Soutenance de thèse de Axel FLINCK

L'étiage est un phénomène saisonnier, qui peut être long, court et plus ou moins intense, affectant des cours d'eau entiers. Ce phénomène est devenu une préoccupation pour de nombreux pays qui cherchent à mieux comprendre les processus qui l'affectent et à apprendre à gérer de manière optimale les ressources en eau (pompage, irrigation). Un modèle hydrologique parcimonieux au pas de temps journalier (GRLoiEau2J) a été défini, calibré et régionalisé sur le territoire français pour répondre à cette problématique. Ce modèle peut être amélioré, en particulier pour simuler plus précisément la réponse hydrologique des bassins versants en interaction avec les eaux souterraines. L'idée est d'utiliser les données piézométriques de la banque ADES, disponibles en France, et de les intégrer pour la phase de calibration du modèle hydrologique. L'analyse a été réalisée sur 105 bassins versants français représentatifs de divers comportements hydrométéorologiques et situés dans un contexte hydrogéologique varié. Pour chaque bassin versant, nous devons sélectionner un piézomètre le plus représentatif possible de l'aquifère principal interagissant avec le bassin. Ce piézomètre est situé sur la partie du bassin versant la plus couverte au niveau de son réseau de drainage, dans la masse d’eau souterraine majoritaire du bassin, le plus proche de son exutoire et le plus corrélé avec le débit de base du cours d’eau. L’hypothèse de travail va reposer sur l’exploration du lien entre les caractéristiques des signaux de hauteurs piézométriques et les signaux de débits. Il va donc s’agir de tenter d’utiliser les informations piézométriques disponibles dans les bassins versants, afin de les intégrer dans la phase de calibration d'un modèle hydrologique conceptuel, destiné à appréhender la problématique des étiages. Pour répondre à cet objectif, les simulations du compartiment de subsurface seront visualisées via les données piézométriques disponibles dans le bassin versant dans le calcul d’une fonction objectif multicritères. Enfin il sera question de travailler sur la structure du modèle (GRLoiEau2J), pour voir si une modification spécifique de sa structure pourrait conduire à une meilleure prise en compte de l’information piézométrique, tout en gardant la parcimonie comme contrainte, en vue d’une future régionalisation de l’approche.

Low water levels are a seasonal phenomenon, which can be long, short and more or less intense, affecting entire rivers. This phenomenon has become a concern for many countries who seek better understanding of the processes that affect it and to learn how to optimally manage water resources (pumping, irrigation). Consequently, a lumped rainfall-runoff model at daily time step (GRLoiEa2J) has been defined, calibrated and regionalized over French territories. The input data come from SAFRAN, the distributed mesoscale atmospheric analysis system, which provides daily solid and liquid precipitation and temperature data throughout the French territory. This model could be improved, in particular to more accurately simulate the hydrological response of watersheds interacting with groundwater. The idea is to use the piezometric data of the ADES bank, available in France, and to use it for the calibration phase of the hydrological model. The analysis was carried out across 105 French watersheds that are representative of various hydrometeorological behaviours and are located in a diverse hydrogeological context. Each watershed must be represented by a piezometer that closely represents the main aquifer that interacts with the basin. This piezometer is located in the part of the watershed with the most drainage coverage, in the majority groundwater body of the watershed and closest to its outlet. The working hypothesis will be based on the exploration of the link between the characteristics of the piezometric signals and the flow signals. It will therefore be an attempt to use the piezometric information available in the watersheds, in order to integrate them into the calibration phase of a conceptual hydrological model, intended to understand the problem of low flows. To meet this objective, the simulations of the subsurface compartment will be visualized via the piezometric data available in the watershed in the calculation of a multi-criteria objective function. Finally, we will work on the structure of the model (GRLoiEau2J), to see if a specific modification of its structure could lead to a better consideration of the piezometric information, while keeping the parsimony as a constraint, in view of a future regionalization of the approach.