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Dynamique des MES et perspectives de modélisation dans deux petits bassins versants agricoles de l’Ouest de la France

Dynamique des MES et perspectives de modélisation dans deux petits bassins versants agricoles de l’Ouest de la France PDF Author: Mounira de l'auteur Mayet
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Languages : fr
Pages : 20

Book Description
L’excès des Matières En Suspension (MES) dans les cours d’eau nuit à la qualité des écosystèmes aquatiques, en diminuant la lumière, en colmatant les habitats et en transportant différents polluants. Deux petits bassins versants agricoles ont été comparés, Moulinet et Naizin, qui diffèrent par l’usage du sol et l’état des berges des cours d’eau. La turbidité et le débit ont été acquis en continu durant plus d’une année hydrologique [Oct.07 – Févr.09] à l’exutoire des bassins versants. La concentration de MES a été mesurée au laboratoire sur des prélèvements hors crue et en crue pour étalonner les turbidimètres. Les objectifs du travail étaient en premier lieu d’établir des bilans des MES à l’échelle annuelle et mensuelle en approfondissant au préalable l’étalonnage qui fournit ces données. En second lieu, nous avons mené des premiers essais de modélisation des crues pour identifier les sources de MES et quantifier leurs flux. Les résultats de la modélisation ont confirmé les conclusions des bilans. Les flux de MES sont beaucoup plus élevés sur le Moulinet, issus principalement de la remobilisation du stock de sédiments, alors que l’érosion des versants représente une part importante des flux de MES sur Naizin. Ce travail doit être poursuivi pour mieux comprendre la variabilité de la relation [MES]-Turbidité. Il a aussi permis d’identifier des perspectives d’amélioration du modèle.

Dynamique des MES et perspectives de modélisation dans deux petits bassins versants agricoles de l’Ouest de la France

Dynamique des MES et perspectives de modélisation dans deux petits bassins versants agricoles de l’Ouest de la France PDF Author: Mounira de l'auteur Mayet
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Languages : fr
Pages : 20

Book Description
L’excès des Matières En Suspension (MES) dans les cours d’eau nuit à la qualité des écosystèmes aquatiques, en diminuant la lumière, en colmatant les habitats et en transportant différents polluants. Deux petits bassins versants agricoles ont été comparés, Moulinet et Naizin, qui diffèrent par l’usage du sol et l’état des berges des cours d’eau. La turbidité et le débit ont été acquis en continu durant plus d’une année hydrologique [Oct.07 – Févr.09] à l’exutoire des bassins versants. La concentration de MES a été mesurée au laboratoire sur des prélèvements hors crue et en crue pour étalonner les turbidimètres. Les objectifs du travail étaient en premier lieu d’établir des bilans des MES à l’échelle annuelle et mensuelle en approfondissant au préalable l’étalonnage qui fournit ces données. En second lieu, nous avons mené des premiers essais de modélisation des crues pour identifier les sources de MES et quantifier leurs flux. Les résultats de la modélisation ont confirmé les conclusions des bilans. Les flux de MES sont beaucoup plus élevés sur le Moulinet, issus principalement de la remobilisation du stock de sédiments, alors que l’érosion des versants représente une part importante des flux de MES sur Naizin. Ce travail doit être poursuivi pour mieux comprendre la variabilité de la relation [MES]-Turbidité. Il a aussi permis d’identifier des perspectives d’amélioration du modèle.

Mesure et analyse de la dynamique temporelle des flux solides dans les petits bassins versants

Mesure et analyse de la dynamique temporelle des flux solides dans les petits bassins versants PDF Author: Amphone Vongvixay
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Languages : fr
Pages : 185

Book Description
Cette thèse s’intéresse, d'une part, à la mesure et à la description des flux de MES dans un petit bassin versant agricole, d'autre part, à leur mise en relation avec les origines des MES, les déterminants climatiques et l’ordre des cours d’eau. Les flux de MES sont suivis depuis plusieurs années à l’exutoire du bassin versant du Moulinet (4,5 km2, Basse- Normandie) ; l’Oir, rivière d’ordre supérieur (bassin de 87 km2), a été instrumentée dans le cadre de cette thèse. Outre la mesure du charriage qui permet de déterminer le critère de mobilisation des particules du fond du ruisseau, la mesure des [MES] à partir de la turbidité a été approfondie. La dynamique temporelle des MES a été analysée par différentes approches (relation [MES]-débit, statistique, modélisation) à différentes échelles de temps (année, saison et mois, jour, crue). Une première comparaison de fonctionnement hydrologique entre le bassin versant du Moulinet et de l’Oir a été aussi réalisée.

