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Dissertations / Theses on the topic 'Infiltration des eaux'

Author: Grafiati
Published: 25 May 2024

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Longe, Ezéchiel Oladapo. "Épuration des eaux usées par infiltration : mécanismes de décontamination et protection des eaux souterraines." Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20027.

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Abstract:
Les procedes d'epuration des eaux usees par infiltration dans le sol sont etudies du point de vue de leur capacite a desinfecter les effluents et a proteger la qualite sanitaire des eaux de nappes. La retention des bacteries dans les milieux poreux non satures est mise en evidence dans des circonstances experimentales differentes: ecoulements d'eau claire, transferts de crenaux d'effluents reconstitues, essais d'epuration en assainissement autonome et en infiltration-percolation. L'elimination des bacteries est reliee aux contextes physique et ecologique de l'infiltration. Une attention particuliere est portee a la microfaune du systeme epurateur
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Lefevre, Fanny. "Épuration des eaux usées urbaines par infiltration-percolation : étude expérimentale et définition de procédés." Montpellier 2, 1988. http://www.theses.fr/1988MON20231.

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Abstract:
L'infiltration-percolation est une technique alternative d'epuration, qui consiste a infiltrer, des eaux usees urbaines prealablement decantees ou des effluents secondaires, a travers plusieurs metres de sol naturel en place (version americaine) ou de sol rapporte (version francaise); elle est capable de hautes performances sanitaires. Compte-tenu de notre objectif principal: traiter 50 cm/j d'effluents primaires a travers des massifs de 0,50 a 1,50 m de sable de macon, on s'est tres vite heurte au probleme de la maintenance de la capacite d'epuration qui depend etroitement de la capacite de renouvellement de l'oxygene au sein des massifs filtrants. Une theorie simplifiee est proposee, basee sur les bilans d'oxygene dans la phase gazeuse des massifs filtrants. Cette theorie est discutee a travers les resultats experimentaux. L'optimisation du renouvellement de l'oxygene commande une alimentation sequentielle et lorsque cela ne suffit pas a satisfaire les fortes demandes en oxygene des effluents primaires, l'insertion de structures creuses a l'interieur des massifs filtrants permet le maintien voire un accroissement considerable des performances du procedes vis a vis de la pollution azotee et de la pollution bacteriologique
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3

Auset, Vallejo Maria. "Approche des mécanismes de décontamination en infiltration percolation." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20019.

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4

Chérier, Gilles. "Infiltration-percolation des eaux residuaires. Criteres de dimensionnement et regles de gestion." Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066068.

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Abstract:
L'infiltration-percolation des eaux usees sur massif sableux est une methode de traitement des effluents de petites communautes, en plein essor. Les erreurs du passe ont montre les difficultes de realisation et de gestion de ce type d'installation. L'etude des mecanismes epuratoires permet d'elaborer une theorie simplifiee qui aide le dimensionnement et designe l'hydraulique du systeme comme le facteur principal du fonctionnement. La connaissance de l'hydraulique permet de determiner les quantites d'effluent a epandre, la duree des periodes de repos entre les periodes inondees, et de prevenir un colmatage persistant en basculant l'alimentation d'un bassin sur un autre. L'utilisation de la mesure geophysique de la resistivite a l'aide d'un dispositif wenner enterre permet de suivre en temps reel l'hydraulique du milieu. Le systeme de mesure est connecte a une unite informatisee compacte et autonome qui interprete les donnees et gere l'installation. Une application sur site reel eevra etre effectuees pour confirmer l'ensemble de ces resultats
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Schmitt, Alby. "Modélisation de l'épuration par infiltration." Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20174.

