Rôle de la forêt sur les débits dans des bassins versants montagneux sub-méditerranéens : une approche par modélisation

5 tableaux ; 10 figuresL'impact d'un couvert forestier a été étudié sur des bassins versants sub-méditerranéens montagneux en utilisant le modèle pluie-débit conceptuel GRHum. Ce modèle simule le fonctionnement du continuum sol-végétation-atmosphère vis-à-vis des phénomènes d'évapotranspiration à partir des caractéristiques du sol et de la couverture végétale. Le modèle permet ainsi la simulation des débits et du contenu hydrique du sol. Une fonction neige a été ajoutée à la version initiale du modèle, pour simuler le comportement hydrologique durant les périodes de fonte de neige. Le modèle a été appliqué aux bassins versants expérimentaux du Mont-Lozère où une base de données hydro-météorologiques est disponible depuis 1981. Un site sur lequel une coupe forestière graduelle a été prescrite entre 1987 et 1989 (bassin versant de la Latte) est comparé à un site non exploité (bassin versant de la Sapine), utilisé comme site de référence. En accord avec les changements d'occupation du sol sur le bassin versant de la Latte, la période d'étude a été scindée en trois parties. Pour chaque bassin versant, le modèle produit de bonnes simulations pour les trois périodes. Un essai d'identification du rôle de la forêt sur le comportement hydrologique a été mené en simulant, pour le bassin versant de la Latte, les débits pendant la période de la coupe en utilisant les paramètres du modèle obtenus avant et après la coupe. Cet exercice a montré que la coupe a induit une augmentation significative des forts débits journaliers. Une approche similaire menée pour le bassin de référence, a permis de contrôler les incertitudes sur les prédictions du modèle (limite de prédiction de 90 %), le biais du modèle étant principalement dû aux différences climatiques entre les trois périodes de simulation. En prenant en compte le biais du modèle, les résultats suggèrent que la coupe forestière aurait nduit une augmentation des débits de 10 %

Les crues de type cévenol : recherches sur le versant sud du Mont-Lozère (France)

1 tableau ; 5 figuresInternational audienceLes bassins versants du Mont-Lozère reçoivent des précipitations abondantes (2000 mm/an en moyenne). Mais leurs sols, sur granite, ont des vitesses de filtration très élevées. Les crues les plus violentes se produisent donc lors d'épisodes particulièrement pluvieux – de type "cévenol" – qui provoquent le débordement des nappes. Dans ces conditions, le rôle tampon du couvert végétal se révèle modeste. Pour expliquer la brutalité des montées de crue, l'hypothèse a été émise que l'engorgement en eau se propageait du haut vers le bas des versants, les crues se déclenchant lorsque les zones actives entraient en relation avec le réseau hydrographique. Cette hypothèse est examinée à la lumière des caractères morphologiques du bassin versant qui a servi de cadre à sa formulation. L'étude présente en outre les recherches qui ont été récemment entamées pour préciser les modalités de la genèse des crues

Etude du rôle hydrologique d'une tourbière de montagne : modélisation comparée de couples "averse-crue" sur deux bassins versants du Mont-Lozère

1 tableau ; 17 figuresL'influence d'une tourbière de dépression sur le comportement hydrologique en crue d'un bassin versant montagneux (Mont-Lozère) est étudiée à l'aide d'un modèle pluie-débit horaire conceptuel global (modèle GR3H). Les performances et les valeurs des paramètres du modèle obtenues sur ce bassin versant (bassin du Peschio) sont comparées avec celles obtenues sur un bassin versant contigu de référence sans tourbière de dépression (bassin du Samouse). Le modèle s'avère nettement plus performant sur le second bassin versant. Sur les 24 crues étudiées entre janvier 2000 et décembre 2001, une seule est notablement mal restituée sur le bassin de référence, contre 9 sur le bassin du Peschio. La forme des hydrogrammes unitaires utilisés par le modèle confirme les résultats de l'étude descriptive menée en parallèle : la présence de la tourbière induit un retard et un amortissement de la réponse en crue du bassin versant. Toutefois cet effet est soumis à une très nette saisonnalité, avec une augmentation progressive du temps de réponse pendant la période d'assèchement de la tourbière, le temps de réponse du bassin versant passant de 2 heures environ en période hivernale à une valeur maximale de 14 heures observée en août 2000. Par comparaison, le temps de réponse du bassin de référence reste voisin de 1,5 heure

Apports conjoints de suivis climatologique et hydrochimique sur le rôle de filtre des aquifères karstiques dans l’étude de la problématique de changement climatique; Application au système de la Fontaine de Vaucluse

International audienc

Historical monthly rainfall-runoff database on Fontaine de Vaucluse karst system: review and lessons,

