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Université de Liège (2012)

Initiation de la modélisation de la lixiviation du nitrate à l’échelle de la parcelle : problématique de la pollution de l’aquifère de l’Oued Souhil, Tunisie.

Smet, Sarah

Titre : Initiation de la modélisation de la lixiviation du nitrate à l’échelle de la parcelle : problématique de la pollution de l’aquifère de l’Oued Souhil, Tunisie.

Auteur : Smet, Sarah

Université de soutenance : Université de Liège

Grade : Master bioingénieur : sciences et technologies de l’environnement, à finalité spécialisée 2012

Résumé
L’aquifère de l’Oued Souhil fait l’objet d’une pollution nitratée (130 mg/l) qui est due à l’utilisation massive de fertilisant, à la baisse du niveau des nappes ainsi qu’à l’utilisation d’eaux usées traitées (EUT). Par conséquent, l’objectif de ce mémoire est de fournir un outil adéquat de modélisation de la lixiviation du nitrate dans les sols sableux tunisiens. A cette fin, un essai d’irrigation en cases lysimétriques (avec répétitions) est effectué selon trois schémas différents : irrigation avec de l’eau de nappe (EN) chargée à 130 mg NO3-/l ; irrigation avec de l’eau de distribution (ED) chargée à 8 mg NO3 -/l ; irrigation avec de l’eau de distribution et ajout de fertilisant nitraté au premier jour d’expérience (EDF). Etant donné que le pas de temps choisi est journalier, nous nous penchons sur une modélisation à base physique résolvant l’Equation de Richards (flux d’eau) ainsi que l’équation de convection-dispersion hydrodynamique (flux de nitrate) via le logiciel HYDRUS 1D. Dès lors, une fonction de pédo-transfert (FPT) est nécessaire pour définir les fonctions continues K(θ) et h(θ). Afin de prédire les transformations biochimiques du cycle de l’azote durant l’expérimentation, une modélisation avec le logiciel EPIC est réalisée. À partir des données d’observation, dans le contexte de notre expérimentation et conditionné par certaines hypothèses, le temps de transfert du nitrate vers l’aquifère serait de 132 jours. Nous avons aussi conclu que les caractéristiques pédologiques mesurées des cases ne sont pas transposables d’une case à l’autre et qu’il y aurait présence de flux préférentiels en début d’expérience. Après comparaisons entre observations et simulations de la courbe pF et des flux d’eau pour différentes fonctions de pédo-transfert, celle de van Genuchten-Mualem à paramètres m et n fixés est choisie pour ses meilleures performances en termes de RRMSE. L’essai EN est bien modélisé et mets en évidence les flux préférentiels observés en début d’expérience. Les simulations des essais ED et EDF ne sont pas convaincantes et font ressortir le fait que le phénomène de nitrification ait sans doute eu lieu durant les essais bien que non prédit lors de la modélisation avec le logiciel EPIC.

Mots Clés  : Modélisation hydrologique ; Transferts de solutés ; Nitrate

Présentation

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Page publiée le 15 avril 2019