MNT et observations multi-locales du réseau de drainage d'un petit bassin versant rural dans une perspective d'aide à la modélisation spatialisée

MNT et observations multi-locales du réseau de drainage d'un petit bassin versant rural dans une perspective d'aide à la modélisation spatialisée PDF Author: Benoit Sarrazin
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Languages : fr
Pages : 0

Book Description
Le fonctionnement hydrologique des petits bassins versants ruraux de quelques km2 à régime intermittent est complexe car de nombreux processus affectent le cheminement des eaux de surface. Il en résulte une variabilité de la densité de drainage et de la dynamique de l'écoulement au sein du réseau hydrographique. Cette dynamique de fonctionnement est peu prise en considération du fait des difficultés d'ordres techniques et économiques pour suffisamment observer les mouvements de l'eau à la surface. Or, c'est une information essentielle pour décrire la connectivité hydrologique du bassin qui représente la distribution spatiale et temporelle des surfaces contributives à l'écoulement par leur connexion au réseau de drainage. De telles connaissances seraient utiles pour traiter la question de la séparation entre production et transfert effectuée dans les modèles hydrologiques, avec la perspective de proposer des simulations plus justes physiquement. L'objectif de la thèse est de proposer des approches spatiales pour mieux intégrer la dynamique de fonctionnement du réseau de drainage en lien étroit avec la réponse hydrologique du bassin. Le Mercier (7 km2) est le site expérimental situé en tête du bassin versant de l'Yzeron (142 km2) localisé à l'ouest de l'agglomération lyonnaise. Ce bassin sur socle cristallin est composé essentiellement de surfaces agricoles et de forêts. Son fonctionnement hydrologique est affecté par l'existence de zones humides contributives. Un réseau de routes et de fossés anthropiques s'ajoute aux talwegs naturels. Les méthodes développées relèvent de deux approches : (1) la microtopographie issue d'un MNT LiDAR (Light Detection and Ranging) permet d'identifier et décrire des extensions fonctionnelles du réseau de drainage d'une part au niveau des linéaires artificiels avec un apport minimal de données externes, et d'autre part au niveau des talwegs naturels en distinguant la présence ou l'absence d'un chenal de drainage, signe d'un potentiel d'écoulement concentré. (2) Un dispositif de 18 capteurs limnimétriques est mis en œuvre pour assurer un suivi permanent de la réponse hydrologique par emboitement de stations au sein du réseau hydrographique. Cette observation « multi-locale » permet de mesurer l'évolution de la densité de drainage, d'identifier localement la hiérarchie des facteurs qui affectent la réponse et de distinguer différentes dynamiques de transfert dans le réseau de drainage. Les résultats des approches par la microtopographie et par observations multi-locales aident à identifier des régions du bassin au comportement différent. Ils permettent notamment de mieux comprendre les interrelations entre occupation du sol et processus hydrologiques, voire géomorphologie et processus. Ces résultats valident donc l'intérêt du capteur LiDAR et celui d'un dispositif in situ souple et adaptable pour proposer un « pattern de drainage » réaliste en limitant le recours au terrain. Enfin, ce pattern décrivant la tendance d'organisation spatiale des écoulements, est paramétré dans une fonction de transfert géomorphologique calculée sur la base des cheminements fournis par un MNT. L'usage de cet outil constitue une ébauche mais conforte l'idée d'un couplage entre le pattern de drainage et la réponse du bassin versant dans des conditions d'intensité pluvieuse soutenue et d'humidité modérée pour expliquer la réponse rapide du bassin. L'ensemble des résultats justifie donc la mise en avant de la nature transitoire du réseau de drainage pour paramétrer des modèles spatialisés avec la perspective d'améliorer leurs capacités prédictives.

