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Université de Grenoble (2012)

Caractérisation et modélisation de la dynamique de l’évapotranspiration en Afrique Soudanienne en zone de socle : interaction entre les aquifères et la végétation

Jabot-Robert Dorothée

Titre : Caractérisation et modélisation de la dynamique de l’évapotranspiration en Afrique Soudanienne en zone de socle : interaction entre les aquifères et la végétation

Caracterisation and modeling of the evapo-transpiration dynamic in sudanian climate over rocky substratum : interaction between aquifers and vegetation

Auteur : Jabot-Robert Dorothée

Université de soutenance : Université de Grenoble

Grade : Doctorat 2012

Résumé
Dans un contexte où des millions de personnes dépendent de la ressource en eau exposée au caprice de la mousson en Afrique de l’Ouest, ce travail de thèse vise à mieux appréhender les processus hydrologiques en zone de socle, et notamment à évaluer le rôle de la redistribution latérale de l’eau dans le sol par les interactions entre les réservoirs souterrains, la végétation et l’atmosphère, par la caractérisation et la modélisation à l’échelle de la parcelle et du versant. Ce travail s’appuie sur le dispositif expérimental déployé dans le petit bassin versant de l’Ara dans le cadre de l’observatoire AMMA-CATCH. La mise en oeuvre du modèle ParFlow-CLM permet de simuler les transferts dans la zone saturée et la zone non saturée par la résolution de l’équation de Richards en 3D, en étant conditionné par un forçage atmosphérique en surface. Après avoir identifié les paramètres influents pour les transferts verticaux, une caractérisation spatiale de ces paramètres a été menée. La configuration du modèle a ensuite été évaluée en 1D. Il est montré que le modèle reproduit de manière pertinente les séries temporelles du bilan d’énergie et la distribution de l’eau dans le sol. L’effet de la variabilité spatiale des paramètres hydrodynamiques est ensuite étudié à l’échelle de la parcelle. Enfin, en incluant les géométries de socle connues et une distribution de végétation, les transferts horizontaux souterrains sont mis en évidence avec la formation de zones sèches ou humides en relation avec des distributions spatiales d’évapotranspiration.

Mots Clés : Zone de socle – Climat soudanien – Modélisation hydrologique – Évapotranspiration – Bilans d’énergie et d’eau – Processus de surface — Bedrock zone – Sudanian climate – Hydrological modeling – Evapotranspiration – Energy and water balance – Surface processes

Présentation (Archives Ouvertes)

Version intégrale (30,2 Mb)

Page publiée le 9 avril 2014, mise à jour le 3 février 2017