Vulnérabilité spécifique des forages vis-à-vis des phytosanitaires : moélisation et application au Val d'Orléans

par Myriam Dedewanou

Thèse de doctorat en Analyse et modélisation

Sous la direction de Ary Bruand et de Stéphane Binet.

Le président du jury était Yves Coquet.

Le jury était composé de Ary Bruand, Stéphane Binet, Yves Coquet, Jacques Mudry, Nicolas Massei, Hervé Noel, Danièle Valdes-Lao, Anne Johannet.


  • Résumé

    Les évaluations de vulnérabilité spécifiques pour les ressources d'eau souterraine sont des méthodes SIG qui établissent des indices qualitatifs spatiaux qui déterminent la sensibilité à l'infiltration de polluants superficiels. D'autre part, les fonctions de transfert, comme la Distribution de Temps de Séjour (DTS), sont utilisées pour prévoir le changement temporel de qualité de l'eau au forage, mais ils ne permettent pas de relier les concentrations aux pratiques observées sur le bassin versant. Basé sur une approche analytique, un modèle pour le transport souterrain des produits phytosanitaires liant la vulnérabilité spécifique SIG à la DTS a été développée. L’idée étant de relier les notions de vulnérabilité aux méthodes de prédiction des chroniques de la qualité des eaux. L'outil estime la qualité de l'eau à partir de l'ensemble de données des cartes de vulnérabilité. La validation de cette méthode de vulnérabilité spécifique est possible à partir des données de suivi de la qualité de l’eau au forage. Une formulation de paramètres équivalents a été proposée pour prendre en compte les caractéristiques hydrodynamiques des compartiments de sol (zone saturée et zone non saturée). Une validation théorique de l'approche est faite à l’aide de modèles souterrain à différence finie : HYDRUS et MODFLOW. Une application a été réalisée sur l'aquifère karstique du Val d'Orléans. Elle a permis de déterminer la DTS des concentrations en pesticides dans l'eau souterraine et a mis en évidence la présence non négligeable des métabolites du métazachlore dans le forage. En même temps, le modèle DTS, lié au SIG rend possible la localisation des zones contributrices dans le bassin versant.

  • Titre traduit

    Specific vulnérability of the drillings towards the phytosanitary


  • Résumé

    The specific vulnerability estimations for the groundwater resources are GIS methods that establish spatial qualitative indices which determine the sensitivity of infiltration from surface contaminants. On the other hand, the transfer functions, using the Residence Time Distribution (RTD), are used to predict temporal water quality change in a borehole, but they do not integrate the spatial variability of the land use. Based on an analytic (advection / dispersion equation) approach, a simple GIS-linked RTD model for groundwater transport has been developed. The tool estimates the water quality from the vulnerability map dataset. This method enables to validate the specific vulnerability maps with the water quality monitoring at the borehole. It links the impacts of land use with the temporal evolution of the water quality. A equivalent formulation parameters is proposed to take into account the hydrodynamic characteristics of the soil compartments (unsaturated zone and Saturated Zone). A theoretical validation of the approach is made from finite-difference groundwater models: HYDRUS and MODFLOW. Also, an application of the RTD compilation was realized on the Val d’Orléans karstic aquifer. This last methodology allowed to determine the RTD of pesticides into the groundwater and highlighted the not insignificant presence of the metabolite of the metazachlor in the groundwater drilling. At the same time, the GIS-linked RTD model makes possible the localization of the contributing zones in the watershed.


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