Estimation des échanges entre nappes d’eau souterraine et rivières à l’échelle régionale

L’estimation des flux d’échange entre les eaux de surface et les eaux souterraines est fondamentale pour simuler correctement le comportement des hydrosystèmes et prédire l’impact des forçages climatiques et anthropiques sur la quantité et la qualité de la ressource en eau. Ces flux sont souvent étudiés à l’échelle locale, mais leur quantification à l’échelle régionale des grands bassins hydrographiques est nécessaire car les plans de gestion de la ressource en eau sont souvent fixés à cette échelle.

Dans ce séminaire je décrirai une approche de modélisation des échanges nappe-rivière à l’échelle régionale en utilisant l’exemple du bassin de la Loire. Les écoulements de surface et souterrains sont simulés avec un modèle distribué hydrologique-hydrogéologique qui permet l’estimation des échanges nappe-rivière à la résolution d’1 km et au pas de temps journalier. Les résultats permettent d’établir des recommandations pour la modélisation des bassins régionaux, notamment l’importance de la prise en compte des variations temporelles des niveaux d’eau en rivière.

Dans la deuxième partie du séminaire, je montrerai comme l’utilisation des données satellitaires de la prochaine mission SWOT représente une piste prometteuse pour l’estimation de la contribution des aquifères aux grandes rivières dans les bassins qui ne disposent pas des données nécessaires pour construire un modèle hydrologique-hydrogéologique.

En effet, l’application d’un algorithme de séparation d’hydrogramme à des chroniques de débit représentatives de celles qui seront fournies par SWOT dans le bassin de la Seine permet d’estimer le débit de base avec une bonne précision même dans les tronçons de rivière qui ne seront observés par le satellite qu’une seule fois par cycle (21 jours). Ces résultats indiqueraient que la mission SWOT sera en mesure de fournir des estimations des contributions des aquifères aux rivières avec une couverture mondiale sans précédent.