Modélisation hydrologique de l'infiltration dans les sols encroûtés à différentes échelles spatiales PDF Download
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L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST LA MODELISATION MECANISTE DU PROCESSUS D'INFILTRATION DANS LES SOLS ENCROUTES ET CE A DIFFERENTES ECHELLES SPATIALES: L'ECHELLE DE LA COLONNE DE SOL DE LABORATOIRE, L'ECHELLE METRIQUE CORRESPONDANT A UNE SECTION TRANSVERSALE DE SILLON ET L'ECHELLE REGIONALE DU VERSANT. DANS LE PREMIER CAS, DEUX MODELES SIMULANT LE COMPORTEMENT HYDRODYNAMIQUE DE LA CROUTE SONT DEVELOPPES ET CONFRONTES: MODELE D'IMPEDANCE ET DE BI-COUCHES. L'ETUDE MONTRE QUE DU COTE THEORIQUE CES DEUX MODELES SE VALENT MAIS, DU COTE PRATIQUE, LE PREMIER S'AVERE PLUS INTERESSANT. DANS LE SECOND CAS, L'INFLUENCE DE LA GEOMETRIE DE LA SURFACE DU SOL ET DE LA VARIABILITE SPATIALE DE L'APAISSEUR DE LA CROUTE SONT EXAMINEES. LES RESULTATS D'UN MODELE PLAN VERTICAL SONT COMPARES A DEUX D'UN MODELE UNIDIMENSIONNEL AFIN D'EVALUER LA PERTE DE PRECISION INDUITE PAR CETTE DERNIERE APPROCHE. DANS LE DERNIER CAS, L'INFILTRATION EST SITUEE DANS UN CONTEXTE HYDROLOGIQUE. ELLE EST COUPLEE AU RUISSELLEMENT ET A L'ECOULEMENT DANS LA NAPPE PHREATIQUE. L'ACCENT EST MIS SUR LE ROLE JOUE PAR LA VARIABILITE SPATIALE DES PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES DU SOL ET SUR LA PERTINENCE DU CONCEPT DE MILIEU HOMOGENE EQUIVALENT
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L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST LA MODELISATION MECANISTE DU PROCESSUS D'INFILTRATION DANS LES SOLS ENCROUTES ET CE A DIFFERENTES ECHELLES SPATIALES: L'ECHELLE DE LA COLONNE DE SOL DE LABORATOIRE, L'ECHELLE METRIQUE CORRESPONDANT A UNE SECTION TRANSVERSALE DE SILLON ET L'ECHELLE REGIONALE DU VERSANT. DANS LE PREMIER CAS, DEUX MODELES SIMULANT LE COMPORTEMENT HYDRODYNAMIQUE DE LA CROUTE SONT DEVELOPPES ET CONFRONTES: MODELE D'IMPEDANCE ET DE BI-COUCHES. L'ETUDE MONTRE QUE DU COTE THEORIQUE CES DEUX MODELES SE VALENT MAIS, DU COTE PRATIQUE, LE PREMIER S'AVERE PLUS INTERESSANT. DANS LE SECOND CAS, L'INFLUENCE DE LA GEOMETRIE DE LA SURFACE DU SOL ET DE LA VARIABILITE SPATIALE DE L'APAISSEUR DE LA CROUTE SONT EXAMINEES. LES RESULTATS D'UN MODELE PLAN VERTICAL SONT COMPARES A DEUX D'UN MODELE UNIDIMENSIONNEL AFIN D'EVALUER LA PERTE DE PRECISION INDUITE PAR CETTE DERNIERE APPROCHE. DANS LE DERNIER CAS, L'INFILTRATION EST SITUEE DANS UN CONTEXTE HYDROLOGIQUE. ELLE EST COUPLEE AU RUISSELLEMENT ET A L'ECOULEMENT DANS LA NAPPE PHREATIQUE. L'ACCENT EST MIS SUR LE ROLE JOUE PAR LA VARIABILITE SPATIALE DES PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES DU SOL ET SUR LA PERTINENCE DU CONCEPT DE MILIEU HOMOGENE EQUIVALENT
Author: Marie Rousseau Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Nous étudions la propagation et la quantification d'incertitudes paramétriques au travers de modèles hydrologiques pour la simulation des processus d'infiltration et d'érosion en présence de pluie et/ou de ruissellement. Les paramètres incertains sont décrits dans un cadre probabiliste comme des variables aléatoires indépendantes dont la fonction de densité de probabilité est connue. Cette modélisation probabiliste s'appuie sur une revue bibliographique permettant de cerner les plages de variations des paramètres. L'analyse statistique se fait par échantillonage Monte Carlo et par développements en polynômes de chaos. Nos travaux ont pour but de quantifier les incertitudes sur les principales sorties du modèle et de hiérarchiser l'influence des paramètres d'entrée sur la variabilité de ces sorties par une analyse de sensibilité globale. La première application concerne les effets de la variabilité et de la spatialisation de la conductivité hydraulique à saturation du sol dans le modèle d'infiltration de Green--Ampt pour diverses échelles spatiales et temporelles. Notre principale conclusion concerne l'importance de l'état de saturation du sol. La deuxième application porte sur le modèle d'érosion de Hairsine--Rose. Une des conclusions est que les interactions paramétriques sont peu significatives dans le modèle de détachement par la pluie mais s'avèrent importantes dans le modèle de détachement par le ruissellement.
