Variabilité à petite échelle du fonctionnement hydrodynamique d'un versant prairial : étude expérimentale et modélisation

par Anne-Julie Schipman

Thèse de doctorat en Mécanique des milieux géophysiques et environnement

Sous la direction de Charles Obled.

Soutenue en 2002

à Grenoble, INPG .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'élaboration et la validation de modèles capables de s'adapter à des conditions en évolution constitue un enjeu majeur en hydrologie. Dans ce cadre, l'expérimentation mise en place sur le site d'Herbeys vise à une meilleure connaissance du fonctionnement hydrodynamique d'un versant prairial en l'absence d'hétérogénéité apparente de la couverture pédologique. Quatre parcelles de 1 m2 sont équipées de gouttières de collecte des écoulements, de tensiomètres, de tubes neutroniques et de sondes capacitives ainsi que d'un pluviographe. Il s'agit d'observer in situ, au cours d'épisodes pluvieux naturels ou simulés, les flux écoulés en surface et dans la couche superficielle du sol (à 50 cm de profondeur) ainsi que leur variabilité à courte distance. Par ailleurs, des investigations numériques à l'aide d'un modèle simulant le ruissellement et l'infiltration à l'échelle d'une parcelle ont conduit à valider ou non certaines hypothèses de fonctionnement. En définitive, les études expérimentales et numériques meées dans le cadre de cette thèse permettent de mieux comprendre les processus physiques responsables de la partition infiltration/ruissellement dans les milieux prairiaux, en qualifiant notamment les effets de la variabilité des propriétés du sol, de l'état de la végétation, des caractéristiques pluviométriques et du climat sur les écoulements dans et à la suface du sol. Les résultats mettent notamment en évidence une variabilité spatio-temporelle marquée des processus ainsi qu'une certaine persistance temporelle des réactions hydrologiques des transects. L'hétérogénéité de la conductivité à saturation en surface et en profondeur et celle des propriétés texturales et structurales du sol, la hauteur du couvert végétal et le stade d'humidité initiale, ainsi que les caractéristiques pluviométriques sont mis en cause. Par ailleurs, l'étude de l'écoulement hypodermique révèle deux modes de fonctionnement : matriciel et macroporal.


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Informations

  • Détails : 249 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 215-222

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
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  • Cote : TS02/INPG/0106
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
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