Contribution à la modélisation du transfert des nitrates au travers de la zone non saturée à l'échelle régionale : application au bassin de la Seine

• Main Author: Philippe, Élodie
• Language: FRE
• Published: École Nationale Supérieure des Mines de Paris 2011
• Subjects: [SDU:STU:HY] Sciences of the Universe/Earth Sciences/Hydrology; [SDE:MCG] Environmental Sciences/Global Changes; Zone non saturée; contamination azotée; nitrates; modèle conceptuel; modèle à bases physiques; évaluation numérique
• Online Access: http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00622536; http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/62/25/36/PDF/These_E_Philippe_bis.pdf

Les contaminations en nitrates observées depuis les années 1950 dans les hydrosystèmes constituent un enjeu environnemental important. Pour respecter les normes de qualité fixées (Directive Cadre sur l'Eau), une bonne connaissance de leur dynamique est donc nécessaire et passe par un travail de modélisation. Nous nous focalisons ici sur la modélisation des transferts à travers la zone non saturée située entre le sol et la nappe. Ce milieu peut en effet générer des délais importants entre une contamination en surface et un impact sur la qualité des ressources en eau souterraines. Nous avons donc en premier lieu étudié précisément ces transferts via des tests effectués avec un modèle numérique à bases physiques. Nous avons également évalué avec ces tests l'impact du battement de nappe sur ces transferts. Dans le modèle intégré des hydrosystèmes Eau-dyssée, l'approche utilisée pour simuler ces transferts est volontairement simplifiée pour limiter les temps de calcul et le nombre de paramètres requis. Nous proposons alors une évaluation et une amélioration de cette approche. Nous obtenons ainsi une dynamique de transfert des solutés se comparant mieux à ce qui est observé sur le terrain. Une application du modèle à l'échelle régionale, sur le bassin de la Seine, a permis également de mettre en exergue les problèmes posés par l'initialisation des teneurs en nitrates dans le milieu souterrain avant les débuts de l'agriculture intensive. Nous proposons donc une méthode permettant de restituer l'évolution de la médiane des teneurs souterraines en nitrates dans les trois principaux aquifères de ce bassin (Oligocène, Eocène, Craie).