Author: José Miguel Soria Ugalde Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 158
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Dans ce travail une méthodologie est développée pour l'estimation des paramètres hydrodynamiques des sols pour la modélisation des transferts d'eau 1D à différentes échelles hydrologiques. La variabilité du sol dans un domaine hydrologique est prise en compte par la mesure des signales de flux agrégées à l'échelle requise. Deux méthodes de modélisation inverse de flux ont étés utilisées pour la estimation des paramètres hydrodynamiques. Les méthodes sont fondées sur l'approche "Beerkan" qui propose la détermination des paramètres de forme des caractéristiques hydrodynamiques, K(q) et h(q), à partir des informations texturales et des paramètres structuraux en utilisant l'inversion numérique du flux. La première méthode utilisé des modèles analytiques d'infiltration simples. La deuxième méthode emploie un "modèle numérique" non dimensionnel très précis, qui prends en compte des conditions initiales et aux limites plus complexes que la première, ainsi que le cas 3D axisymétrique.
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Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre de la modélisation distribuée de la partition ruissellement-infiltration en milieu naturel. Notre démarche consiste à étudier la réponse de systèmes naturels complexes à partir de mesures locales, d'expérimentations numériques et de modèles distribuées. Les expériences de la parcelle de Thiès (40m2), au Sénégal, montrent que les hétérogénéités de rugosités mettent en défaut les lois de friction classiques (Manning, Darcy- Weisbach) des modèles de ruissellement qui sous estiment les hautes vitesses. Deux lois qui prennent en compte la hauteur de submersion de la rugosité de manière physique ou empirique sont testées. Dans le bassin versant de Houay Pano, les données obtenues sous pluie simulées, sur des placettes de 1m2, permettent de mettre en évidence l'effet des hétérogénéités, en particulier en terme d'encroutement du sol et de végétation, sur le ruissellement intégré spatialement. L'infiltration moyenne apparait comme dépendante de l'intensité de pluie et l'effet d'une distribution statistique d'infiltrabilité sur le transitoire et le permanent d'infiltration est étudié. La distribution exponentielle d'infiltrabilité semble la plus adaptée, elle est utilisée pour analyser la variabilité spatiale et temporelle de la production de ruissellement dans le bassin versant sous pluie naturelle. Enfin, ce modèle exponentiel, simple mais pertinent à l'échelle du mètre, est implémenté pour représenter un pixel de base dans un modèle de ruissellement-infiltration à l'échelle d'un sous bassin versant de 0.5 ha et différents scénarios de modélisation sont envisagés.
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L'infiltration joue un rôle crucial dans le cycle urbain de l'eau en servant comme limite entre le ruissellement et l'absorption. Cette étude vise à relever le défi de modéliser de manière pratique et fiable l'infiltration pour les Systèmes de Gestion Durable des Eaux Pluviales (SUDS), en mettant l'accent sur une approche facilement ajustable basée sur des principes physiques, cherchant à équilibrer entre complexité et parcimonie. Cela implique la nécessité de réduire au maximum le nombre de paramètres, l'utilisation de paramètres physiques collectés sur le terrain et l'examen de l'impact des macropores sur les taux d'infiltration à travers les SUDS. Diverses méthodes ont été introduites et évaluées pour répondre à ces questions. Dans un premier temps, cette thèse propose le développement d'un nouveau module appelé INFILTRON-Mod, un modèle d'infiltration basé sur des principes physiques et pouvant être calibré facilement, démontrant ainsi son potentiel d'intégration dans des modèles hydrologiques. Un ensemble important de données expérimentales ainsi que des résultats synthétique (Hydrus) sont utilisés pour la validation. Ensuite, la thèse étend le modèle proposé en incorporant un concept de perméabilité duale pour prendre en compte les écoulements préférentiels dans les SUDS. Finalement, cette étude conduit à une analyse de l'incertitude et de la sensibilité des modèles proposés. Pour conclure, cette thèse a produit des informations cruciales pour l'optimisation de la modélisation des outils de gestion des eaux urbaines en couplant un volet « science du sol » et un volet « modélisation hydrologique des SUDS ». Il est recommandé de poursuivre les recherches pour améliorer et élargir la portée des modèles proposés, contribuant ainsi à une représentation plus précise des phénomènes hydrologiques dans leur complexité au sein des SUDS.
Author: Helene Paquet Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 3642605257 Category : Science Languages : en Pages : 523
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Clays and soils are of great importance in various scientific fields, such as agriculture and environmental science, and in mineral deposits. Students and close collaborators of Georges Millot, the eminent French clay sedimentologist, have put together a book with topics ranging from weathering processes and diagenetic evalution of sediments to sedimentary mineral deposits. The book is of interest to practitioners, advanced students as well as teachers in the above fields.
Author: Eric J. Roose Publisher: CRC Press ISBN: 113546054X Category : Nature Languages : en Pages : 499
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The most complete, nonpartisan source of information on this hot agronomic topic available today, this book brings together a diverse group of papers and data to resolve the debate between sedimentologists and soil scientists and agronomists over whether the effects of soil erosion on carbon and atmospheric CO2 is beneficial or destructive. Divided into four sections, it offers data on how soil erosion affects soil, water, and air quality. Topics include mineralization rate, inundation, sediment deposition, and global warming potential, as well as carbon dioxide, methane, and nitrous oxide emissions, and the implications of soil erosion on the global carbon cycle and carbon budget.
Author: Adel Aboujaoudé
Author: Adel Aboujaoudé
Author: Marie Rousseau
Author: José Miguel Soria Ugalde
Author: Jérémy Patin
Author: Asra Asry
Author: Helene Paquet
Author: Eric J. Roose
Author: Marwan A. Hassan
Author: Günter Blöschl
Author: Georges Millot