Modélisation intégrée des écoulements souterrains et des échanges nappe-rivière dans la basse vallée du Var

Integrated hydraulic modeling of groundwater flow and river-aquifer exchanges in the lower valley of Var River

• Auteur / Autrice : Mingxuan Du
• Direction : Philippe Gourbesville, Olivier Delestre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Modélisation, eau et ville
• Date : Soutenance le 09/12/2016
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Nice ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Nice (1965-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Innovative City Lab - Innovative CiTy Lab
• Jury : Président / Présidente : Philippe Audra
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Gourbesville, Olivier Delestre, Philippe Audra, Reinhard Hinkelmann, Shie Yui Liong, Olivier Fouché-Grobla
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Reinhard Hinkelmann, Shie Yui Liong

Mots clés

Mots clés contrôlés

Var, Vallée du (France)

Systèmes d'aide à la décision

Eaux souterraines -- Pollution

Interaction cours d'eau-aquifère

Modèles mathématiques

Génie hydraulique

Mots clés libres

Modélisation des écoulements souterrains

Échanges nappe-rivière

FEFLOW

Basse vallée du Var

Transport de pollution

Intrusion d'eau de mer

Système d'aide à la décision

Groundwater flow modelin

River-aquifer exchanges

FEFLOW

Lower valley of Var river

Polluant transport

Seawater intrusion

Decision support system

Résumé

La modélisation hydraulique avec modèle déterministe est une méthode largement utilisée. Cependant,lamodélisation est un ptocessus complexe, notamrnent pour les aquifères où la quantité et la qualité desdonnées ne sont pas satisfaisantes. Etantune des sources pdncipales de I'eau douce dans la basse valléedu Var, Côte d',{.zur,Frarrce,la nappe libre de lavallée est menacée parla pénurie et la pollution. Maþéle grand nombre d'études effectuées dans cette zone, la dynamique des écoulements souterrains esttoujours patiellement inconnue. Par conséquent, la métropole Nice Côte d'Azur a besoin de développerun système d'aide à la décision (SÂD) à base des modèles numériques afin d'assurer une gestion plusefficace de l'eau souteraine. Un modèle numérique est développé avec FEFLO\ø en tenant compte desprécipitations, de l'é:vapoftanspiration, du pompage de l'eau souterraine, et des échanges nappe-rivière.Le volume d'eau pompée pour l'usage agdcole et le taux d'échange du lit mineur du Var ont été calibrés.Le modèle a été. vabdé. par une simulation de '1.266 jours. Le modèle est utilisé pour simuler les scénatüdes événements d'inondation et de sécheresse, les scénadi de pollution et l'intrusion d'eau de mer dans lavallée. Une première conception du système d'aide à la décision est présentée comme le demier exemplede l'application du modèle. Une interface de couplage est développée en Java et sert à échanger lesdonnées entre le modèle souterrain et le modèle à surface libre élaboré avec MIKE21FM.

Groundwater modeling with deterministic model is a complicated process, especially in complex aquiferswhere the quantity and the quality of the measuted data arc not satisfying. The unconfined alluvialaquifet is the main water resource in the lower valley of Vat river, Ftench Riviera, but it faces a thteat ofshortage and pollution. Despite numerous previous studies, the dynamics of the gtoundwater flow in thealluvial aquifer and the characteristics of the rivet-aquifer exchanges ¿re s':ll partially unknown.Therefore the local u/ater management service requires a decision support system PSS) based onnumerical models to ensure a better groundwater management. A hydraulic model is set up withFEFLO!ø software by considedng ptecþitation, evâpotranspiration, gtoundwatet exftacdon and rivetaquiferexchanges. The non-documented groundwater exttaction fot agticultural use and the transferrates in the dverbed along the river have been calibtated. The model has been validated with asimulation of 7266 days. The model is applied to simulate the scenarios of flood and drought events, thepollution events in the unconfined aquifer in the valley and the seawater inrusion in the estuary of Yarriver. These case studies contributes to increase the knowledge of the aquifet. A fust conception of theDSS tool is presented as the last example of model application. A coupling interface is developed thanksto aJava which enables an automatic exchange of data between the groundwater flow model and thesurface wâter flow model built with MII(E2ltr}'/. More tests should be done to validate the couplinginterface