Thèse soutenue

Caractérisation et modélisation de la température des rivières sur le bassin de la Maine : influence de la végétation rivulaire et des échanges nappe-rivière

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Auteur / Autrice : Pierre Loicq
Direction : Florentina Moatar-BertrandDavid M. Hannah
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la terre
Date : Soutenance le 20/04/2018
Etablissement(s) : Tours
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : GéoHydrosystèmes COntinentaux (Tours)
Jury : Président / Présidente : Gilles Pinay
Examinateurs / Examinatrices : Zahra Thomas
Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Flipo, Éric Sauquet

Résumé

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La variabilité spatiale de la température des cours d'eau a été analysée à l'échelle régionale sur le bassin la Maine (22350 km²), où le climat est relativement homogène. La température a été mesurée à 44 stations localisées sur des ordres de Strahler allant de 2 à 7. Les résultats montrent que cette variabilité est liée à la distance à la source et aux flux de nappe. De là, un modèle empirique a été développé. Il peut prédire la température hebdomadaire de l'eau avec une RMSE de 1,35 °C et un biais moyen de -0,13 °C. Le modèle à base physique T-NET a été appliqué sur le bassin versant de la Maine afin de comprendre ses points forts et ses faiblesses et comment les résoudre. L'impact de la végétation rivulaire sur la température, via son influence sur le rayonnement solaire et infrarouge a été caractérisé à la résolution métrique grâce à des données LiDAR sur 270 km du Loir. Les performances de T-NET sont améliorées par rapport aux méthodes plus simples de caractérisation de l'ombrage et l'effet de refroidissement de la végétation sur la température maximale journalière a été quantifié. Enfin, les flux de nappe calculés sur le bassin du Loir par le modèle Eaudyssée à la résolution kilométrique et au pas de temps journalier ont été injectés dans le modèle T-NET. L'impact sur les performances de T-NET et l'influence thermique de ces flux de nappe ont été analysés.