Yi Pan soutiendra sa thèse le lundi 26 octobre à 14h au Laboratoire d'Hydrologie et de Géochimie de Strasbourg.
Titre : "Modélisation couplée des écoulements de surface et de sub-surface dans un bassin versant par approches numériques à dimensions euclidiennes réduites"
Composition du jury :
- Michel Esteves, Rapporteur, DR IRD, LTHE, Grenoble
- Nicolas Flipo, Rapporteur, DR, Ecole des Mines de Paris, Paris
- Marc Voltz, Examinateur, DR CNRS, INRA, Montpellier
- Frederick Delay, Directeur de these, PR Unistra/EOST, Strasbourg
- Sylvain Weill, co-encadrant, MdC ENGEES, Strasbourg
Résumé :
Il est notoirement admis maintenant que la dynamique continentale du cycle de l'eau ne peut plus dissocier artificiellement les processus de surface des processus souterrains. La gestion "intégrée" des bassins versants aujourd'hui traitée à méso-échelle a largement modifié la conception des modèles hydrologiques. Ces derniers deviennent également "intégrés" (e.g., Frei et al., 2010) au sens où les compartiments surface et souterrains sont réunis au sein d'un même objet pour une approche complète de la dynamique des écoulements et du transfert de masse.
Ce travail, sans spécifiquement traiter des difficultés opérationnelles inhérentes aux modèles intégrés, développe une approche amont "réductionniste" sur le modèle lui-même. L'idée part du constat que la tridimensionnalité des écoulements complique énormément la résolution des équations, génère des modèles lourds, peu stables numériquement, et difficiles à utiliser. Cependant, la majorité des applications ne dispose que d'une information très partielle sur l'hétérogénéité du milieu naturel, et pire encore, la majorité des mesures disponibles ne voit pas la tridimensionnalité des écoulements. On est donc confronté à l'utilisation d'un modèle complexe en inadéquation avec les observations. Pour faire simple, les données comme les flux en rivière ne voient que l'unique dimension de l'écoulement moyen dans la rivière ; les hauteurs d'eau dans les nappes ou les pressions capillaires moyennes dans les sols, ne voient pas (ou peu) les composantes verticales de l'écoulement. Il est donc pris le parti d'homogénéiser partiellement la physique des écoulements dans un hydrosystème afin de produire les éléments d'un modèle numérique monodimensionnel pour le domaine de surface, bidimensionnel pour le domaine souterrain. Si l'homogénéisation ne dénature pas la physique du problème, les équations constitutives manipuleront des paramètres moyens directement issus de l'homogénéisation et non rapportés "empiriquement".