1 Exemple de configuration à l’échelle du bassin versant . . . 4 2 Interface du coupleur PALM . . . 5 3 Exemple de couplage entre une parcelle, une bande enherbée et une rivière 5 4 Représentation d’une parcelle ou d’une bande enherbée dans le modèle
PESHMELBA. . . 12
5 Représentation d’un fossé dans le modèle PESHMELBA. . . 12
6 Représentation d’une haie, d’un talus ou d’une haie sur talus dans le modèle PESHMELBA. . . 13 7 Illustration de différents types de connexions possibles à l’échelle du BV.
En haut à gauche : connexions latérales linéaire/linéaire, en haut à droite : connexion latérale surfacique/surfacique, en bas à gauche : connexion latérale surfacique/linéaire/surfacique, en bas à droite : connexion longi- tudinale linéaire vers plusieurs linéaires. . . 14 8 Extrait du réseau de linéaires obtenu sur le bassin de la Fontaine du
Theil avec 2 exemples de réseaux discontinus. . . 14 9 Module FRER1D : entrées et sorties . . . 16 10 Articulation de 2 parcelles (module FRER1D) et de l’interface Column-
ColumnExchangeLine . . . 17 11 Déroulement du couplage entre FRER1D et ColumnColumnExchange-
Line. S est le taux de saturation (compris entre 0 et 1). . . 17 12 Couplage entre 2 parcelles incluant le ruissellement en surface. . . 18 13 Déroulement du couplage en prenant en compte le ruissellement. S est le
taux de saturation (compris entre 0 et 1) et H le niveau de la flaque (m). EXCSURF désigne le module ExchangeSurface. . . 18 14 Exemple de relations amont-aval . . . 19
15 Objets élémentaires actuellement représentés dans PESHMELBA. . . . 24
16 Classes représentant les différents éléments du paysage actuellement inclus dans PESHMELBA. . . 24 17 Types de lignes d’échange actuellement représentées dans PESHMELBA. 25 18 Vecteur dx par rapport à la colonne. . . 27 19 Exemple de chronique de pluie et pas de temps associés . . . 30 20 Exemple de configuration entre surfaciques et linéaires. BCS désigne les
éléments BoundaryConditionStorage, F désigne les fossés, P désigne les parcelles, R désigne les rivières et H désigne les haies. . . 32
21 Changement de CL en surface pour FRER1D (début de simulation). . . 43
22 Illustration du concept de la couche d’adsorption hads pour l’objet surface
et de la couche de mélange pour l’objet colonne. . . 44 vii
23 Exemple de courbe de conductivité basée sur les paramètres de Van Genuchten utilisée dans FRER1D. . . 47 24 Fonction de stress hydrique α2 en fonction de la pression capillaire. . . 55
25 Bande de sol disponible pour l’adsorption . . . 59 26 Caractéristiques géométriques d’une section trapézoïdale de brin. . . 59 27 Exemple de réseaux et ordre de parcours associés. . . 60
28 Variables WaterContent, WaterLevel_TOTAL, WaterLevel_RO . . . . 63
29 Gradient hydraulique vs gradient topographique. Gauche : gradient hydraulique compatible avec le sens de la pente. Droite : gradient hy- draulique non compatible avec le sens de la pente. . . 69 30 Exemple d’une nappe perchée et de la répartition du flux sortant. . . . 70 31 Exemple de la répartition du flux sortant en cas de nappe perchée plus
haute à l’aval. . . 70 32 Distances utilisées pour calculer la conductivité hydraulique à l’interface
(dx et dy) et le gradient de charge (dxy). . . 71
33 Exemple de répartition du flux de Darcy Q entre 2 colonnes avec le système de poids. . . 73 34 Exemple de répartition d’un flux d’eau Q scalaire entre une colonne amont
et une colonne aval. Les coefficients W sont les poids de répartition weight. 80 35 Exemple de calcul d’échanges latéraux de solutés entre une colonne amont
et une colonne aval. Les coefficients W sont les poids de répartition weight, les indices (1), (2) et (3) repèrent les cellules saturées de la colonne amont et les étoiles rouges représentent schématiquement la masse de solutés disponible dans chaque cellule numérique. . . 81 36 Fonctionnement hydrologique d’un fossé. a : fossé qui infiltre, b : fossé