Évaluation des risques de contamination des eaux de surface sur des bassins versants agricoles. Approches multiscalaires par modélisation spatiale et analyse multicritère pour l'aide à la décision

Évaluation des risques de contamination des eaux de surface sur des bassins versants agricoles. Approches multiscalaires par modélisation spatiale et analyse multicritère pour l'aide à la décision PDF Author: Francis Macary
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Languages : en
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Book Description
Il est désormais avéré que les pratiques intensives de production agricole mises en œuvre depuis les années 1960 en Europe, sont responsables de la dégradation des écosystèmes et notamment de la qualité des eaux de surface et souterraines. Afin de respecter les objectifs de résultat définis par la Directive Cadre sur l'Eau à l'échéance 2015, les gestionnaires de la ressource ont désormais ciblés prioritairement la protection des zones d'alimentation des captages. Cela nécessite une évaluation environnementale à une échelle adaptée aux mesures mises en œuvre. Ces éléments expliquent les objectifs de cette thèse, à savoir la contribution au développement de méthodes d'évaluation environnementale des activités agricoles à l'échelle des territoires, en complément de celles déjà existantes. Nous avons ainsi utilisé (i) des méthodes d'analyse et de modélisation multicritère (ELECTRE) combinées avec un système d'information géographique au niveau de petits bassins versants élémentaires de 2 à 5 km2 (sur le bassin de l'Oir, en Basse Normandie, Nord-ouest de la France et celui d'Auradé sur les Coteaux de Gascogne, Sud-ouest de la France) (ii) une approche par modélisation spatiale (dénommée PIXAL) des risques agro-environnementaux en utilisant la télédétection et un SIG, au niveau d'un grand espace à enjeu environnemental de plusieurs milliers de km2, (Coteaux de Gascogne). Dans les deux approches, nous avons montré que la combinaison de critères de vulnérabilité des eaux et de pression agricole choisis de façon pertinente, permettent d'évaluer les risques agro-environnementaux à différents niveaux d'organisation spatiale. L'évaluation à la parcelle agricole (niveau de la prise de décision par les acteurs de terrain) procure une représentation au niveau du bassin versant élémentaire. L'évaluation au pixel de l'image satellitale (Landsat 5-TM) permet une représentation à différents niveaux de bassins versants emboîtés par agrégation. En perspective, un couplage entre un modèle d'analyse multicritère avec un modèle spatial, pourrait permettre d'améliorer la performance de l'évaluation aux différents niveaux de l'action publique ou de terrain et d'apporter des éléments de réponse supplémentaires à la problématique du changement d'échelle spatiale.

REFLEXIONS SUR L'UTILITE DES MODELES MATHEMATIQUES DANS LA GESTION DE LA POLLUTION DIFFUSE D'ORIGINE AGRICOLE

REFLEXIONS SUR L'UTILITE DES MODELES MATHEMATIQUES DANS LA GESTION DE LA POLLUTION DIFFUSE D'ORIGINE AGRICOLE PDF Author: LUIZ AUGUSTO.. KAUARK LEITE
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Languages : fr
Pages : 451

Book Description
LE PREMIER OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST DE CONTRIBUER A L'EVALUATION DES DEUX APPROCHES, EMPIRIQUE ET CONCEPTUELLE, DE MODELISATION DU TRANSPORT DE POLLUANTS DIFFUS D'ORIGINE AGRICOLE QUANT A LEUR CAPACITE DE REPRESENTER L'EVOLUTION TEMPORELLE DES CONCENTRATIONS ET DES FLUX DES MES, DES NITRATES ET DU PHOSPHORE A L'EXUTOIRE D'UN BASSIN VERSANT AGRICOLE. NOUS AVONS VALIDE DEUX MODELES REPRESENTATIFS DE CHACUNE DES APPROCHES; LE PREMIER MODELE EST INSPIRE DES MODELES CREAMS ET SWRRB ET LE DEUXIEME EST LE HSPF. LE DEUXIEME OBJECTIF EST D'ANALYSER L'UTILITE DES MODELES MATHEMATIQUES DANS LA GESTION DE LA POLLUTION AGRICOLE PAR RAPPORT A CINQ PROBLEMES AUXQUELS SONT CONFRONTES LES GESTIONNAIRES: CALCUL DES FLUX POLLUANTS, EVALUATION DU RISQUE DE DEPASSEMENT D'UNE CONCENTRATION, DESCRIPTION DE MECANISMES DE TRANSPORT DE POLLUANTS, DETERMINATION ET QUANTIFICATION DES SOURCES DE POLLUANTS ET EVALUATION DE L'IMPACT SUR LA QUALITE DE L'EAU DES CHANGEMENTS DES PRATIQUES AGRICOLES

