Modélisation des hydrosystèmes

Objectif

Ce projet a pour objectif de modéliser le fonctionnement des hydrosystèmes lagunaires camarguais en termes de dynamiques de l’eau, du sel et de la température. Les bassins versants, ainsi que la frange marine en lien avec ces lagunes, sont également considérés.

Le principal modèle utilisé est le modèle TELEMAC, en version 2D ou 3D. Il s’agit d’un modèle qui résout les grandeurs classiques de l’hydraulique (hauteur d’eau, vitesse d’écoulement, salinité, température), en chaque point d’un maillage non structuré, comme illustré sur la figure 1.

Figure 1. Maillage de l’hydrosystème Vaccarès (Boutron et al., 2015)

Les modèles développés par l’équipe permettent ainsi de caractériser le fonctionnement hydro-thermo-salin des systèmes lagunaires étudiés, comme illustré figures 2 et 3.


Figure 2. Courants moyens générés par un épisode de vent de secteur nord-ouest sur l’hydrosystème Vaccarès (Boutron et al., 2015)	Figure 3. Exemple de simulation de hauteurs d’eau (m) sur le site des Étangs et marais des salins de Camargue

Ces modèles permettent de tester l’influence de différentes gestions de l’eau (manipulations d’ouvrages hydrauliques, travaux hydrauliques, etc) sur le fonctionnement hydro-thermo-salin des sites étudiés. Ils sont ainsi utilisés pour définir des actions de conservation, restauration et gestion de sites. À moyen terme, l’objectif est de pouvoir les utiliser pour donner des indications quant aux conséquences du changement climatique sur ce fonctionnement.

En parallèle au développement de modèles, l’équipe assure la mise en place et l’exploitation d’un important réseau de mesures hydrologiques en Camargue, permettant de disposer des données expérimentales nécessaires à la validation des modèles développés.

L’équipe collabore par ailleurs fortement avec le département « Espèces » de la Tour du Valat, les modèles hydro-thermo-salins développés étant couplés avec les modèles épidémiologiques ou de dynamique des populations d’espèces suivies par ce département.

Équipe

Responsable du projet : Olivier Boutron
Membres impliqués : Émilie Laurent, Samuel Hilaire, Antoine Arnaud
Date du projet : Depuis 2015

Partenaires

Partenaires techniques

Partenaires financiers

Références notables depuis 2015 (hors expertises hydrauliques et études d’ingénierie)

Boutron O., Bertrand O., Fiandrino A., Höhener P., Sandoz A., Chérain Y., Coulet E., Chauvelon P. 2015. An Unstructured Numerical Model to Study Wind-Driven Circulation Patterns in a Managed Coastal Mediterranean Wetland: The Vaccarès Lagoon System. Water 7:5986–6016. Doi : 10.3390/w7115986.
Vallet-Coulomb C., Delattre H., Sonzogni C., Boutron O., 2015. Combining isotopic measurements of atmospheric vapor and lagon water for analysing isotope fractionnation during evaporation. IAEA International Symposium on Isotope Hydrology: Revisiting Foundations and Exploring Frontiers, At Vienna, Austria
Lambret P., Boutron O., Massez G. Étude de l’écologie de Lestes macrostigma et restauration de son habitat. Le courrier de la nature n°296.
Diepens N.J., Chérain Y., Coulet E., Probst A., Buffan-Dubau E., Kallerhoff J., Merlina G., Silvestre J., Boutron O., Grillas P. and Elger A. Multiple stressors influencing seagrass dynamics in a shallow Mediterranean lagoon. SETAC 2016, Toulouse.
Sandoz A., Leblond A., Boutron O., 2016. Modelling hydrological changes in surface in relation with anthropogenic drivers and consequences on human health and local economic. EGU General Assembly, Vienna.
Vittecoq M., Gauduin H., Oudart T., Bertrand O., Roche B., Guillemain M., Boutron O. 2017. Modeling the spread of avian influenza viruses in aquatic reservoirs: A novel hydrodynamic approach applied to the Rhône delta (southern France). Science of The Total Environment 595:787-800. DOI : http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.03.165.

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