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Abstract:
Une premiere approche de la modelisation de l'epuration par infiltration-percolation est proposee, basee sur l'etude des transferts de masse dans le massif filtrant. La description des transferts de substrat dans le biofilm permet d'apprehender les mecanismes d'epuration physico-chimique en condition d'oxydant non limitant (nitrification, denitrification). Une condition supplementaire sur le non colmatage du filtre complete cette modelisation dans le cas de l'oxydation de fortes dcio. Les experiences, conduites sur des colonnes ventilees artificiellement (oxydation de la dco, nitrification) ou realisees en milieu anoxique (denitrification) montrent des capacites epuratoires bien superieures aux resultats obtenus sur les dispositifs fonctionnant en aeration naturelle. Le calcul des bilans d'oxygene dans un massif filtrant aboutit a une modelisation simple de l'epuration physico-chimique sur massif filtrant non ventile artificiellement. Les charges polluantes maximales admissibles peuvent alors etre calculees pour une gestion hydraulique donnee. L'analyse statistique des abattements bacteriens releves dans la litterature rend compte de l'influence des parametres globaux de l'infiltration-percolation: temps de sejour de l'effluent dans le massif, repartition de l'effluent a la surface du filtre, niveau d'oxygenation et frequence des apports. Differentes lois d'abattement sont proposees et testees. L'utilisation de certaines lois en prediction peut etre envisagee
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Hun, Manitou. "Influence de l'eau sur le décollement d'une interface par fléxion d'un bicouche de chaussée urbaine." Ecole centrale de Nantes, 2012. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00851093.

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Abstract:
Afin d’investiguer les mécanismes de décollement de chaussées urbaines, cette thèse se concentre sur leurs caractérisations en laboratoire. Dans ce travail, il s’agit de savoir si la présence d’eau (par infiltration dans les matériaux) combinée à des sollicitations mécaniques de flexion peut jouer un rôle dans la détérioration des interfaces couplant plus particulièreme nt du béton de ciment à de l’enrobé bitumineux. Un essai de flexion 4 points permettant de générer de la rupture d’interface en mode mixte (mode I et II) est choisi a priori et adapté. L’analyse mécanique de l’essai est menée en déformations planes à l'aide d’un Modèle élastique Multiparticulaire à Matériaux Multicouches spécifique dédié à l’étude des effets de bords dans les structures multicouches en fle xion, le M4-5n. Le problème écrit analytiquement et résolu sous Scilab permet d'optimiser la géométrie des éprouvettes afin de favoriser le délaminage. Le montage de l’essai est mis au point en laboratoire. Des éprouvettes bicouches Alu/PVC sont utilisées pour cali brer le montage. Un aquarium spécifique est construit afin de pouvoir immerger les éprouvettes lors des essais sous eau. Les résultats expérimentaux mettent en évidence l’effet de la température sur la résistance de l’interface. Les techniques de corrélation d 'images numériques sont utilisées pour mesurer expérimentalement les déplacements d’ouverture et de glissement de fissure. Ces techniques permettent de déterminer les facteurs d’intensité de contraintes et les taux de restitution donnés par Dundurs. Ces valeurs sont comparées avec succès à celles du M4-5n. A 20°C sous eau, les essais montrent que l’eau privilégie le processus de décollement
In order to investigate the mechanisms of debonding of urban roads, this thesis focuses on their characterization in the laboratory. In this work, the idea is to know whether the presence of water (by infiltration into materials) combined with me chanical bending can play a role in the deterioration of the interfaces coupling especially of the cement concrete to the asphalt concrete. A 4 -point bending test allowing to generate interface failure in mixed mode (mode I and II) is chosen a priori and adapted. The mechanical analysis of the test is conducted in plane strain with a Multi-particle elastic Model of Multilayer Materials specifically dedicated to the study of edge effects in multilayer structures under bending, the M4-5n. The problem written analytically and solved in Scilab allows optimizing the geometry of the specimens in order to facilitate the delamination. The testing device is developed in the labo ratory. Bilayer specimens Alu/PVC are used to calibrate the testing device. In order to immerse the specimens in water during the tests, a specific aquarium is constructed. The experimental results demonstrate the effect of temperature on the resistance of the int erface. The techniques of Digital Image Correlation are used to experimentally measure the crack opening and sliding displacement. These techniques are used to determine the stress intensity factors and the energy release rate given by Dundurs. These values are compared successfully with those of M4-5n. In the 20°C water, the experiments show that water privileges the process of debonding
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GUILLOTEAU, JACQUES. "Traitement des eaux résiduaires par infiltration percolation : performances, biomasse et renouvellement des gaz." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1992. http://www.theses.fr/1992STR13179.

