La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

Fonctionnement hydrologique dune zone humide : conséquences sur son potentiel épurateur. Exemple du bassin versant du ru des Roises.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "Fonctionnement hydrologique dune zone humide : conséquences sur son potentiel épurateur. Exemple du bassin versant du ru des Roises."— Transcription de la présentation:

1 Fonctionnement hydrologique dune zone humide : conséquences sur son potentiel épurateur. Exemple du bassin versant du ru des Roises

2 DEA HHGG Contexte et objectifs du travail Les fonctions environnementales dune zone humide Dénitrification et fonctionnement hydrologique En milieu anaérobie, réduction des nitrates en azote N 2, oxydation de la matière organique. Efficacité dune zone humide comme zone tampon Quelle part de leau du bassin versant passe dans la zone concernée par la dénitrification ? Quel est le temps de séjour moyen de leau dans cette zone ?

3 DEA HHGG Plan de lexposé I - La zone humide détude II - Démarche détude III - Partition de leau au sein de la zone humide IV - Évaluation du temps de résidence de leau

4 I- La zone humide détude

5 DEA HHGG Culture et forêt sur craie blanche du Sénonien. Tourbes en zone humide. 33 piézomètres, un pluviomètre, mesures de débit, 3 essais de pompage. Limite BV 1268 ha Le bassin versant du ru temporaire des Roises Zone humide, 3.2 ha

6 DEA HHGG m Ru à sec Le ru des Roises dans la zone humide en « basses eaux » (septembre-octobre) TourbeAlluvions et colluvions crayeusesTourbe imperméable Niveau de la nappe de la craie 2 m

7 DEA HHGG m Ru Le ru des Roises dans la zone humide : « hautes eaux » (avril) Niveau de la nappe de la craie Exfiltrations deau dans les tourbes 2 m Niveau de la nappe de la tourbe

8 DEA HHGG m Ru Le ru des Roises dans la zone humide : « drainage des tourbes » (juillet) Niveau de la nappe de la craie 2 m Niveau de la nappe de la tourbe

9 II – Démarche suivie pour estimer la part de leau passant par les tourbes Idée : Faire un bilan deau dans la zone, le comparer à la quantité deau transitant dans le bassin versant.

10 DEA HHGG # ## ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # t Mare # ZH10 # ZH12 # C1 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # Mare # ZH10 # ZH12 ZH1 ZH1T ZH1 ZH1T C1 Piézomètres Profils modélisés Pont = exutoire du bassin versant Limites de la zone de tourbes 100 m Quels flux dentrée de la zone humide? Flux longitudinal L Flux transversal T Flux L en coupe craie

11 DEA HHGG Entrée du bassin versant = pluies efficaces Flux longitudinalFlux transversal Quels flux dentrée de la zone humide? Flux transversal T # ## ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # t Mare # ZH10 # ZH12 # C1 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # Mare # ZH10 # ZH12 ZH1 ZH1T ZH1 ZH1T C1 Piézomètres Profils modélisés Pont = exutoire du bassin versant Limites de la zone de tourbes Flux longitudinal L tourbecraie Flux L en coupe craie Flux T en coupe tourbe craie 100 m craieru

12 DEA HHGG Comment déterminer ces flux? modélisation à léchelle du bassin versant (logiciel Modflow, écoulement souterrain saturé) Flux L arrivant en amont de la zone humide Flux T de la nappe de la craie vers la zone humide modélisation complémentaire à léchelle dun profil de la zone humide (Hydrus 2D, prise en compte zone non saturée ) Flux T : distinction flux tourbe/craie Les deux modélisations proposées sappuient sur les données hydrométriques de terrain (niveau des nappes et débit du ru).

13 III - Partition de leau au sein de la zone humide 2 flux à déterminer : Flux longitudinal L, Flux transversal T.

14 DEA HHGG Flux L : modélisation à laide du logiciel Modflow Hypothèses de fonctionnement Bassin hydrogéologique avec ru = bassin topographique, ru=charge imposée. Régime des hautes eaux = pseudo permanent. Craie imperméable à 70m NGF. Entrée du modèle Régime permanent : recharge avec bilan climatique et débit du ru. Calage perméabilité 98/99, validation 92/93, 93/94, 97/98, 99/00. Régime transitoire : réserve utile du sol de 100 mm. Calage porosité de drainage 98/99, validation 93/94.