International audienceMany studies have been carried on the Fontaine de Vaucluse karst system (south-east of France) and have proved the complexity of the hydrodynamic behaviour of this system. The question of water storage and water movement in this karst system must still be considered. This spring, famous for its considerable mean flow rate of around 20 m3/s, with maximum flow rate of 100 m3/s, has been time object of curiosity for a long, and, since 1877, the runoff of the spring has been regularly noted. Thus, at present, a 127 years long database of runoff measurement is available. After a review of the old data (1877-1965), the bias induced by the displacement of the gauging station in 1965 has been quantified. We then built a complete and homogeneous monthly runoff database. The analyse and the comparison of monthly runoff and rainfall databases confirms a rapid time response of the system, compared to the large surface of the recharge area. But this analyse has also pointed out unusual high runoff during dry periods occurring after long humid periods (several decades). Whereas an expected deficit is observed on runoff if the dry period occurred after a period characterised by mean amount of precipitation. This seems to confirm the existence of a routing zone of great capacity, characterised by slow water transfer. Thus, it is of great importance to take correctly into account the role of this zone in the response of the system to precipitation, especially to improve the rainfall-runoff simulation

Combination of a crop model and a geochemical model as a new approach to evaluate the sustainability of an intensive agriculture system

By combining a crop model (STICS) and a geochemical model (PHREEQC), a new approach to assess the sustainability of agrosystems is proposed. It is based upon aqueous geochemistry and the stepwise modifications of soil solution during its transfer from the surface till aquifer. Meadows of Crau (SE France), irrigated since the 16th century, were field monitored (2012–2015) and modelled. Except for N, the mineral requirements of hay are largely covered by dissolved elements brought by irrigation water with only slight deficits in K and P, which are compensated by P-K fertilizers and the winter pasture by sheep. N cycle results in a very small nitrate leakage. The main determinants of the chemical composition changes of water are: concentration by evaporation, equilibration with soil pCO2, mineral nutrition of plants, input of fertilizers, sheep grazing, mineral-solution interactions in superficial formations till the aquifer, including ion exchange. Inverse modelling with PHREEQC allows for quantifying these processes. For groundwater, measured composition fit statistically very well with those computed, validating thus this approach. This long-term established agrosystem protects both soil and water resources: soil nutritional status remains constant with even some P and (minor) K fixation in soils; long-term decarbonatation occurs but it is greatly slowed by saturation of irrigation water by carbonate; P fixation in soil protects groundwater from eutrophication

Etude du rôle hydrologique d'une tourbière de montagne : modélisation comparée de couples "averse-crue" sur deux bassins versants du Mont-Lozère

1 tableau ; 17 figuresL'influence d'une tourbière de dépression sur le comportement hydrologique en crue d'un bassin versant montagneux (Mont-Lozère) est étudiée à l'aide d'un modèle pluie-débit horaire conceptuel global (modèle GR3H). Les performances et les valeurs des paramètres du modèle obtenues sur ce bassin versant (bassin du Peschio) sont comparées avec celles obtenues sur un bassin versant contigu de référence sans tourbière de dépression (bassin du Samouse). Le modèle s'avère nettement plus performant sur le second bassin versant. Sur les 24 crues étudiées entre janvier 2000 et décembre 2001, une seule est notablement mal restituée sur le bassin de référence, contre 9 sur le bassin du Peschio. La forme des hydrogrammes unitaires utilisés par le modèle confirme les résultats de l'étude descriptive menée en parallèle : la présence de la tourbière induit un retard et un amortissement de la réponse en crue du bassin versant. Toutefois cet effet est soumis à une très nette saisonnalité, avec une augmentation progressive du temps de réponse pendant la période d'assèchement de la tourbière, le temps de réponse du bassin versant passant de 2 heures environ en période hivernale à une valeur maximale de 14 heures observée en août 2000. Par comparaison, le temps de réponse du bassin de référence reste voisin de 1,5 heure

Les crues de type cévenol : recherches sur le versant sud du Mont-Lozère (France)

1 tableau ; 5 figuresInternational audienceLes bassins versants du Mont-Lozère reçoivent des précipitations abondantes (2000 mm/an en moyenne). Mais leurs sols, sur granite, ont des vitesses de filtration très élevées. Les crues les plus violentes se produisent donc lors d'épisodes particulièrement pluvieux – de type "cévenol" – qui provoquent le débordement des nappes. Dans ces conditions, le rôle tampon du couvert végétal se révèle modeste. Pour expliquer la brutalité des montées de crue, l'hypothèse a été émise que l'engorgement en eau se propageait du haut vers le bas des versants, les crues se déclenchant lorsque les zones actives entraient en relation avec le réseau hydrographique. Cette hypothèse est examinée à la lumière des caractères morphologiques du bassin versant qui a servi de cadre à sa formulation. L'étude présente en outre les recherches qui ont été récemment entamées pour préciser les modalités de la genèse des crues