Author: Eric GauthierPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 122
Book Description
L'utilisation de la modélisation mathématique et des systèmes d'information géographique dans la gestion du risque de contamination des eaux souterraines par les pesticides
Author: Eric GauthierContribution des Systèmes d'Informations Géographiques (SIG) à la gestion et à l'aide à la décision
Author: Hanan DarwishePublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 179
Book Description
La nappe de la craie du Nord de la France est actuellement confrontée à des concentrations en nitrates qui dépassent les limites fixées par la directive européenne sur les nitrates. Dans le secteur de Lens (Pas-de-Calais), l’alimentation en eau potable se fait principalement dans cette nappe, où les concentrations en nitrates peuvent atteindre 100 mg/l. A quelques kilomètres au Nord (17 km de Lens), la nappe de la craie devient captive et il se produit une dénitrification naturelle qui assure une bonne qualité de l'eau. La gestion de la ressource en eau dans le secteur de Béthune, nécessite la réalisation d’une modélisation numérique qui s’est avérée comme un outil très performant pour comprendre le fonctionnement hydrodynamique des aquifères.L’utilisation de Systèmes d'Information Géographique (SIG) offre une plate-forme intégrée de gestion, d’analyse, de modélisation, d'affichage et d’aide à la décision. Une méthodologie basée sur la combinaison des SIG, la modélisation hydrogéologique, la modélisation hydrodispersive et les réseaux de neurones artificiels (RNA), a été adoptée pour orienter la gestion des eaux souterraines. Un modèle hydrodynamique a été créé par le code Modflow à l’aide d’un SIG. Un modèle conceptuel de données MCD préparé selon la méthode HBDS a permis de visualiser les liens qui existent entre les différents phénomènes étudiés. Le modèle physique de données MPD représenté par les geodatabases, a été réalisé pour structurer l'information spatiale (géographique) et/ou aspatiale (thématique). Le traitement, la manipulation et la création des données d’entrée ont été réalisés à l’aide d’un modèle conçu dans ArcGIS. Deux simulations ont été faites, en régime permanent pour caler le modèle, puis en régime transitoire pour étudier l’impact de prélèvements dans deux puits situés à Béthune. Le but recherché était de définir les débits optimums de prélèvements d'eau dans ces puits de manière à fournir une alimentation en eau potable dans secteur de Lens tout en préservant la capacité de dénitrification de l'aquifère exploité. Des scénarios de prélèvements, simulés par Modflow et à l’aide du RNA, ont été définis et testés pour des années sèches et humides au cours de la période 1972-2008. Un modèle de transport de nitrates a été créé par le code MT3D, et comparé avec un autre modèle basé sur un couplage entre le (RNA) et le (SIG) pour la prédiction spatiale de pollution par les nitrates des eaux souterraines. Ce modèle couplé permet la création de cartes de distribution spatiale des concentrations en nitrates à différentes échelles de temps, sans création de modèles de transport qui s'appuient sur des équations mathématiques complexes et nécessitent beaucoup de données d'entrée. Afin de mettre à profit les résultats des modèles créés dans cette étude, un outil de consultation et de gestion des données (GWMV) a été créé dans ArcGIS en VBA (Visual Basic for Applications). Cet outil contient des interfaces qui sont crées dans le cadre de la gestion de l’aquifère de Béthune. L’utilisateur peut consulter les bases de données en entrées et en sorties de manière simple et efficace.Ces travaux, bien qu'appliqués à l’aquifère de Béthune, sont génériques. La méthodologie suivie peut être appliquée à plusieurs types d’aquifères. De même, les travaux de modélisation, d'analyses, de simulation, et de création des interfaces sont adaptables à des problématiques différentes.
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
Author: Francis MacaryPublisher:
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Languages : en
Pages : 0
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.
Evaluation de la vulnérabilité de la ressource en eau souterraine et gestion des risques de contamination
Author: Olga Soldatenkova-KergaravatPublisher:
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Languages : fr
Pages : 380
Book Description
Une méthode est proposée pour établir des cartes de zonage de risque de pollution des eaux souterraines. Basée sur une approche de type bassin versant, elle a été appliquée dans la région de Vladimir (Russie), où le territoire a été divisé en zones caractérisées par différents degrés de risque de contamination. L'évaluation du risque prend en compte trois types de facteurs : le niveau de danger de la source de pollution, les paramètres de transfert des polluants et la vulnérabilité des eaux souterraines. Chaque facteur est évalué et intégré dans une couche d'information d'un SIG (Système d'Information Géographique). La méthode d'analyse du risque est fondée sur l'attribution de notes à chacun des facteurs. Une note finale permet de caractériser le niveau de risque de contamination des eaux souterraines. Les résultats de ce zonage montrent que près de 60% du territoire de la région de Vladimir présente un degré élevé ou très élevé de risque de contamination des eaux souterraines
Cartographie de la vulnérabilité des eaux souterraines à la pollution (par l'intégration d'un SIG, de la télédétection et d'un modèle mathématique)
Author: Doris DuchaineReprésentation spatiale des risques de propagation des pollutions par hydrocarbures en milieu souterrain
Author: Wolfram AnkerPublisher:
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Languages : fr
Pages : 258
Book Description
Ce travail de thèse est destiné à l'élaboration d'une méthodologie d'analyse des risques issus des pollutions accidentelles par hydrocarbures. Cette méthodologie s'appuie sur l'intégration d'outils de modélisation des phénomènes complexes de pollution des eaux souterraines par les LNAPL (Light Non Aqueous Phase Liquids). En zone non saturée, il s'agit de représenter un écoulement polyphasique puisque les phases air, eau et huile coexistent. La modélisation de la propagation d'une pollution polyphasique se heurte aux limites dues aux nombreuses incertitudes introduites par les phénomènes de non-linéarité. Néanmoins, les échelles spatiales et temporelles sont plus petites qu'en zone saturée. De ce fait, l'erreur introduite pour l'estimation des risques est moins importante. En zone saturée, la propagation de la pollution se fait sous forme dissoute. Nous effectuons la simulation par approche hydrodispersive. Dans cette zone, la direction de propagation est essentiellement horizontale. Il est donc nécessaire de disposer d'un outil d'analyse spatiale pour estimer les risques de propagation. Pour obtenir une erreur homogène sur tout le trajet de propagation d'une pollution ponctuelle, il faut prendre en compte l'influence de l'échelle à laquelle les coefficients de dispersivité sont déterminés. A l'aide d'un système d'information géographique, les paramètres d'un site d'application test sont introduits dans les modèles hydrodynamiques. L'interprétation des résultats s'effectue par analyse spatiale pour représenter l'évolution spatio-temporelle de la propagation de la pollution.