Modélisation du transfert de MES à l'échelle du bassin versant de la Baïse (Sud-ouest, France)

Modélisation du transfert de MES à l'échelle du bassin versant de la Baïse (Sud-ouest, France) PDF Author: Cristian Ros Ortega
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Languages : fr
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Book Description
Au sein de bassins versants agricoles, I'augmentation rapide et importante des teneurs en contaminants des eaux est liée à I'impact anthropique. Une partie des contaminants transportés s'effectue sous forme dissoute et une autre partie est associée aux particules et au carbone (certains métaux et pesticides). C'est impact est surtout mis en évidence lors des épisodes de crue. Peu de travaux ont abordé cette problématique dans des bassins versants de grande taille (supérieur à 1000 km2) el dans des contextes d'agriculture intensive. Dans ce type de bassin, les fortes variabilités spatiales et temporelles des données climatiques, I'occupation des sols etc, impliquent la nécessite d'utiliser des modèles hydrologiques pour simuler les transferts de polluants et faire des simulations de changements de pratiques et/ou de changements climatiques. Pour cela, 3 points ont été abordes : 1. L'étude de la variabilité temporelle du transport de MES (Analyse des événements, variations saisonnières, annuelles et interannuelles. 2. Identification des facteurs qui peuvent expliquer les réponses hydrologiques et sédimentologiques. 3. Amélioration des interprétations des concentrations de MES et COP (analyse des cycles d'hystérésis) pour déterminer les source.

Compréhension et modélisation des processus hydrologique dans un petit bassin versant périurbain à l'aide d'une approche spatialisée orientée objet et modulaire. Application aux sous-basins de la chaudanne et du mercier (bassin de l'Yzeron, France)

Compréhension et modélisation des processus hydrologique dans un petit bassin versant périurbain à l'aide d'une approche spatialisée orientée objet et modulaire. Application aux sous-basins de la chaudanne et du mercier (bassin de l'Yzeron, France) PDF Author: Sonja Jankowfsky
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Languages : fr
Pages : 0

Book Description
La densification actuelle de l'urbanisation conduit à un changement d'occupation du sol et du réseau de drainage en zone péri-urbaine. L'écoulement est concentré dans des fossés ou des réseaux d'assainissement et ainsi accéléré. Ces phénomènes peuvent avoir des conséquences importantes pour les nappes et les cours d'eau, comme par exemple l'aggravation des crues et des sécheresses et l'altération de la qualité chimique et/ou biologique du milieu. Sous la pression réglementaire (Directive Cadre Européenne sur l'Eau) et la demande sociale, les gestionnaires sont donc confrontés à des choix complexes en terme d'aménagement. Ainsi, il est nécessaire de mettre au point des méthodes et des modèles capables de quantifier l'impact de l'augmentation de l'urbanisation sur la vulnérabilité des hydro-systèmes péri-urbains. Dans ce travail, nous formulons l'hypothèse qu'une modélisation hydrologique spatialisée continue, prenant explicitement en compte les objets des paysages périurbains (parcelles urbaines, agricoles, forestières, haies,..) et les éléments déterminant les chemins de l'eau (topographie, mais aussi réseaux d'assainissement ou de routes) peut aider à comprendre et hiérarchiser le rôle des différents objets du paysage sur la réponse hydrologique. Pour ce faire, le modèle distribué PUMMA (Peri-Urban Model for landscape Management) adapté aux bassins versants péri-urbains, a été développé dans le cadre de cette thèse. Il consiste en une intégration du modèle existant URBS, décrivant des processus hydrologiques urbains à l'échelle d'une parcelle cadastrale, dans la plate-forme de modélisation LIQUID, qui contient déjà des modules représentants des processus hydrologiques en zone rurale. PUMMA a également été complété par de nouveaux modules simulant les déversoirs d'orage, les bassins de rétention et le transfert du ruissellement de surface. Le modèle suit une approche orientée objet dans laquelle le paysage est divisé en mailles irrégualières, correspondant aux parcelles cadastrales en zone urbaine et aux unités de réponse hydrologiques (HRUs) en zone rurale. Afin de pouvoir appliquer le modèle à l'échelle d'un bassin versant, des méthodes automatiques pour la préparation des données géographiques ont été mises au point. De plus, une méthode a été développée pour déterminer les contours de bassins versants péri-urbains, en distinguant les surfaces contributives de temps sec et humide. Le modèle a été appliqué au bassin versant de la Chaudanne, un sous-bassin de l'Yzeron, situé en zone péri-urbaine lyonnaise pour deux années en conditions contrastées (sèche et humide). Les paramètres du modèle ont été spécifiés à partir des observations disponibles et des données de la littérature. Les résultats montrent un comportement du modèle réaliste et une aptitude à représenter les comportements différents en période sèche et humide, en lien avec des degrés de saturation des sols différents, même si les pics de débits d'été sont en général surestimés. Différents tests de sensibilité sur certains processus/paramètres montrent l'importance des processus urbains sur la réponse hydrologique du bassin, comme en particulier la génération de ruissellement de surface par les surfaces imperméables et naturelles urbaines, le drainage de l'eau du sol par les réseaux d'assainissement et les connexions entre les îlots urbains et le réseau hydrographique naturel et artificiel. L'épaisseur des sols et la conductivité hydraulique à saturation latérale jouent aussi un rôle important sur la dynamique du débit de base. Nous montrons aussi le potentiel du modèle pour tester différents scenarii d'aménagement ou de gestion des eaux pluviales.