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Abstract:
L'epuration des eaux residuaires urbaines par bassins d'infiltration percolation met en jeu des phenomenes biologiques aerobies de type cultures fixees. Ce procede, applicable aux eaux decantees concerne de nombreuses communes en raison de performances epuratoires elevees et de faibles contraintes de mise en uvre. La technique consiste a infiltrer alternativement l'effluent, sur deux bassins au minimum, a travers plusieurs metres de sable en place ou rapporte. L'amelioration de cette filiere passe par des investigations visant a localiser la zone effectivement active des bassins et les conditions de renouvellement de l'oxygene. L'etude menee sur colonnes a permis de mettre en evidence cette zone: seuls les trente premiers centimetres sont actifs biologiquement. Apres trente centimetres de profondeur, les rendements atteints sur les parametres classiques de l'epuration sont tres eleves et la biomasse chute d'un facteur dix par rapport a la surface. Lors de la periode d'alimentation, la teneur en oxygene diminue rapidement. La phase de ressuyage de huit heures entre chaque apport ne suffit pas a renouveler l'oxygene a partir de l'air atmospherique. Le renouvellement se fait par des phenomenes diffusifs lors de la periode de repos. La rotation de l'alimentation sur trois bassins au lieu de deux permet de mieux renouveler l'oxygene, car on double la periode de repos par rapport a celle d'alimentation, ce qui augmente egalement la securite en cas de colmatage d'un des bassins
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Lefevre, Fanny. "Epuration des eaux usées urbaines par infiltration-percolation étude expérimentale et définition de procédés /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376150808.

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Gonzalez-Merchan, Carolina. "Amélioration des connaissances sur le colmatage des systèmes d’infiltration d’eaux pluviales." Thesis, Lyon, INSA, 2012. http://www.theses.fr/2012ISAL0040/document.

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Abstract:
Les ouvrages d’infiltration sont utilisés aujourd’hui comme alternative au réseau d’assainissement pluvial. Ils réduisent les risques d’inondation, contribuent au piégeage de polluants permettant ainsi de limiter la détérioration des milieux aquatiques superficiels et sont reconnus pour recharger la nappe. Cependant leur fonctionnement est affecté à long terme par le colmatage réduisant leur performance hydraulique. Par ailleurs, lorsque ces systèmes sont munis de surverses, le colmatage limite les capacités d’interception des flux d’eau et des polluants. Le colmatage constitue donc un facteur clé dans le fonctionnement de ces systèmes tant sur un plan hydraulique qu’environnemental. Cette thèse a pour but de mesurer et de comprendre l’évolution spatio-temporelle du colmatage à une échelle mégascopique (l’échelle d’un ouvrage extensif type) et diachronique (sur le moyen terme). Pour cela une approche expérimentale a été menée au sein de l’Observatoire de Terrain en Hydrologie Urbaine (OTHU) selon trois niveaux d’investigation sur un même ouvrage en conditions réelles de fonctionnement. Un premier niveau (échelle globale) a consisté à mesurer l’évolution temporelle du système pris dans son ensemble grâce au calage de la résistance hydraulique au sens du modèle de Bouwer. Cette étape a nécessité de mesurer et d’exploiter des données en continu de flux d’eau, de sédiments, de matière organique apportés au système, les facteurs environnementaux comme la température d’air et d’eau, l’ensoleillement, le rythme, la nature des événements pluvieux, la saisonnalité, etc., sur un historique de 8 ans. Cette étape nous a mis en évidence la dynamique d’évolution du colmatage et le rôle bénéfique du développement de la végétation sur le maintien de la capacité d’infiltration globale d’un ouvrage de ce type. Un deuxième niveau (échelle semi globale) nous permettant de distinguer l’évolution temporelle du colmatage du fond et des parois, a montré leur dynamique respective (rapide pour le fond, très lente voire inexistante pour les parois). Un troisième niveau (échelle locale) a tenté d’explorer la répartition spatiale et temporelle du colmatage sur le fond des ouvrages sur des échelles de temps plus courtes. L’approche expérimentale a consisté à caractériser la couche colmatante en terme physico chimique et dans une moindre mesure biologique (conductivité hydraulique à saturation, granulométrie, porosité, masse volumique apparente, masse volumique des particules solides, matière organique, biomasse). Elle a analysé également le rôle de la végétation spontanée sur la capacité d’infiltration vis-à-vis des caractéristiques de l’horizon de surface et la structure aérienne et racinaire des espèces présentes. Enfin des analyses statistiques de l’évolution du colmatage à chaque échelle a mis en évidence la part potentiellement importante du colmatage biologique sur ces systèmes alors que, pour la gestion des eaux pluviales ce facteur est généralement négligé
Infiltration systems are widely used in urban stormwater management. Infiltration systems can significantly reduce stormwater discharges to sewer systems and may therefore contribute to the mitigation of flooding problems. In addition infiltrations systems also help to reduce stormwater pollution, contribute to groundwater recharge and to water course protection. However, the hydraulic performance of infiltration systems decreases with time due to clogging effects. A clogged layer limits the transfer of water and pollutants in infiltrations systems. The clogging has a significant impact on the long-term performance of a system. The aim of this PhD study is to better understand spatio-temporal evolution of clogging on large infiltration systems involving different scales: (i) global scale, (ii) semi - global (the whole bottom and the sides), (iii) local scale (different part of the bottom). An experimental approach has been carried out in the OTHU project (Field Observatory on Urban Hydrology, www.othu.org). An infiltration basin studied with three investigations scales under real operation conditions. In a global scale, the temporal clogging evolution of the system was evaluated in terms of hydraulic resistance. This clogging indicator was calibrated from Bouwer’s model. Water inflow, TSS, COD, climatic factors (air temperature and solar energy), stormwater events and season variations were measured. The results describe the clogging evolution over 8 years. It indicates that vegetation may have a beneficial effect on infiltration capacity. In a semi global scale study, clogging evolution at the bottom and the sides, of the infiltration basin was evaluated. It proved that the clogging mainly occurs at the bottom, that is, the bottom was clogged fast and the clogging at the sides was slow. Local scale study, spatial distribution and temporal evolution of clogging at the bottom with in situ measurements during 2 years were investigated. The study characterised the clogged layer, with bio physic-chemical parameters (i.e., were investigated hydraulic conductivity, porosity, grain size, dry bulk density, organic matter and biomass content). This analyze compared also the role of different types of spontaneous vegetation. The result showed the high spatio-temporal heterogeneity on the infiltration surface. Statistical analysis of clogging evolution in each scale showed the significant impacts of biological activity in the stormwater infiltration basins, which was often neglected
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Mirzaei, Gharehlar MohammadReza. "Effet de la variabilité spatiale des états de surface du sol sur le partage infiltration-ruissellement : caractérisation expérimentale par photogrammétrie et première modélisation." Avignon, 2008. http://www.theses.fr/2008AVIG0613.

