Interactions surface continentale/atmosphère : l'expérience HAPEX-Sahel

Le modèle hydrologique Cequeau est un modèle conceptuel déterministe distribué. Il est basé sur le découpage du bassin versant en carreaux entiers (pour la fonction de production), eux-mêmes étant divisés en carreaux partiels (pour la fonction de transfert). C'est un modèle de 28 paramètres, extrêmement sensible à la valeur de ceux liés aux échanges avec l'atmosphère (évapotranspiration). Dans ce travail, on présente l'application du modèle à différents bassins situés dans le Sud-Ouest de la France. Les tailles des bassins sont comprises entre 4,4 hectares et 4 140 kilomètres carrés, certains présentent de fortes hétérogénéités spatiales, comme par exemple l'existence de karstification. Pour rendre la modélisation plus réaliste, deux modifications ont été introduites : possibilité de variabilité spatiale des paramètres de transfert dans le sol ; introduction de l'équation de Philip pour décrire le phénomène d'infiltration (dans ce cas, la sorptivité est calculée en fonction de la teneur d'eau dans le réservoir sol). Des exemples montrent l'intérêt des modifications proposées et permettent de faire quelques considérations sur le changement d'échelle spatiale. (Résumé d'auteur

Écoulement gaz-liquide transitoire en conduite horizontale

Les phénomènes instationnaires en écoulements diphasiques se rencontrent dans beaucoup de situations pratiques et notamment en génie pétrolier pour le transport en conduite de mélanges de gaz et d'huile, et en génie nucléaire pour les problèmes liés à la sécurité des réacteurs. Jusqu'à aujourd'hui, la plupart des travaux à caractère théorique et expérimental ont porté sur l'étude des écoulements à phases séparées et à bulles. L'étude que nous présentons est principalement axée sur les phénomènes transitoires à basse fréquence que l'on rencontre dans les écoulements à poches et bouchons lorsque les conditions à l'entrée de la conduite varient. L'étude expérimentale a été menée dans une conduite de 90 m de long et de 5,3 cm de diamètre intérieur, alimentée avec de l'eau et de l'air dont les débits, de l'une ou l'autre phase, peuvent être soumis à des variations brusques. Une instrumentation appropriée permet d'accéder à la connaissance de la valeur instantanée du taux de gaz et de la pression, en 5 sections de mesure disposées le long de la conduite, ainsi que du débit liquide en sortie. Pour dégager les traits caractéristiques du régime transitoire, une moyenne d'ensemble sur un grand nombre d'échelons de débit (entre 100 et 200) s'est avérée nécessaire et particulièrement bien adaptée. La présentation des résultats de quelques essais types et les commentaires qu'ils suggèrent terminent l'exposé

Redevances et prélèvements optimaux dans les aquifères côtiers menacés d'intrusion saline : les principes de base

INRA-ERNA Discussion papers ; 98.06.017 ; Diffusion du document : INRA-ERNA UT1 Manufacture des Tabacs Bât F 21 allées de Brienne 31000 Toulouse (FRA) ; (F5 ERNA 98.06.017) 98.06.017Les problèmes d'intrusion d'eau salée dans les aquifères côtiers constituent aujourd'hui l'une des principales causes de détérioration de la qualité de leurs eaux. Ces intrusions résultent le plus souvent des prélèvements excessifs dans les zones sensibles de la nappe d'eau douce. L'eau de mer, plus dense, envahit les aquifères connectés au milieu marin dès que les prélèvements sont suffisamment intenses pour modifier l'équilibre hydrostatique. L'objet de cet article est d'identifier les problèmes particuliers posés par la gestion optimale de ce type de ressource. A cette fin, on utilise un modèle simplifié des modifications de la morphologie de la nappe d'eau douce, et en particulier, des déplacements de son interface avec la masse d'eau saline, en réponse aux changements d'intensité des prélèvements. Une intensification des prélèvements a pour conséquence d'éloigner de la côte la frontière au-delà de laquelle, vers l'intérieur des terres, on peut prélever de façon permanente. Cette relation, entre volumes prélevés et positionnement obligés des points de prélèvement, est génératrice d'une externalité spécifique, dont on analyse les effets sur l'usage optimal de la ressource. On détermine les conditions tarifaires qu'il faut imposer au concessionnaire et les prix qu'il faut demander aux usagers pour décentraliser l'optimum

Redevances et prélèvements optimaux dans les aquifères côtiers menacés d'intrusion saline : les principes de base

