Fonctionnement hydrologique et dynamique des nutriments d'une rivière intermittente méditerranéenne en étiage et en crues. Analyse spatiale et temporelle. - Agropolis Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2006

Hydrological functioning and nutrients dynamic of an intermittent Mediterranean river, during low river flows and floods. Spatial and temporal analysis.

Fonctionnement hydrologique et dynamique des nutriments d'une rivière intermittente méditerranéenne en étiage et en crues. Analyse spatiale et temporelle.

Christine Grillot
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 839485

Résumé

This thesis aims at identifying critical periods influencing water quality (nitrogen and phosphorus) in intermittent rivers as part of the tempQsim European project. It was carried out on the Vene River, a tributary of the Thau lagoon. Four main compartments contribute to the catchment's runoff: urban areas, farmed areas, two karstic springs and Waste Water Treatment Plant (WWTP).
Four hydrological modes were identified (1) during the recession period, the river dries up and WWTP effluents are the only contribution to stream flow; (2) When flow restarts, flash floods occur due to either runoff on urban or farmed areas or karstic springs; (4) Recession starts when the most upstream spring dries up. The modes' duration and characteristics are variable yearly. A conceptual hydrologic model was used for flash flood events. The model provided a correct representation of hydrologic response of early autumn floods.
The river has low contamination levels and nutrient fluxes' variations are linked to the floods. Three modes have been identified for nutrients dynamic: (1) during accumulation periods, phosphorus discharged by the WWTP is precipitated and stored in the riverbed; nitrogen undergoes denitrification; (2) during early autumn floods, nutrients, especially phosphorous, are remobilised in the riverbed; (3) during high flow floods, the nutrients originate from the catchment and karstic springs.
This study shows how the nutrient dynamic depends on the hydrological behaviour: recession periods are critical from a contaminant and nutrient accumulation perspective and flash floods induce their remobilisation.
La thèse, inscrite dans le programme européen tempQsim, a pour objectif d'identifier des périodes critiques pour la qualité de l'eau - azote et phosphore, des rivières intermittentes. L'étude a été menée sur la Vène, tributaire de l'étang de Thau. Quatre composantes principales participent à l'écoulement: les zones urbaines, les zones agricoles, deux sources karstiques et les rejets de stations d'épurations (STEP).
Quatre modes hydrologiques ont été identifiés. (1) A l'étiage, la rivière s'assèche et les rejets des STEPs sont la seule contribution au débit de la rivière. (2) A la reprise de l'écoulement, des crues rapides se succèdent, liées soit au ruissellement sur les zones urbaines, voire agricoles, soit aux sources karstiques. (3) Les crues de hautes eaux sont provoquées par la mise en charge du karst. (4) Le tarissement commence quand la source karstique la plus en amont s'arrête. D'une année à l'autre, la durée et les caractéristiques des modes hydrologiques sont très variables.
La mise en œuvre d'une modélisation conceptuelle, axée sur les événements de crues rapides, a permis de reproduire convenablement les crues de reprise d'écoulement.
Le niveau de contamination de la rivière est faible et les variations de flux sont liées aux crues. Trois modes de dynamique des nutriments ont été distingués. (1) Lors des périodes d'accumulation, les nutriments issus des rejets des STEPs, sont stockés dans le lit de la rivière : le phosphore est précipité, l'azote est dénitrifié. (2) Lors des crues de reprise d'écoulement, les nutriments, surtout le phosphore, sont remobilisés dans le lit de la rivière. (3) Lors des crues de hautes eaux, les nutriments proviennent du bassin versant et des sources karstiques.
Cette étude montre comment la dynamique des nutriments est liée au fonctionnement hydrologique : l'étiage est une période critique du point de vue du niveau de contamination et de l'accumulation des nutriments, et les crues rapides provoquent leur remobilisation.
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Dates et versions

tel-00142396 , version 1 (18-04-2007)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00142396 , version 1

Citer

Christine Grillot. Fonctionnement hydrologique et dynamique des nutriments d'une rivière intermittente méditerranéenne en étiage et en crues. Analyse spatiale et temporelle.. Hydrologie. Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00142396⟩
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