dynamique de leau et des éléments associés dans les bassins versants agricoles rôle du milieu...
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Dynamique de l’Eau et des éléments associés dans les Bassins versants
Agricoles
Rôle du milieu physique et des structures paysagères dans la
réponse des hydrosystèmes aux pratiques agricoles
Modélisation hydrologique intégrant les pratiques agricoles
Modèles mécanistes à l’échelle locale
Modèles distribués à l’échelle du bassin versant
Etudes de processus in (ou ex) situ
UMR INRA-AgrocampusSol Agro et hydrosystèmes
Spatialisation
Thèse Caubel (2001)
Thèse Ghazavi (2008)
Rôle de la haie de bas de versant sur les transferts d’eau et d’azote
Transpiration des arbres, interception de la pluie
Modifications locales des transferts
hivers
étés
D i s t a n c e l e l o n g d u t r a n s e c t ( m )
Pro
fon
de
ur
du
so
l
(m)
-1 0 -5 0 5 1 0 1 5
-2
-1
0
T r a n s e c t s a n s h a i e
Pro
fon
de
ur
du
so
l (m
)-1 0 -5 0 5 10 1 5
-2
-1
0
T r a n s e c t a v e c h a i e
N i v e a u d e l a n a p p e-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1 .5-1-0 .75-0 .5-0 .250
P oten tie l to ta l de l'eau du so l (m ) :P o t e n t i e l t o t a l d e l ’ e a u d u s o l ( m ) :
2 / 1 1 / 9 9
H U M I D E S E C
D i s t a n c e l e l o n g d u t r a n s e c t ( m )
Pro
fon
de
ur
du
so
l
(m)
-1 0 -5 0 5 1 0 1 5
-2
-1
0
T r a n s e c t s a n s h a i e
D i s t a n c e l e l o n g d u t r a n s e c t ( m )
Pro
fon
de
ur
du
so
l
(m)
-1 0 -5 0 5 1 0 1 5
-2
-1
0
D i s t a n c e l e l o n g d u t r a n s e c t ( m )
Pro
fon
de
ur
du
so
l
(m)
-1 0 -5 0 5 1 0 1 5
-2
-1
0
T r a n s e c t s a n s h a i e
Pro
fon
de
ur
du
so
l (m
)-1 0 -5 0 5 10 1 5
-2
-1
0
Pro
fon
de
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l (m
)-1 0 -5 0 5 10 1 5
-2
-1
0
Pro
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m)
-1 0 -5 0 5 10 1 5
-2
-1
0
T r a n s e c t a v e c h a i e
N i v e a u d e l a n a p p e-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1 .5-1-0 .75-0 .5-0 .250
P oten tie l to ta l de l'eau du so l (m ) :P o t e n t i e l t o t a l d e l ’ e a u d u s o l ( m ) :
-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1 .5-1-0 .75-0 .5-0 .250
P oten tie l to ta l de l'eau du so l (m ) :P o t e n t i e l t o t a l d e l ’ e a u d u s o l ( m ) :
2 / 1 1 / 9 9
H U M I D E S E C
Novembre 1999
Bassin versantVersantProfil du sol
Influence de la localisation de la haie sur le versant
Modélisation dans le bassin versant
Thèse de Cyril Benhamou (Z. Thomas) Programme Systerra – Acassya (2009-2012)
Zone Atelier Pleine-FougèresHaies de haut de versant, de mi-versant, de bas de versant
Mesures du fonctionnement hydrique
Modélisation mécaniste 1D, 2D
-> Intégration dans TNT (propriétés physiques des sols, ETR et prélèvement racinaire, taille des mailles , diversité des sites …)
En cours : Couplage de modèles 1D et 2D pour la prise en compte de la haie dans les modèles agro-hydrologiques
ventTv
RG
HR
SISPAT
SWMS
Tsol ?
Ta1D
2D
Federer 1979
Prélèvement racinaire sispat Tr = S = ΣSj
Eau dans le sol
Transfert d’énergie
Instruments du site
PiézomètreAvec
capteur de pression
Lots de tensiomètres
Capteur de flux de sève
Tube pour sonde capacitive
Analyse des paramètres pédo-morphologiques et hydrologiques (15 haies et 10 versants)
UP20
UP3
UP1 DW3 DW10
Epaisseur du sol
[15-30] Thin.soil [45-60] M
iddle.soil [75-90] Thick.soil
[0.2-0.4] Low.Porosity
[0.4-0.5] Middle.Porosity
>0.5 High.Porosity
Porosité
12 3Ordre du cours
d’eau Position sur le versant
HBD
Upper.H
illslopeM
DV M
iddle.Hillslope
BDV Low
er.Hillslope
Distance haie cours d’eau
[0-47] Near_Stream
[51-132] M
iddle_Stream [152-458] Far_Stream
Longueur du versant
200 short 681.25856.53 M
iddle >1087.16 3 Long
dZ Haie-Cours d’eau
0-2.7 Flat.slope >5 Steep.slope
Ruissellement de versant
Ruissellement de zone
contributive
« Ruissellement d’hiver »
« Ruissellement d’été »
Distance from the hedge (m)
-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28
Dep
th
(m)
-4
-3
-2
-1
0
(b) (Cl-)
1000 mg L-1
500 mg L-1
250 mg L-1
100 mg L-1
Groundwater table
Hed
gero
w
Distance from the hedge (m)
-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28
Dep
th
(m)
-4
-3
-2
-1
0 1000 mg L-1
500 mg L-1
250 mg L-1
100 mg L-1
(b) (Cl-)Hed
gero
w
Grimaldi C., Thomas Z., Fossey M., Fauvel Y. and Merot P. 2009. High chloride concentrations in the soil and groundwater under an oak hedge: an indicator of evapotranspiration and water movement. Hydrological processes. 23, 1865-1873.
Chloride is excluded to a large extent by roots during absorption of water and nutrients
-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28
Dep
th
(m)
-4
-3
-2
-1
0100 mg L
-1
50 mg L-1
25 mg L-1
10 mg L-1
(a) (NO3-)
Hed
gero
w
C. Grimaldi, M. Fossey, Z. Thomas, Y. Fauvel and P. Merot, 200#. Nitrate attenuation in soil and groundwater under a bottomland tree hedge in a European farming landscape. Soumis
-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24 28
Dep
th (
m)
-4
-3
-2
-1
0
80 mg L-1
60 mg L-1
40 mg L-1
20 mg L-1
120 mg L-1
(a) (NO3-)
Groundwater-table
Hed
gero
w
Nitrate attenuation in soil and groundwater
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