INRA-ERNA Discussion papers ; 98.06.017 ; Diffusion du document : INRA-ERNA UT1 Manufacture des Tabacs Bât F 21 allées de Brienne 31000 Toulouse (FRA) ; (F5 ERNA 98.06.017) 98.06.017Les problèmes d'intrusion d'eau salée dans les aquifères côtiers constituent aujourd'hui l'une des principales causes de détérioration de la qualité de leurs eaux. Ces intrusions résultent le plus souvent des prélèvements excessifs dans les zones sensibles de la nappe d'eau douce. L'eau de mer, plus dense, envahit les aquifères connectés au milieu marin dès que les prélèvements sont suffisamment intenses pour modifier l'équilibre hydrostatique. L'objet de cet article est d'identifier les problèmes particuliers posés par la gestion optimale de ce type de ressource. A cette fin, on utilise un modèle simplifié des modifications de la morphologie de la nappe d'eau douce, et en particulier, des déplacements de son interface avec la masse d'eau saline, en réponse aux changements d'intensité des prélèvements. Une intensification des prélèvements a pour conséquence d'éloigner de la côte la frontière au-delà de laquelle, vers l'intérieur des terres, on peut prélever de façon permanente. Cette relation, entre volumes prélevés et positionnement obligés des points de prélèvement, est génératrice d'une externalité spécifique, dont on analyse les effets sur l'usage optimal de la ressource. On détermine les conditions tarifaires qu'il faut imposer au concessionnaire et les prix qu'il faut demander aux usagers pour décentraliser l'optimum

Variations journalières de la production du phytoplancton en rivière : modélisation d'un bief du lot

Un modèle numérique a été développé pour simuler l'évolution de la biomasse de phytoplancton dans une rivière. Ce modèle est testé sur des valeurs mesurées à l'amont et à l'aval d'un bief de la rivière Lot. L'analyse du comportement de ce modèle (sensibilité aux paramètres) et des résultats d'expériences montrent que le développement du phytoplancton est contrôlé 1) par les variations du rapport P/R liées à l'éclairement et à l'état nutritif des algues, 2) par les quantités de PO4-P disponibles et du phosphore préalablement stocké par les algues. Ces résultats révèlent également la nécessité d'inclure dans le modèle une représentation plus fine du rôle des bactéries dans les cycles du phosphore et de l'azote

Mise au point d'un outil d'aide à la gestion de la pollution par les produits phytosanitaires : exemple du modèle POLA

The pesticide has been identified as an important contributor of nonpoint source pollution of surface water system. In this work we present a distributed conceptual model for the simulation of the production and the transfer of pesticide at the watershed level. The model, called POLA, is based on coupling a hydrologic model to soil erosion and pesticide sub-models. The model was applied to watersheds with different characteristics, located in the south-west of France. The model gives the evolution of the concentration and/or flow at different points on a watershed, the annual balance and the space-time distribution of products in the soil. / Nous présentons dans ce travail un outil d'aide à la gestion de la pollution diffuse agricole, appelé POLA. C'est un modèle de simulation de la production et du transfert de polluants à l'échelle du bassin versant et, en particulier, des produits phytosanitaires. Il est organisé sur la base d'un modèle hydrologique conceptuel distribué, auquel sont couplés les sous-modèles de l'érosion des sols et de transfert de pesticides. La validation du modèle est faite sur des bassins versants agricoles, de caractéristiques différentes, situés dans le sud-ouest de la France et elle concerne les herbicides atrazine et simazine. Le modèle fournit l'évolution des concentrations et/ou des flux journaliers en différents points du bassin ainsi que les bilans annuels et les distributions spatio-temporelles des produits dans le sol

Modelisation d'écosystèmes rivières : application à un bief du Lot

Les résultats des premiers essais de modélisation de l'écosystème Lot sont présentés. Cette rivière a un grand intérêt vis-à-vis des problèmes posés par la réponse d'un milieu aux fluctuations, naturelles ou provoquées, des paramètres abiotiques. En effet, le fonctionnement des barrages de l'amont entraîne l'existence d'étiages sévères et, par suite, de longs temps de séjour dans les biefs se succédant sur le cours du Lot moyen et inférieur. Dans ces biefs, l'ensoleillement peut en outre entraîner l'existence de stratifications thermiques. Diverses questions d'intérêt général sont rappelées dans une première partie : 1) schéma classique d'un écosystème aquatique, 2) équations d'échange traduisant les interactions entre les paramètres dynamiques du système ; 3) techniques permettant de définir les moyennes temporelles ou spatio-temporelles, 4) hypothèses phénoménologiques permettant d'aborder le traitement des équations. Dans une deuxième partie sont présentés les premiers résultats d'une tentative de modélisation de la croissance et de la biodégradation des algues dans l'écosystème Lot. Le système général d'équations d'échanges est simplifié en tenant compte 1) des régimes hydrodynamiques, 2) des cycles thermiques d'origine naturelle, 3) de l'influence des deux caractéristiques précédentes sur le fonctionnement de l'écosystème. Deux situations ont été étudiées : - la première correspond à des régimes hydrodynamiques et thermiques pour lesquels chaque section du Lot peut être considérée comme homogène : l'utilisation de moyennes spatiales par section est alors acceptable, - la deuxième correspond à des régimes hydrodynamiques et thermiques qui conduisent à prendre en compte la stratification verticale