CONTAMINATION DES EAUX SOUTERRAINES PAR DES HYDROCARBURES
Author: GIOVANNI.. RADILLA ZUAZOPublisher:
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Languages : fr
Pages : 180
Book Description
LA PRESENCE DES HYDROCARBURES DANS LES AQUIFERES CONSTITUE UNE GRANDE MENACE POUR L'EAU ET POUR L'ENVIRONNEMENT. EN EFFET, LEUR TOXICITE ET LEUR FAIBLE SOLUBILITE DANS L'EAU EN FONT DES SOURCES DE POLLUTION A TRES LONG TERME. LES PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES DU SOL ET DES POLLUANTS AINSI QUE LES CARACTERISTIQUES DE L'ECOULEMENT DE L'EAU DETERMINENT LA VITESSE DE TRANSPORT DES POLLUANTS DISSOUS. DANS UNE COLONNE EXPERIMENTALE SATUREE EN EAU ET COMPORTANT UNE PHASE POLLUANTE PIEGEE, NOUS AVONS ETUDIE LE TRANSPORT D'UN HYDROCARBURE MONOCOMPOSANT (CAS D'UN SYSTEME BINAIRE). LE SUIVI DE LA QUANTITE DE POLLUANT DANS LA COLONNE S'EST FAIT PAR ATTENUATION D'UN RAYONNEMENT GAMMA (CHAMPS DE SATURATION 1D) ET PAR CHROMATOGRAPHIE EN PHASE GAZEUSE (CONCENTRATION DU POLLUANT DANS LES EFFLUENTS). LA DESCRIPTION MATHEMATIQUE DU TRANSPORT, A L'ECHELLE MACROSCOPIQUE, A FAIT APPEL A UNE EQUATION DE TYPE CONVECTION, DISPERSION ET ECHANGE DE MASSE. LE COEFFICIENT VOLUMIQUE DE TRANSFERT A ETE CALCULE, A PARTIR DE RESULTATS THEORIQUES BASES SUR LA PRISE DE MOYENNE VOLUMIQUE, DANS DIFFERENTES GEOMETRIES COMPORTANT LES PHASES SOLIDE, EAU ET POLLUANTE. LE MODELE A ETE UTILISE DANS UN PREMIER TEMPS POUR ESTIMER LA VALEUR DU COEFFICIENT DE TRANSFERT DE MASSE PAR DES AJUSTEMENTS SUCCESSIFS. ENSUITE, UNE PROCEDURE DE MINIMISATION DE TYPE LEVENBERG-MARQUARDT A ETE UTILISEE POUR ESTIMER LA VALEUR DU COEFFICIENT DE TRANSFERT, AINSI QUE CELLE DE DEUX AUTRES PARAMETRES DE PERMEABILITE, CORRESPONDANT AUX EXPERIENCES. LES RESULTATS OBTENUS ONT MONTRE QUE : - POUR LES CONDITIONS EXPERIMENTALES CHOISIES, IL N'Y A PAS D'EQUILIBRE LOCAL ENTRE LES PHASES - LE MODELE A CINETIQUE DE TRANSFERT UTILISE (1D) PERMET DE DECRIRE CORRECTEMENT LE TRANSPORT - LE COEFFICIENT DE TRANSFERT DE MASSE SEMBLE DEPENDRE DE LA DISTANCE ENTRE AMAS DE POLLUANT - L'ESTIMATION INVERSE DES COEFFICIENTS NECESSITE UNE GRANDE PRECISION DES MESURES DE SATURATION.
Utilisation d'un système d'information géographique dans la modélisation d'un bassin versant
Author: Stéphanie ThériaultSimulation numérique de la pollution saline d'un système aquifère dans une région semi-aride à aride
Author: ABDELHAKIM.. BENABDERRHAMANEPublisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 287
Book Description
Ce travail ayant pour objet l'étude de la pollution des eaux souterraines par les eaux salées du chott (lac salé temporaire) dans une région semi-aride à aride, est scindé en deux parties. Une première étude hydrogéologique et hydrochimique concerne la partie nord-occidentale du bassin du Hodna dont la partie centrale est occupée par un chott.Ce secteur reçoit une lame d'eau de 211 mm par an qui totalement évapotranspirée, explique le retour actuel à l'irrigation à partir des eaux souterraines et superficielles.Une deuxième partie consacrée à la modélisation mathématique bidimensionnelle basée sur la méthode des éléments finis permet une simulation de l'interface situé entre l'eau douce de la nppe superficielle et l'eau salée du chott.
Author: Philippe Tardy