Modélisation des transferts d'eau et d'azote dans les sols et les nappes. Développement d'un modèle conceptuel distribué. Applications à de petits bassins versants agricoles

Modélisation des transferts d'eau et d'azote dans les sols et les nappes. Développement d'un modèle conceptuel distribué. Applications à de petits bassins versants agricoles PDF Author: Véronique Beaujouan
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Languages : fr
Pages : 420

Book Description
L'évaluation des actions de reconquête de la qualité de l'eau, notamment en ce qui conceme l'azote, peut passer par une étape de modélisation. Des hypothèses simples de fonctionnement des bassins versants ont ainsi été posées et un modèle hydrologique distribué, TNT, a été développé. Divers tests de TNT ont été effectués sur le bassin de Kervidy (Morbihan), et sur des bassins virtuels simples, aux géomorphologies contrastées: sensibilité aux paramètres et hypothèses; simulation du débit, de la profondeur de la nappe... Le domaine de validité de TNT regroupe les petits bassins versants agricoles, aux sols relativement perméables sur substrat imperméable, avec une nappe peu profonde, en climat tempéré humide. Après intégration de différents modules de transferts et transformations d'azote, TNT à été utilisé pour chercher à répondre à trois grands types de questions. L'influence de la localisation des cultures sur les flux d'azote a été étudiée. Les résultats de simulations simples, par couplage avec le modèle agronomique STICS, suggèrent que l'interposition d'une culture sous-fertilisée entre la rivière et une culture sur-fertilisée permet de limiter la pollution de la rivière. Les temps de transtert au sein d'un versant ont ensuite été simulés. Le versant étudié présente une forte inertie face aux transferts d'azote, et le modèle est sensible à la localisation de la fertilisation. Enfin, le lien entre géomorphologie et dénitrification a été étudié, ce qui a permis de vérifier la possiblité d'intégration de transformation d'azote à TNT et l'obtention de réponses spatiales différentes selon la morphologie des bassins. L'utilisation de TNT pour la caractérisation de bassins versants peut être envisagée, mais, actuellement, TNT doit être considéré comme un modèle d'analyse et d'aide à la recherche et non comme un modèle opérationnel de prédiction. Il est à utiliser avec précaution, avec des objectifs précis, dans un cadre de recherche et d'analyse de scénarios.

MODELISATION HYDROLOGIQUE DISTRIBUEE. INFLUENCE DE LA TOPOGRAPHIE ET DES SOLS ET APPLICATIONS AU TRANSFERT DE NITRATES

MODELISATION HYDROLOGIQUE DISTRIBUEE. INFLUENCE DE LA TOPOGRAPHIE ET DES SOLS ET APPLICATIONS AU TRANSFERT DE NITRATES PDF Author: PATRICIA.. BRUNEAU
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Languages : fr
Pages : 207