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Abstract:
La répartition des pluies entre infiltration, détention superficielle et ruissellement sous contrôle dynamique des états de surface doivent être mieux compris et intégrés dans les modèles de ruissellement. D’un point de vue expérimental, il manque une mesure effective de la detention superficielle qui nécessite une mesure fiable du microrelief du sol. D’un point de vue théorique, les lois utilisées dans les modèles en considérant un milieu homogène peuvent être inadéquates car le sol est un milieu complexe et hétérogène. L’objectif de ce travail concernait ces deux aspects. Dans un premier temps nous avons développé un capteur photogrammétrique (matériel et logiciel) d’une part pour obtenir des modèles numériques de terrain à petite échelle (surface de 1 m²), précis et avec une résolution spatiale fine (1 mm dans les deux directions horizontales), et d’autre part poursuivre l’évolution de la détention superficielle d’eau au cours de la pluie. Ce capteur a été validé par comparaison avec un capteur de référence (rugosimètre laser). Dans un deuxième temps, nous avons caractérisé l’effet de l’hétérogénéité du sol et du microrelief de sa surface dans le partage infiltration-ruissellement. Pour mieux comprendre le rôle des heterogeneities du sol dans le partage infiltration–ruissellement, nous avons travaillé sous simulation de pluie sur une parcelle naturelle de 1 m², horizontale, sans rugosité marquée ni variabilité apparente des états de surface. Les résultats ont montré qu’il existe une forte variabilité locale des propriétés hydrodynamiques (courbes de rétention et de conductivité hydraulique). L’influence de ces hétérogénéités sur le ruissellement a été déterminée par l’utilisation du modèle PASTIS. Des expérimentations en conditions contrôlées sur une maquette physique de sol ont permis de mettre en relation l’infiltration distribuée dans le sol et la genèse du ruissellement à la surface. Un code a finalement été développé et validé pour gérer la redistribution latérale des excès d’eau à la surface du sol. Ce code peut être couplé à un modèle mécaniste d’infiltration distribuée 3D
Soil surface properties can affect and control the dynamics of the rainfall distribution between infiltration-detention-runoff. These affects must be better understood and integrated into models of runoff. From an experimental point of view, it lacks an effective measure of detention surface that requires a reliable measure of the soil surface microrelief. From a theoretical point of view, the laws used in the infiltration-runoff models, considering a homogeneous environment, may be inadequate because the soil is a complex and heterogeneous milieu. The objective of this work involved therefore these two aspects. As a first step we have developed a sensor photogrammetric (hardware and software) on the one hand to obtain digital elevation models in a small-scale (area of 1 m2), precise and with a fine resolution (1mm in both directions horizontal), and on the other hand to monitor the water detention on the soil surface during rainfall. This sensor has been validated by comparison with a reference sensor (laser scanner). In a second step, we characterized the effect of the heterogeneity of soil and microrelief of its surface in the infiltration-runoff modeling. To better understand the role of the heterogeneity of the ground in water partition using infiltration–runoff models, we worked under simulated rainfall on a parcel of 1 m2, horizontal, without any marked roughness or apparent variability of surface. The results showed that there is a high variability of local hydrodynamic properties (retention and hydraulic conductivity curves). The influence of these heterogeneities on the runoff was determined by using the model PASTIS. Experiments in controlled conditions on a soil maquette have helped to connect the distributed infiltration and the genesis of the surface runoff. A code was finally developed and validated to manage the distribution side of excess water on the surface. This code can be coupled to a 3D mechanistic-distributed infiltration model infiltration distributed
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Guigon-Moreau, Elodie. "Transferts des pesticides vers les eaux superficielles et l'atmosphère : caractérisation et modélisation sur le bassin versant de la Vesle." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066532.