15 DEA HHGG Flux L : résultats de la modélisation avec Modflow Perméabilité de m/s Perméabilité de m/s Perméabilité de m/s Calage période 98/99 Validation période 93/94

16 DEA HHGG Flux L : résultats de la modélisation avec Modflow Perméabilité de m/s Perméabilité de m/s Perméabilité de m/s Flux L = 50 à 70 % des pluies efficaces Flux L Flux T Le flux T est composé deau provenant essentiellement des zones agricoles (riche en nitrate) Les flux deau sont connus en tous points en 93/94 et 98/99

17 DEA HHGG Flux transversal T 2 périodes étudiées : hautes eaux (mars-avril) et période de drainage des tourbes (juillet) en régime permanent en Flux T total Flux T total en amont des profils étudiés obtenu avec Modflow Quels paramètres hydrodynamiques ? Quelles conditions aux limites ? Pour distinguer les flux de la craie et de la tourbe utilisation dHydrus 2D craie ru tourbe nappe de la craie

18 DEA HHGG Flux T : perméabilité de la tourbe et de la craie Perméabilité de la craie obtenue par Modflow : m/s Mesure de perméabilités à saturation de la tourbe 12 échantillons non remaniés prélevés à différentes profondeurs perméamètre à charge constante Perméabilité entre et m/s suivant la profondeur 3 échantillons considérés comme imperméables Courbe reliant teneur en eau et pression pour 4 échantillons

19 DEA HHGG tourbecraieCouche imperméablePrésence possible dimperméable Flux T : système modélisé et conditions aux limites Flux obtenu par Modflow = flux imposé Ru = charge imposée aval Surface de suintement Les conditions aux limites dépendent de la période choisie. Les hauteurs deau simulées sont comparées aux données piézométriques. Flux imposé pour le profil aval

20 DEA HHGG Flux passant par les tourbes : résultats en « hautes eaux » (avril) Piézomètres C11 ## ## # # # # # # # # # # # # # # C ZH12ZH12 ## # # # # # # # Mare ZH10 # # # # # # # # # Mare ZH10 # ## # # # # # # t # # # # # # ZH1 ZH1T ZH1 ZH1T Profils modélisés Limites de la zone de tourbes Flux T en coupe Part de leau qui passe dans la tourbe : entre 15 et 35 % de leau du bassin versant Flux T Profil aval : 70 % de leau passe par la tourbe Flux T Profil amont : 50 % de leau passe par la tourbe Flux L: 50 à 70 % des pluies efficaces 100 m

21 DEA HHGG Période de « drainage des tourbes » (juillet) # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # t Mare # ZH10 # ZH12 # C1 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # Mare # ZH10 # ZH12 ZH1 ZH1T ZH1 ZH1T C1 Piézomètres Profils modélisés Limites de la zone de tourbes Flux L: 50 à 70 % des pluies efficaces Flux T Flux T en coupe Part de leau qui passe dans la tourbe : entre 0.5 et 20 % de leau du bassin versant Profil amont : 1.5 % de leau passe par la tourbe Profil aval : 40 % de leau passe par la tourbe 100 m

22 IV – Évaluation du temps de résidence de leau dans la tourbe

23 DEA HHGG Méthode proposée pour calculer le temps de séjour Utilisation de la modélisation à léchelle dun profil de la zone humide, 2 méthodes de calcul : Évaluation du stock deau contenu dans les tourbes Évaluation du champs de vitesse de leau dans les tourbes

24 DEA HHGG Longueur de tourbe : 60 m Longueur de tourbe : 80 m Évaluation du temps de résidence Piézomètres C11 ## ## # # # # # # # # # # # # # # C ZH12ZH12 ## # # # # # # # Mare ZH10 # # # # # # # # # Mare ZH10 # ## # # # # # # t # # # # # # ZH1 ZH1T ZH1 ZH1T Profils modélisés Limites de la zone de tourbes Hautes eaux : 7 jours Drainage des tourbes : 600 jours (incompatible avec durée de cette période) Hautes eaux : 10 à 22 jours Drainage des tourbes : jours (incompatible avec durée de cette période) 100 m

25 Conclusion

26 DEA HHGG Principaux résultats En « hautes eaux », conditions hydrologiques favorables (mais temps de séjour suffisant?) En période de « drainage des tourbes », faible part de leau du bassin versant concernée Leau qui passe dans les tourbes provient des zones cultivées (dilution de leau du ru par les eaux venant de la forêt)

27 DEA HHGG Incertitudes sur la géométrie et le fonctionnement du système tourbecraieCouche imperméablePrésence possible dimperméable Ru présence de lhorizon peu perméable sous le ru perméabilité de la craie et de la tourbe Test de plusieurs scénarios avec Hydrus 2D géométrie du bord Flux passant sous le ru

28 DEA HHGG Perspectives de travail Expérimentations complémentaires : Temps de dénitrification dans le site étudié Perméabilité de la craie au niveau de la zone humide Modélisation du transport de nitrate dans le bassin versant Apport suivant assolements, transport en zone non saturée, transport en nappe avec Modflow Application à la gestion des eaux sur ce bassin : 3 axes Loccupation du sol (rôle de la forêt) Amélioration des pratiques culturales La zone humide : un vannage augmenterait-il son efficacité?

29 Fin


Télécharger ppt "Fonctionnement hydrologique dune zone humide : conséquences sur son potentiel épurateur. Exemple du bassin versant du ru des Roises."

Présentations similaires


Annonces Google