Approche spatio-temporelle et modélisation pour l'identification et la quantification des échanges hydrauliques entre une rivière et sa nappe phréatique alluviale. Application au fleuve Rhône.

Eric Lalot (1, 2, 3) , Frédéric Paran (1, 2, 3) , Mireille Batton-Hubert (3, 4) , Didier Graillot (1, 2, 3)

1 GSE-ENSMSE - Département GéoSciences et Environnement
2 SPIN-ENSMSE - Centre Sciences des Processus Industriels et Naturels
3 EVS - Environnement, Ville, Société
4 FAYOL-ENSMSE - Institut Henri Fayol

La Directive Cadre sur l'Eau (DCE) impose à l'horizon 2015 de prendre en compte les masses d'eau souterraines pour la durabilité et la disponibilité des ressources en eau. Elle requiert une prise en considération des relations entre les masses d'eau, notamment superficielles et souterraines. Dans ce cadre la dynamique des échanges entre eaux de surface et eaux souterraines est étudiée, pour des aquifères alluviaux et à l'aide de trois types d'outils : les modèles déterministes, les modèles boîtes noires et les modèles d'analyse multi-variée spatiale. La complémentarité des résultats obtenus avec ces méthodes est analysée sur un secteur à forts enjeux socio-économiques, concernant l'usage de la ressource en eau, autour de Péage-De-Roussillon. Les analyses corrélatoires et spectrales, sur les signaux de hauteurs de nappes et de rivières, ont permis de mettre en évidence des zones de comportements différents au sein de la nappe, ainsi que l'importance globale des interactions entre la nappe et la rivière. Un premier modèle hydrodynamique de la nappe a parallèlement pu être établi en intégrant les résultats d'un modèle d'écoulements surfaciques. Ces travaux s'insèrent dans le projet " Echanges nappes/Rhône " de l'accord-cadre entre la ZABR et l'agence de l'eau Rhône-Méditerranée-Corse. // The European framework directive on water requires by 2015 to take into account the groundwater bodies for durability and availability of water resources. It requires taking into consideration the relationship between water bodies, especially surface water and groundwater. In this frame, the exchange dynamics between surface water and groundwater is studied for alluvial aquifers by means of three types of tools: deterministic models, black box models and models of mutivariate spatial analysis. The complementarity of the results hence obtained is discussed on an area with high socio-economic stakes concerning the use of water resources around Péage-de-Roussillon (France, Rhône river). Correlative and spectral analysis, on groundwater and surface water head signals, allowed defining areas of different hydraulic behaviors within the aquifer as well as the importance of the river-aquifer interactions. A groundwater hydrodynamic model has been established by integrating the results of a surface water model. These works are part of the "Rhone aquifer exchanges" project of the framework agreement between the ZABR and the Rhône-Méditerranée-Corse water agency.

Mots clés: Analyse spectrale et corrélatoire; échanges nappe-Fleuve (Rhône) et zone d'interface; modèle hydrodynamique

Domaines: Génie des procédés; Hydrologie; Milieux et Changements globaux

Eric Lalot, Frédéric Paran, Mireille Batton-Hubert, Didier Graillot. Approche spatio-temporelle et modélisation pour l'identification et la quantification des échanges hydrauliques entre une rivière et sa nappe phréatique alluviale. Application au fleuve Rhône.. Groupe de Recherche Rhône-Alpes sur les Infrastructures et l'Eau (GRAIE), Integral Sciences Rivers, Jun 2012, Lyon, France. ⟨hal-00772858⟩