly linked to the management of the Jacobian matrix (and its poor conditioning), have led to the exploration of a more flexible iterative method, such as the method of Anderson acceleration AA(m) where m denotes the depth of the method. First, we prove that the type I and type II Anderson AA(1) methods are locally q-linearly convergent as soon as the Lipschitz constant of the fixed point application is sufficiently small. We illustrate the effectiveness of the method by applying it to the resolution of chemical equilibria, a test case identified as being difficult due to the strong nonlinearity ofthe chemical system and the stiffness of the transport phenomena. Specifically, we combine Anderson’s acceleration method with a particular formulation of the equilibrium system, called the method of positive continued fractions (usually used as a preconditioner). This approach is validated by numerical simulations from the "GDR Momas easy 1D Test". It makes it possible to considerably improve the robustness of algorithms for resolving chemical equilibria, especially as it is coupled with a strategy to monitor the depth of the Anderson acceleration method in order to control the conditioning of the iterative matrices resulting from least squares problems, thus guaranteeing the numerical stability of the algorithm.In the second part of the thesis, we integrate the previous chemical solver into a reactive transport model in an underground environment. The flow is described by a new model decoupling infiltration processes (mainly vertical) from water transfer processes in the aquifer (mainly horizontal). The 3D aquifer is then described as a 2D aquifer (Dupuit-Forcheimer hypothesis) supplied by a network of infiltration columns, independent of each other, described by a Richards 1D equation. The objective of this part is to extend this approach to the case of nitrate transport by initially integrating a biochemical zoning method making it possible to work locally on restricted sets of chemical species and thus to overcome the contrasts of ladder.The chemical equilibria resolution algorithm is integrated into each step, coupling chemical reactions to water transport. A formal asymptotic analysis of the complete reactive transport model allows us to justify our approach from a mathematical point of view. We conclude this study by presenting numerical simulations in a realistic context of nitrate dispersion in the underground environment
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
koamabayili/VECTRON-author-checklist: VECTRON author checklist
No full textWe have done our best to complete the author checklist relating to the use of animals in the hut study. Note that the objective for the hut study was to evaluate the IRS treatment applications for residual efficacy against Anopheles mosquitoes, including the local An. coluzzii mosquito population. Cows were only used to attract mosquitoes into the huts and no tests were carried out directly on the cows. The author checklist is intended for use with studies where experiments are carried out on animals, which is why we have had such difficulty in completing this for the hut study, as many of the questions do not relate to how the cows were used
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