Mouvements d'eau dans les sols et sous-sols selon les grands types de terrains, et possibilités de contrôler les apports aux nappes

Water redistribution inside the soils and sub-soils for different geological units, and possibilities for managing the water-table inflows

• Auteur / Autrice : Xavier Claudeville
• Direction : Pierre Barrère
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géographie
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Bordeaux 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydrologie

Humidité du sol

Eaux souterraines -- Écoulement

Résumé

L'étude proposée est d'abord une recherche appliquée, en l'occurrence la validation d'un programme d'analyse applicable en routine sur les donnes existantes, avec traitement au pas de temps journalier de 85 bassins versants de 0,2 à 7000 km2 mais d'environ 150 km2 pour la plupart, avec en moyenne trois bassins par type de terrain représentatifs du territoire national ; mais de ce fait il s'agit également d'une recherche fondamentale sur la variabilité spatiale des composantes du cycle hydrologique à l'échelle géographique. La méthode principale mise au point pour cette étude est un programme d'analyse de la structure de l'information entrées-sorties, appliquée à un schéma hydrologique à deux entrées -précipitations et alimentation de nappe - et trois sorties -etr, infiltration profonde, et débits, avec prise en compte du ruissellement, de l'humidité du sol, de la recharge en eau non gravitaire du sol, de l'alimentation de la nappe phréatique par effet piston et transit lent du sol à la nappe, et des remontées capillaires. On utilise les résultats des mesures in situ publiées (par sondes a neutrons, piézomètres, traçages isotopiques) pour juger de la pertinence de la méthode sur cinq bassins expérimentaux, puis en deuxième partie, on teste la sensibilité de l'analyse, la cohérence des données calculées, et le pouvoir explicatif des divers hydro- systèmes ainsi révélés pour les 80 bassins versants de la Dordogne. Les réserves de nappe sont assez bien corrélées avec les volumes des aquifères phréatiques estimés par morphométrie. Des méthodes de modification des taux d'infiltration sont proposées, en 3e partie.

This research has a practical object, the validation of an analysis computer program, usable with any existing data, and applied on daily data of 85 catchments of 0. 2 to 7000 skm (but of 150 skm for the most), with three catchments in average per french geological unit; thereby it is also a survey about the spatial variability of the hydrological cycle elements on the geographical scale. The most important method elaborated for this purpose is a computer analysis of a two inputs- three outputs black box, applied on the rainfalls and groundwater inflow for the inputs, and the actual evapotranspiration, groundwater outflow, and runoff for the outputs. The overland flow, soil moisture, inputs into the capillary soil networks, water-table inputs by piston effect or solw transit flow, and capillary rise, are acomputed. The available in-situ measures as neutron probe soil moisture, piezometer elevations and isotopic surveys, are correlated with these computer data for five catchments. In the second part, the 80 catchments of the Dordogne basin are studied by this program, for testing the analysis sensitiveness, the coherence of the computed data, and the explation power of the different hydrogeological systems revelated by this analysis. The hydraulic heads are roughly well correlated with the storavity volumes estimated by morphometric methods. New methods for changing infiltration rates are proposed in the third part.