Un modèle hydrobiogéochimique pour décrire les échanges entre l'eau de surface et la zone hyporhéique de grandes plaines alluviales

par Dimitri Peyrard

Thèse de doctorat en Hydroécologie

Sous la direction de Philippe Vervier et de Michel Quintard.

Soutenue en 2008

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    La zone hyporhéique est un bioréacteur pouvant influencer le fonctionnement biogéochimique des hydrosystèmes fluviaux. La quantification de son rôle vis-à-vis des flux d'eau et d'éléments dissous transitant dans l'hydrosystème de grande plaine alluviale a été réalisée par modélisation numérique. Le travail de modélisation s'appuie sur des données précédemment acquises sur les sites expérimentaux de Freienbrink (Allemagne), de l'Hers et de la Garonne (France). La démarche de modélisation a consisté à développer un modèle hydrodynamique couplant les équations de Saint Venant (2D) pour les écoulements de surface et les équations de Darcy-Dupuit pour le milieu poreux, ainsi qu'un modèle de transport réactif des formes dissoutes de l'azote minéral et de la matière organique. L'ensemble des conclusions souligne l'importance des échanges transitoires entre cours d'eau et zone hyporhéique qui favorisent le stockage de l'eau et l'activation des processus de dénitrification.

  • Titre traduit

    A hydrobiogeochemical model to descrive interactions between surface water hyporheic zone in large alluvial floodplains


  • Résumé

    The hyporheic zone is a bioreactor which can influence the biogeochemical functioning of fluvial hydrosystems. In this work, quantification of its role on water and solutes fluxes in hydrosystem of large alluvial floodplains was made by modelling approach. The proposed model was applied and validated using data previously measured on experimental sites of Freienbrink (Germany), Hers and Garonne (France). The complete model consists of two additional components: a hydrodynamic component (horizontal 2D Saint Venant equations for river flow and 2D Dupuit equations for hyporheic zone flow) coupled with a reactive solute-transport component for dissolved forms of mineral nitrogen and organic matter. The conclusions highlight the importance of transient exchanges between stream and hyporheic zone which facilitate water storage and denitrification processes activation.

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Informations

  • Annexes : Bibliogr. p. 255-276

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  • Cote : 2008TOU30278

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