Projet Aqui-FR État d’avancement sur l’adaptation de Marthe et les applications régionales Dominique THIÉRY, Nadia AMRAOUI Janvier 2015 Direction D3E/GDR

Adaptations réalisées (1) Adaptation de MARTHE pour fonctionnement sous Linux, en mode « batch » Introduction de la possibilité de lire les 9892 mailles SAFRAN Introduction de la lecture des Ruissellement et Drainage calculés par Surfex sur les 9892 mailles SAFRAN : pour simuler la transmission de ces données par OpenPALM Introduction aussi de la possibilité de lecture des Pluies et ETP SAFRAN dans les 9892 mailles Réalisation d’une Maquette de MARTHE sous OpenPALM (sans encore la récupération « get » des données transmises « put » par OpenPALM) Direction D3E/GDR

Adaptations réalisées (2) Reprise du modèle de la Somme, introduction dans chaque maille MARTHE des mailles SAFRAN correspondantes Lecture des données binaires de sorties de SURFEX (Ruissellement et Drainage) des 9892 mailles SAFRAN, pour les 21 années hydrologiques de la période 1991-2011 et mise en forme pour lecture par MARTHE Simulations des écoulements et niveaux dans le bassin de la Somme pour la période 1991-2011 avec les sorties SURFEX (mime la transmission par OpenPALM) : Pas de temps hydrodynamique = 1 jour et 7 jours Analyse des résultats avec différentes hypothèses, comparaisons avec la simulation de référence, améliorations. Direction D3E/GDR

Application au modèle régional de la SOMME Direction D3E/GDR

Situation du bassin de la Somme Direction D3E/GDR

Surfex : Pourcentage de ruissellement Somme : 25 à 33 % de ruissellement QR / (QI + QR) Direction D3E/GDR

Surfex : Ruissellement calculé Moyenne mobile de 30 jours : pour mieux visualiser Ruissellement Surfex : 2.5 fois plus abondant avec de très fortes pointes Direction D3E/GDR

Surfex : Infiltration et Recharge Moyenne mobile de 90 jours : => Recharge. Drainage Surfex : 30 % moins abondant que la recharge de la simulation de référence Direction D3E/GDR

Somme à Abbeville : Sous-estimation des étiages Simulation MARTHE avec les données Surfex : Ruissellement => Rivières ; Drainage directement => Nappe Somme à Abbeville : Sous-estimation des étiages Direction D3E/GDR

Hallue à Bavelincourt : Sur-estimation marquée Simulation MARTHE avec les données Surfex : Ruissellement => Rivières ; Drainage directement => Nappe Hallue à Bavelincourt : Sur-estimation marquée Direction D3E/GDR

Selle à Plachy : Sous-estimation des étiages Simulation MARTHE avec les données Surfex : Ruissellement => Rivières ; Drainage directement => Nappe Selle à Plachy : Sous-estimation des étiages Direction D3E/GDR

Surfex : Ruissellement et Infiltration / Recharge Surfex : Davantage de Ruissellement Très peu de drainage (infiltration) de Mai à Octobre Référence : Recharge lente, par percolation ZNS, même en été Direction D3E/GDR

Surfex : Ruissellement et Infiltration / Recharge Passage des composantes Surfex à travers le module « ZNS » Drainage => Recharge amortie Proche des entrées de la simulation de référence (Mais la décomposition Ruissellement / Recharge à changé) Direction D3E/GDR

Surfex : Pourcentage de Drainage ou Recharge Le passage à travers le module « ZNS » change la décomposition 64 % Drainage => 92 % de Recharge Direction D3E/GDR

Simulation de référence Simulation MARTHE avec les données Surfex : Passées par le module « ZNS » Somme à Abbeville : Nette amélioration (mais étiages …) Observé Simulé Simulation de référence Direction D3E/GDR

Hallue à Bavelincourt : Sur-estimation généralisée Simulation MARTHE avec les données Surfex : Passées par le module « ZNS » Hallue à Bavelincourt : Sur-estimation généralisée Observé Simulé Simulation de référence Direction D3E/GDR

Simulation de référence Simulation MARTHE avec les données Surfex : Passées par le module « ZNS » Selle à Plachy : Amélioration Observé Simulé Simulation de référence Direction D3E/GDR

Nappe et Rivières Somme à Abbeville : Pas de temps : 1 Jour et 7 Jours Influence du pas de temps de calcul Nappe et Rivières Somme à Abbeville : Pas de temps : 1 Jour et 7 Jours Les 2 courbes sont quasi superposées Simulation de 21 ans Pas = 1 Jour => 8.9 h Pas = 7 Jour => 2.3 h Selle à Plachy : Pas de temps : 1 Jour et 7 Jours Les 2 courbes sont quasi superposées Direction D3E/GDR

Influence du pas de temps de calcul Nappe et Rivières Somme à Abbeville : Pas de temps : 1 Jour et 7 Jours Zoom sur 3 ans Selle à Plachy : Pas de temps : 1 Jour et 7 Jours Zoom sur 3 ans Direction D3E/GDR

Piézomètres de référence (arrêté sécheresse mars 2012) vendredi 22 février 2019 Nom du service émetteur

Piézomètres de référence : Somme aval et Marquenterre vendredi 22 février 2019 Nom du service émetteur

Suite prévue (1) Continuer l’adaptation de MARTHE pour fonctionnement réel sous OpenPALM avec récupération des données SURFEX ou SAFRAN » Définir en commun les données simulées par MARTHE à restituer (directement ou via OpenPALM) Poursuivre l’adaptation de MARTHE pour améliorer le passage Drainage SURFEX => Recharge de la nappe, et l’intégration du ruissellement. Envisager la possibilité de retourner la profondeur de la nappe (par OpenPALM) pour rétro-actions Définir le mode de fonctionnement prévu dans la plateforme : transmission à MARTHE de la durée de la période à simuler et de sa date pour gérer les prélèvements et les conditions aux limites Direction D3E/GDR

Suite prévue (2) Transformer d’autres modèles régionaux pour fonctionner avec les mailles SAFRAN puis … SURFEX. En particulier le modèle du Poitou Stagiaire de Master 2 : Débutera (prévision) en mars 2015. Etc. (à discuter) Direction D3E/GDR

Sorties potentielles du système multi-modèles (point de vue BRGM) Suivi en temps réel : Au regard de l’inertie des nappes souterraines, des points réguliers à des périodes clés du cycle hydrologique pourraient suffire (a minima, avant et après la période de recharge). carte piézométrique des nappes à l’affleurement à une date donnée et cartes dérivées : écarts par rapport à l’année n-1, écarts par rapport à des années de référence récentes (ex. : 2001 pour hautes eaux, 2006 pour basses eaux), écarts par rapport à la moyenne ; carte des débits des cours d’eau à une date donnée et cartes dérivées : écarts par rapport à l’année n-1, écarts par rapport à des années de référence récentes, écarts par rapport à la moyenne ; Echanges nappe – rivière dans le bassin à une date donnée ; vendredi 22 février 2019 Nom du service émetteur

Sorties potentielles du système multi-modèles (point de vue BRGM) Prévisions à court terme : chroniques piézométriques prévisionnelles au droit des piézomètres de référence retenus pour les arrêtés sècheresse ; chroniques des débits prévisionnels au droit des stations de jaugeage utilisées pour les arrêtés sècheresse et pour la vigilance aux crues de nappes ; vendredi 22 février 2019 Nom du service émetteur