Book Description
L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL A ETE DE MODELISER LE CYCLE HYDROLOGIQUE SUR UN BASSIN VERSANT AGRICOLE ET D'APPLIQUER CETTE MODELISATION AU TRANSFERT DES NITRATES POUR DEFINIR DES ZONES A RISQUES VIS-A-VIS DU TRANSFERT DE NITRATES ET ANALYSER L'IMPACT D'APPORTS VARIABLES SUR CES ZONES. POUR REPONDRE A CET OBJECTIF, NOUS AVONS DANS UN PREMIER TEMPS VALIDE UN MODELE HYDROLOGIQUE SEMI DISTRIBUE, BASE SUR LE CONCEPT DE ZONES CONTRIBUTIVES: LE TOPMODEL. LE CONCEPT DE ZONES CONTRIBUTIVES ET LE FORMALISME QUI EN DECOULE (DECOUPAGE DE L'ESPACE EN FONCTION DE VALEUR D'UN INDICE TOPOGRAPHIQUE) A ETE APPLIQUE A UNE CARACTERISATION DE L'HYDROMORPHIE DES SOLS POUR ESSAYER D'INTEGRER DES DONNEES SOLS DANS LA MODELISATION HYDROLOGIQUE. DANS UN SECOND TEMPS A L'ECHELLE D'UN BASSIN VERSANT DE 600 HECTARES ET DE SOUS-BASSIN VERSANT DE TAILLE VARIABLE, NOUS AVONS DETERMINE LES PRATIQUES AGRICOLES ET LES CARACTERISTIQUES MORPHOMETRIQUES SPECIFIQUES A CHAQUE BASSIN VERSANT. NOUS AVONS ENSUITE ANALYSE LA DYNAMIQUE DES NITRATES SUR CES DIFFERENTS BASSINS. A PARTIR DE CES OBSERVATIONS, NOUS AVONS COUPLE UN MODULE DE TRANSFERTS DE NITRATES AU MODELE HYDROLOGIQUE, MODULE ADAPTE A LA STRUCTURE DU TOPMODEL, POUR DETERMINER LES PROCESSUS INFLUANT SUR LES SORTIES DE NITRATES A L'EXUTOIRE D'UN BASSIN VERSANT. LA MODELISATION HYDROLOGIQUE SUR LE BASSIN TEST A PERMIS DE RENDRE COMPTE DU COMPORTEMENT HYDROLOGIQUE DU BASSIN VERSANT. DE PLUS, L'ANALYSE DE LA DISTRIBUTION DES VALEURS DE L'INDICE TOPOGRAPHIQUE QUI EST LA BASE DU DECOUPAGE DU BASSIN VERSANT EN DOMAINES A REPONSE HYDROLOGIQUE SIMILAIRE A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE DEUX RELATIONS: 1) UNE RELATION STATISTIQUE ET SPATIALE ENTRE LES VALEURS D'INDICE TOPOGRAPHIQUE ET LE DEGRE D'HYDROMORPHIE DES SOLS; 2) UNE RELATION ENTRE LE DECOUPAGE DU BASSIN VERSANT EN DOMAINES A REPONSE HYDROLOGIQUE SIMILAIRE ET LE DECOUPAGE DU BASSIN VERSANT EN DES DOMAINES A PRATIQUES AGRICOLES HOMOGENES. CETTE DERNIERE RELATION, NOUS A PERMIS DE SPATIALISER LES APPORTS DANS LE MODULE NITRATE SUR UNE BASE IDENTIQUE A CELLE DU MODELE HYDROLOGIQUE. L'ANALYSE DE L'IMPACT DES MODIFICATIONS DE NIVEAUX D'APPORTS SUR LES DIFFERENTS DOMAINES DEFINIS A PERMIS DE MONTRER L'EXISTENCE DE ZONES A RISQUES VIS-A-VIS DU TRANSFERT DES NITRATES. IL S'AGIT ESSENTIELLEMENT DES ZONES A FORTES VALEURS D'INDICE TOPOGRAPHIQUE QUI CORRESPONDENT AUX ZONES DE BAS-FONDS OCCUPEES ESSENTIELLEMENT EN PRAIRIES PERMANENTES ET SUR LESQUELLES TOUTE MODIFICATION DES NIVEAUX D'APPORTS OU DU TYPE D'OCCUPATION DES SOLS INTRODUIT UNE REPONSE IMMEDIATE EN TERME DE SORTIES DE NITRATES A L'EXUTOIRE

