AquiFR : Réunion d’avancement N. Amraoui, JP. Vergnes et L. Arnaud. Paris le 21 Octobre 2016

Contenu Avancer sur la structure AquiFR et recalage de l’application Somme (JP) Amélioration des performances des modèles NPC et POC Point sur le recalage de ces deux modèles

Simulations multi-annuelles Plusieurs années 1999 -- … Boucles sur des périodes de 1 an Conditions initiales d’août 1999 Sorties : EauDyssée : fichiers de sortie tous les ans Marthe et Gardenia : fichiers de sortie pour l’ensemble des années Forçage SURFEX (Marthe, Gardenia, EauDyssée) et SAFRAN (ETP pour Gardenia) annuel

Mise à jour des applications Marthe Prélèvements rivières Somme Novembre 1989 – Décembre 2012 Basse Normandie Janvier 1994 – Décembre 2010 Nord Pas de Calais Août 1995 – Juillet 2009 Alsace Août 1999 – Décembre 2004 Poitou Charente Août 1999 – Septembre 2007 Prélèvements souterrains Somme 1989 – 2012 (annuel ou mensuel) Basse Normandie Janvier 1994 – Décembre 2010 (mensuel) Nord Pas de Calais 1982 – Décembre 2012 (annuel puis mensuel à partir de 2000) Alsace ? Poitou Charente Août 1999 – Septembre 2007 (mensuel) Débits amont des rivières aux limites du domaine

Perspectives de développement Marthe Applications Marthe forcées avec SURFEX (ruissellement + infiltrations) mises à jour Applications forcés avec flux SAFRAN et bilan hydrique GARDENIA à mettre à jour ? Gardenia ETP lus proviennent de SAFRAN. Inclusion d’une unité pour le calcul des ETPs ? EauDyssée Gestion des prélèvements à mettre en place

Questions Simulations multi-annuelles partant d’une différente année que 1999 Quelles conditions initiales ? Quels prélèvements pour les années sans données ? Quels débits amonts dans les rivières en limite de domaine ? Gestions des fichiers de reprise ? Regroupement des sorties hauteurs de nappe, débits, échanges nappe/rivière ? Exploitation des fichiers bruts des applications ou regroupement dans une nouvelle structure ?

Partage de l’application sur le serveur BRGM https://forge.brgm.fr/projects/aqui-fr

Recalage de la Somme Modèle monocouche (craie) Taille des mailles : 500m de coté + 3 gigognes le long de la vallée humide de la Somme (mailles de 100 m) Nombre de mailles : 66 600 Pas de temps de calcul: journalier et hebdomadaire pour la nappe. Calage sur les débits et les niveaux de la nappe :1989 - 2012 10/19/16 >

Moyenne des flux hydroclimatiques sur la Somme Surfex Référence Ruissellement en cumul Infiltration en cumul En moyenne 12 % de pluie efficace en moins pour Surfex Recalcul dans Marthe du partage de la pluie efficace (ruissellement + infiltration) fourni par SURFEX.

Simulation des débits Nash = 0,65 Qsim/Qobs = 0,86

Recalage de la perméabilité Histogramme des biais calculés pour 55 piézomètres Nombre de piézos

Recalage piézométrie Piézomètre sur le bassin de la Selle m Piézomètre sur le bassin de l’Hallue m

Modèle Nord Pas de Calais (Schéma Surfex) Modèle multicouche Superficie 12 500 km2 10 couches dont 5 aquifères Maillage 500m x 500m, gigogne 100 m de coté (Zone Champs captant) Environ 917000 mailles Temps de calcul environ 15h sur un PC normal pour 14 ans de simulation Nécessité d’optimiser le modèle

Modèle Nord Pas de Calais (Schéma Surfex) Suppression du maillage gigogne Redéfinition du réseau hydrographique et vérification de sa cohérence avec le reste du domaine Modification de la structure des fichiers Marthe (prélèvements, historiques…) Nouvelle version du modèle 196 449 mailles Temps de calcul réduit d’un facteur 6 (2.4h au lieu de 15h)

Modèle Nord Pas de Calais (Schéma Surfex) Recalage en cours Dégradation de calage liée à la suppression du gigogne Premier recalage localement sur les Champs de K et S Recalage à poursuivre Exemple de chronique piézométrique pour laquelle la suppression du gigogne a entrainé une dégradation du calage

Modèle du Jurassique POC (Schéma Surfex) Modèle multicouche Superficie 19200 km2 8 couches dont 3 aquifères Environ 90 000 mailles de 1km de coté Période de simulation 1999-2007 . Temps de calcul environ 5h sur un PC normal Vue 3D du modèle POC [Douez et al. (2010)] Problème de convergence entrainant des temps de calcul important Nécessité d’optimiser les paramètres de résolution du modèle

Modèle du Jurassique POC (Schéma Surfex) Amélioration de la convergence du modèle Réduction du temps de calcul d’un facteur 2.5 (1h50 au lieu de 5h pour 8 ans de simulation sur un PC normal)

Premier résultats du calage : biais niveaux Bassin de la Charente : niveau des nappes Sous-estimation du niveau des nappes dans plusieurs + Piezo_Jurassique + Piezo Dogger + Piezo IT

Premier résultats du calage Biais = -6.8 Nash = -0.9 Bassin du Clain Biais = -1.1 Nash = 0.7 Biais = - 2.7 Nash = 0.61

Biais sur les niveaux pour les 3 nappes > à 2 m Entre 1 et 2m Entre 0.5 et 1m Inférieur à 0.5m

Premier résultats du calage Bassin de la Charente Biais = -0.13 Nash = 0.70 Biais = 0.4 Nash = 0.99 Biais = - 4 Nash = 0.68 + Piezo_Jurassique + Piezo Dogger + Piezo IT

Premier résultats du calage Bassin de la Boutonne et la Sevre Niortaise Biais = 0.02 Nash = 0.60 Biais = - 0.9 Nash = 0.76

Suite Finalisation du calage de POC et NPC pour Novembre/décembre; Nécessité d’évaluer le calage sur une longue période de simulation avant la réanayse sur 30 ans; Actualisation des modèles jusqu’en 2016 (données SAFRAN, Surfex et Prélèvements…) à prévoir?? Le recalage des applications forcées par SAFRAN est en attente