Rôle de la nappe sur les transferts d'eau et de nitrate dans un bassin versant agricole : étude expérimentale et modélisation

par Jérôme Molenat

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre

Sous la direction de Chantal Gascuel et de Philippe Davy.

Soutenue en 1999

à Rennes 1 .


  • Résumé

    La pollution diffuse d'origine agricole est à l'origine de problèmes sanitaires et environnementaux liés à la détérioration de la qualité des eaux de surface. La maîtrise de cette pollution nécessite d'atteindre une connaissance fine, à toutes les échellesde temps, du transfert des éléments polluants transportés par l'eau. Ce travail a pour objectif d'établir le ou les temps de transfert du nitrate dans un bassin versant élémentaire. Il s'agit de connaître les réservoirs et les mécanismes responsables des variations saisonnières ,et pluri-annuelles des concentrations en nitrate dans la rivière. L'étude des dynamiques hydrologiques de trois bassins versants agricoles (Kervidy, Mélarchez, Mercube) a été réalisée à partir d'observations globales (pluie, débit). Une méthode basée sur la représentation spectrale des séries temporelles d'observations a été reprise et développée. Ainsi, par cette méthode, les parts respectives des contributions de la nappe et de l'écoulemênt rapide aux débits de la rivière sont établies. Le modèle d'écoulement en nappe et ses paramètres sont également définis. Cette méthode a été étendue à l'identification des modèles de transfert de nitrate. Une étude expérimentale a été mise en oeuvre. Trois transects du bassin versant de Kervidy (Morbihan, Bretagne) ont été équipés de piézomètres pour observer la nappe d'altérite. Les niveaux piézométriques ont été mesurés et un échantillonnage de la nappe a été réalisé afin d'analyser les teneurs de l'eau en nitrate, sulfate et chlorure. Ces observations ont permis de préciser l'hydrodynamique de la nappe et d'identifier ses principaux traits chimiques. Un schéma de fonctionnement du transfert de nitrate dans le bassin versant à l'échelle inter-mensuelle est proposé à la suite de l'analyse et de l'interprétation de l'ensemble des observations. Un modèle numérique spatialisé du fonctionnement de la nappe du bassin versant de Kervidy a été établi sur la base des observations et des connaissances acquises à la suite du travail de terrain


  • Résumé

    Agricultural non-point-source pollution is a major source of sanitary and environmental water quality problems. Control requires a detailed knowledge, at all time scales, of pollutant transfer in surface and subsurface runoff. This thesis aims to establish transfer times for nitrate in a simple catchment, through an understanding of the reservoirs and mechanisms responsible for seasonal and multi-annual variations in river nitrate levels. The hydrological dynamics of three agricultural catchments (Kervidy, Mélarchez and Mercube) have been studied from measurements of total rainfall and discharge. An existing method based on sepectral analysis of time series has been further developed to sperate groundwater and storm discharge contributions. This analysis provides the parameters for a groundwater model, which has been extended to model nitrate transfer. A catchment experiment has been set up at Kervidy (Morbihan, Brittany). Piezometers, installed along three slope catenas, monitor water level and sample the concentration of nitrate, sulphate and chloride in the groundwater. These measurements have been used to identify the water table dynamics and chemistry. Seasonal variations in nitrate pathways have been interpreted from the analysis of these data. The field study has also been used to set up a distributed numerical model for groundwater behaviour in the Kervidy catchment

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 1999 par Géosciences Rennes à Rennes

Rôle de la nappe sur les transferts d'eau et de nitrate dans un bassin versant agricole : étude expérimentale et modélisation


Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (268 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 247-259

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 1999/63
  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T REN 1999 MOL
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.
Cette thèse a donné lieu à 1 publication .

Consulter en bibliothèque

Cette thèse a donné lieu à une publication en 1999 par Géosciences Rennes à Rennes

Informations

  • Sous le titre : Rôle de la nappe sur les transferts d'eau et de nitrate dans un bassin versant agricole : étude expérimentale et modélisation
  • Dans la collection : Mémoire de Géosciences Rennes , 90 , 1240-1498
  • Détails : 1 vol. (272 p.)
  • ISBN : 2-905532-89-0
  • Annexes : Bibliogr. p. 251-263
La version de soutenance de cette thèse existe aussi sous forme papier.

Où se trouve cette thèse ?

Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.