Données d’entrée

(Équation 11)

Où C est la concentration dissous ; est la concentration « absorbée » ; t est le temps ; Dij est le tenseur du coefficient de dispersion hydrodynamique ; Vila vitesse de l’eau de pore ; qs est le taux

du flux volumétrique par unité de volume de l’aquifère et il représente le flux sortant ou entrant ;

Cs est la concentration du fluide dans le flux entrant ou sortant, λ est le taux de réaction constante,

R est le facteur de retardement, ρb est la densité apparente du milieu poreux, et θ est a porosité.

1.2. Données d’entrée

1.2.1. Construction de la maille

En surface, le modèle a une extension de 3,15 Km², couvrant tout le Mas de Cabassole depuis

l’étang de Vaccarès jusqu’au marais « La Grand Mar ». La structure spatiale du modèle a été

construite en se basant sur le modèle structural conceptuel de l’aquifère (Torres-Rondon et al.,

2013). Le maillage (la maille c'est le composant du maillage) du modèle est composé de 10788 cellules libres et rectangulaires de différentes tailles et distribuées en 29 colonnes et 62 rangées (Fig. VI.1). La surface des cellules varie de 15,4 m x11,8 m à 59,1 m x 177,2 m. Les zones basses, très hétérogènes, qui font partie des périphéries du bourrelet alluvial central, ainsi que la zone du canal de Montlong, ont été raffinées encore plus. Le sommet de la première couche du modèle correspond à la topographie du terrain.

Afin de construire une représentation géologique la plus proche de la réalité, il a été nécessaire de définir verticalement le modèle en six couches semi-horizontales (Fig. VI.2). Le domaine

d’écoulement a été modélisé comme un système simple, c'est-à-dire que les couches sont

continues. Ce choix a été fait car la connectivité de l’aquifère a été mise en évidence par les

Chapitre VI. Modélisation numérique de l’aquifère Torres-Rondon 2013

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libre, les autres couches sont de type captive-libre, selon l’endroit, avec différents valeurs du coefficient d’emmagasinement et transmissivité. Ces couches ont été discrétisées en quatre unités

lithologiques classifiées en huit unités hydrogéologiques (Fig. VI.2) et caractérisées grâce aux essais de pompages et les observations de terrain. En effet, les essais de pompages ont permis

d’obtenir les valeurs du coefficient d’emmagasinement et la transmissivité dans les couches de

sable. Les propriétés hydrogéologiques du reste des unités ont été estimées à partir de cette information. La conductivité hydraulique des couches a été considérée comme isotrope et toutes les surfaces ont été interpolées par MODFLOW.

Les unités lithologiques introduites dans le modèle sont :

1. Sable argileux : couverture de toutes les unités lithologiques (faciès Ls). Elle est

caractérisée par le changement de texture du centre de la zone d’étude (près du canal de

Montlong), où elle est plus sableuse, vers les zones basses où elle est plus argileuse. 2. Argile : cette unité inclut les couches argilo-limoneuses et limono-argileuses (faciès

Al-La), et la matière organique présente au marais.

3. Sable fin : représente les unités composées par sable-limoneux et sable fin (faciès Sl-S).

Elle est placée dans les parties latérales du bourrelet alluvial et la lentille identifiée dans les sondages géologiques Cab5 et Parcelle. Elles ont été différenciées par ces propriétés hydrogéologiques.

4. Sable grossier : représentant le faciès SS reconnu dans les bourrelets alluviaux.

Fig. VI.1 A) Représentation 3D des conditions aux limites (charges et flux imposés). B) Modèle de grille

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Fig. VI.2 Caractérisation des unités hydrogéologiques et les couches du modèle

La représentation 3D de la structure et les unités lithologiques de l’aquifère identifiées dans le

modèle est présentée dans la Fig. VI.3.

Fig. VI.3 Représentation 3D des unités lithologiques différenciées pour le modèle numérique de l’aquifère

Chapitre VI. Modélisation numérique de l’aquifère Torres-Rondon 2013

- 122 -

1.2.2. Recharge et conditions aux limites

Une fois les unités lithologiques caractérisées et la structure de l’aquifère définie, les conditions

aux limites et la recharge de la nappe ont été introduites dans le modèle.

Les conditions aux limites simulées sont : les charges imposées et les flux imposés (entrants et

sortants). Les charges imposées du modèle représentent l’étang et le marais ; elles interagissent

avec l’aquifère à travers les couches #1 et #2, les couches les plus superficielles (Fig. VI.1A), car

dans les zones où elles sont situées la couverture limono-sableuse (couche #1) est très fine ou inexistante.

Par ailleurs, la charge qui représente le canal de Montlong interagit avec le système à travers la

couche #3 où se trouve le lit de l’aquifère (Fig. VI.1A). Les zones de l’étang et du marais ont été

simulées par le logiciel comme des limites de charge constante (en utilisant l’option Constant

Head). Malgré la condition artificielle du système hydrologique et hydrogéologique de la zone

d’étude, l’étang et le marais ont un comportement naturel, c'est-à-dire qu'ils présentent des basses

eaux en été et des hautes eaux en hiver. Les conditions de flux vers les limites Est et Ouest de

l’aquifère n’ont été pas prises en compte, car les mouvements d’eau sont principalement présents

dans la direction Nord-Sud.

Du fait de l’aménagement de l’eau du canal (pompage hebdomadaire depuis le Rhône), le

comportement hydrodynamique de celui-ci n’est pas naturel et il est inverse à ceux de l’étang et le

marais, c'est-à-dire, hautes eaux en été et basses eaux en hiver. Les variations hebdomadaires du

canal n’ont pas pu être mesurées, la hauteur d’eau du canal a été estimée par rapport aux mesures mensuelles. L’évapotranspiration potentielle (ETP) a été considérée comme homogène pour toute

la zone d’étude, elle s’étend jusqu’à 2 m de profondeur et varie de façon saisonnière. En raison de la nature de la recharge (par irrigation), les zones de recharge ont été assignées aux parcelles de

riz identifiées pour l’année 2009 (Fig. VI.1B).

La recharge a été désignée dans la première couche du modèle. Elle est prise en compte pour une période de 6 mois (Avril- Septembre) et vu l’absence d’information sur la recharge ce paramètre a été estimé selon les observations du terrain. Les précipitations ont été considérées comme

négligeables car le déficit entre l’évapotranspiration et les précipitations est élevé dans cette

région.