Modélisation hydrologique distribuée

Modélisation hydrologique distribuée PDF Author: Patricia Bruneau
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Languages : fr
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Book Description
L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL A ETE DE MODELISER LE CYCLE HYDROLOGIQUE SUR UN BASSIN VERSANT AGRICOLE ET D'APPLIQUER CETTE MODELISATION AU TRANSFERT DES NITRATES POUR DEFINIR DES ZONES A RISQUES VIS-A-VIS DU TRANSFERT DE NITRATES ET ANALYSER L'IMPACT D'APPORTS VARIABLES SUR CES ZONES. POUR REPONDRE A CET OBJECTIF, NOUS AVONS DANS UN PREMIER TEMPS VALIDE UN MODELE HYDROLOGIQUE SEMI DISTRIBUE, BASE SUR LE CONCEPT DE ZONES CONTRIBUTIVES: LE TOPMODEL. LE CONCEPT DE ZONES CONTRIBUTIVES ET LE FORMALISME QUI EN DECOULE (DECOUPAGE DE L'ESPACE EN FONCTION DE VALEUR D'UN INDICE TOPOGRAPHIQUE) A ETE APPLIQUE A UNE CARACTERISATION DE L'HYDROMORPHIE DES SOLS POUR ESSAYER D'INTEGRER DES DONNEES SOLS DANS LA MODELISATION HYDROLOGIQUE. DANS UN SECOND TEMPS A L'ECHELLE D'UN BASSIN VERSANT DE 600 HECTARES ET DE SOUS-BASSIN VERSANT DE TAILLE VARIABLE, NOUS AVONS DETERMINE LES PRATIQUES AGRICOLES ET LES CARACTERISTIQUES MORPHOMETRIQUES SPECIFIQUES A CHAQUE BASSIN VERSANT. NOUS AVONS ENSUITE ANALYSE LA DYNAMIQUE DES NITRATES SUR CES DIFFERENTS BASSINS. A PARTIR DE CES OBSERVATIONS, NOUS AVONS COUPLE UN MODULE DE TRANSFERTS DE NITRATES AU MODELE HYDROLOGIQUE, MODULE ADAPTE A LA STRUCTURE DU TOPMODEL, POUR DETERMINER LES PROCESSUS INFLUANT SUR LES SORTIES DE NITRATES A L'EXUTOIRE D'UN BASSIN VERSANT. LA MODELISATION HYDROLOGIQUE SUR LE BASSIN TEST A PERMIS DE RENDRE COMPTE DU COMPORTEMENT HYDROLOGIQUE DU BASSIN VERSANT. DE PLUS, L'ANALYSE DE LA DISTRIBUTION DES VALEURS DE L'INDICE TOPOGRAPHIQUE QUI EST LA BASE DU DECOUPAGE DU BASSIN VERSANT EN DOMAINES A REPONSE HYDROLOGIQUE SIMILAIRE A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE DEUX RELATIONS: 1) UNE RELATION STATISTIQUE ET SPATIALE ENTRE LES VALEURS D'INDICE TOPOGRAPHIQUE ET LE DEGRE D'HYDROMORPHIE DES SOLS; 2) UNE RELATION ENTRE LE DECOUPAGE DU BASSIN VERSANT EN DOMAINES A REPONSE HYDROLOGIQUE SIMILAIRE ET LE DECOUPAGE DU BASSIN VERSANT EN DES DOMAINES A PRATIQUES AGRICOLES HOMOGENES. CETTE DERNIERE RELATION, NOUS A PERMIS DE SPATIALISER LES APPORTS DANS LE MODULE NITRATE SUR UNE BASE IDENTIQUE A CELLE DU MODELE HYDROLOGIQUE. L'ANALYSE DE L'IMPACT DES MODIFICATIONS DE NIVEAUX D'APPORTS SUR LES DIFFERENTS DOMAINES DEFINIS A PERMIS DE MONTRER L'EXISTENCE DE ZONES A RISQUES VIS-A-VIS DU TRANSFERT DES NITRATES. IL S'AGIT ESSENTIELLEMENT DES ZONES A FORTES VALEURS D'INDICE TOPOGRAPHIQUE QUI CORRESPONDENT AUX ZONES DE BAS-FONDS OCCUPEES ESSENTIELLEMENT EN PRAIRIES PERMANENTES ET SUR LESQUELLES TOUTE MODIFICATION DES NIVEAUX D'APPORTS OU DU TYPE D'OCCUPATION DES SOLS INTRODUIT UNE REPONSE IMMEDIATE EN TERME DE SORTIES DE NITRATES A L'EXUTOIRE