thesis

Estimation des flux hydriques et nitriques dans les sols agricoles. Approche spatiale a plusieurs echelles dans la plaine du rhin superieur

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Jan. 1, 1993

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Au cours de travaux anterieurs, un modele mathematique monodimensionnel vertical simulant les transferts d'eau et de nitrates en milieu non sature a ete developpe et valide localement, sur la base de plusieurs annees de suivi experimental dans le ried central de l'ill. On se propose ici d'etendre la modelisation a une superficie d'une 100#a#i#n#e d'hectares en periode hivernale. L'identification des parametres repose sur l'echantillonnage in situ des proprietes hydrodynamiques du milieu d'etude (conductivite hydraulique a saturation, courbes pression-humidite). Les structures horizontales associees a la distribution spatiale de ces proprietes et des conditions initiales (concentrations et humidites au champ) sont decrites par une analyse geostatistique. Deux approches paralleles sont mises en uvre pour discuter la valeur des predictions possibles a l'aide du modele. Localement, les humidites et les concentrations calculees en fin de periode hivernale sont confrontees aux concentrations et aux humidites observees en 25 points de mesure et 25 points auxquels parametres et conditions initiales sont estimes par krigeage. Ces comparaisons tres locales vis-a-vis de l'echelle de temps et d'espace consideree ne permettent pas d'apprecier les flux. Pour evaluer le flux de pollution a la limite sol-nappe associe a l'ensemble de la surface, on procede a une prise de moyenne par krigeage des proprietes de transfert au pas de discretisation de l'espace de 50 m. Les resultats de flux hebdomadaire associes a chaque maille du domaine discretise sont utilises comme termes source d'un modele bidimensionnel decrivant le devenir du polluant dans la nappe. Les resultats de l'estimation spatiale des flux sont ensuite discutes en confrontant les concentrations simulees dans la nappe aux concentrations observees chaque semaine au droit de 12 puits d'acces a la nappe. Cette voie de validation originale est testee en etudiant la reponse de la nappe a differentes sources d'apport par la surface