qui intercepte, c : fossé qui draine, d : fossé qui intercepte et qui transfère. Tiré de Adamiade (2004) . . . 82 37 Répartition des flux latéraux sortant de la colonne amont avec et sans
fossé. . . 85 38 Répartition des nappes dans les dictionnaires water_table_dic et wt_2linear
en fonction de leur position par rapport au fossé. . . 85 39 Décomposition du calcul des vecteurs Q_UH1, Q_UH2 et du scalaire
Q_lin. . . 87 40 Variables utilisées dans les équations de Miles. . . 88 41 Configurations possibles pour le positionnement de la nappe par rapport
au niveau de la rivière. . . 88 42 Fonctionnement complet d’une haie. . . 91 43 Représentation des échanges latéraux de subsurface dans une haie entre
2 parcelles. . . 92 44 Types de conditions limites en subsurface qu’il est possible de simuler
avec un élément du type BCS. . . 94
45 Dictionnaire ExchangeLine_to_class_map dans la fonction initialize_interface_subsurface100 46 Devenir du ruissellement intercepté par un fossé . . . 103
47 Devenir du ruissellement intercepté par une haie/talus . . . 103 48 Couplage surface-subsurface dans PESHMELBA. dtP ALM désigne le pas
de temps de base du modèle et dtRO désigne le sous pas de temps de
TABLE DES FIGURES ix 49 Exemple de partage du stock disponible pour le ruissellement . . . 105 50 Estimation d’une longueur caractéristique de ruissellement . . . 106 51 Exemple de configuration et calcul des débits associés . . . 107 52 Représentation des processus de transfert hydrique en surface d’une haie. 109 53 Bande de sol disponible pour l’adsorption sur l’objet Homogeneous Surface112 54 Déroulement des étapes de calcul du script EXCHANGES_SURFACE 119 55 Exemple d’assemblage des modules développés dans un modèle complet
à l’échelle du bassin versant. . . 125 56 Branche OpenPALM correspondant à l’implémentation d’un module
FRER1D . . . 127 57 Branche OpenPALM correspondant à l’adaptation du module FRER1D 129 58 Branche OpenPALM correspondant au fonctionnement d’une UH de type
parcelle . . . 134 59 Branche OpenPALM correspondant au fonctionnement de 2 UH de type
parcelle . . . 135 60 Boucles FOR de la branche b1 . . . 135 61 Implémentation PALM gérant l’intégralité des UH de type parcelle sur
le bassin versant . . . 137 62 Schéma PALM intégrant les optimisations. . . 138 63 Schéma PALM incluant les linéaires. . . 140 64 Chronogramme de couplage entre ruissellement sur les parcelles, transferts
de surface dans les linéaires, infiltration et transferts latéraux saturés en subsurface dans les parcelles. . . 141 65 Schéma PALM incluant le module de ruissellement . . . 143 66 Différence de fonctionnement entre l’ancienne syntaxe et l’optimisation
incluant l’utilisation d’une boucle infinie. . . 146 67 Schéma PALM après optimisation avec les boucles infinies . . . 147 68 Schéma PALM final . . . 151 69 Chronogramme du lancement des différents modules de PESHMELBA
avec les flags de synchronisation. . . 152 70 Méthode du trapèze, tirée de ref runge-kutta-methode . . . 170 71 Exemple de fichier runoff_bcsXXX.csv . . . 177 72 Exemple de paramètres contenus dans le fichier vegetal1.in. . . 181 73 Exemple de paramètres contenus dans le fichier LAI_vegetal1.in. . . 181 74 Exemple de paramètres contenus dans le fichier roots_vegetal1.in. . . . 181 75 Exemple de paramètres contenus dans le fichier crop_itinerary.csv . . . 182 76 Fichier de paramètres soil_propertiesBC pour une colonne de sol à 3
horizons contenant et avec 2 solutés. . . 183 77 Fichier de paramètres soil_propertiesVG pour une colonne de sol à 2
horizons contenant 2 solutés. . . 185 78 Exemple de fichier practice_plot1.csv . . . 185 79 Exemple d’un fichier degradation.csv. . . 186