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Abstract:
L’utilisation générale des pesticides sur les bassins versants agricoles est à l’origine d’une détérioration des eaux souterraines et superficielles. Ce travail de recherche avait pour objectifs de caractériser les différentes voies de transfert superficiel des pesticides vers les eaux de surface et le compartiment atmosphérique, et de déterminer leur importance respective à travers une démarche de modélisation sur le bassin de la Vesle. Des études de terrain ont été réalisées sur la contamination du compartiment atmosphérique (air ambiant et dépôts humides) et sur le transfert des pesticides par ruissellement et par infiltration à l’aide de dispositifs expérimentaux. Parallèlement le modèle de transfert de pesticides, Phytodel, a été conçu puis développé sur le bassin de la Vesle. A terme, il pourra être utilisé pour identifier les pesticides à rechercher prioritairement lors de campagnes de mesures et comme outil d’évaluation de la dispersion des pesticides dans l’environnement
The global use of pesticides in agricultural basins has induced a deterioration of groundwater and surface water quality. This research work has focused upon the characterization of different surface transfer pathways of pesticides towards surface water and atmospheric compartments and of their relative importance through a modelling study on the Vesle basin. Firstly, field surveys were carried out to investigate contamination of the atmospheric compartment (ambient air and wet deposits) and transfer of pesticides by runoff and leaching using laboratory and field installations (plots and lysimeters). Secondly, the model of pesticide transfer, Phytodel, was designed and developed for the Vesle catchment. At longer term, this model could be used to identify pesticides in preference and priority to be investigated during sampling campaigns. It might also be used as a tool for evaluation of pesticide dispersion in various environmental compartments
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Gautier, Armelle. "Contribution à la connaissance du fonctionnement d'ouvrages d'infiltration d'eau de ruissellement pluvial urbain." Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0012.

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Abstract:
L'infiltration des eaux de ruissellement pluvial est aujourd'hui une technique d'assainissement alternative au réseau largement utilisée. Les gestionnaires de système d'assainissement n'ont cependant pas à leur disposition les connaissances et les outils nécessaires à une gestion correcte de tels ouvrages : le rendement épuratoire, l'impact sur les sols et les nappes et le vieillissement par colmatage de ces ouvrages sont mal connus. Par conséquent, les méthodes d'entretien restent très empiriques. Un recensement des phénomènes mécaniques, chimiques et biologiques qui interviennent dans le fonctionnement des ouvrages d'infiltration d' eau de ruissellement pluvial, a permis de mettre en évidence les phénomènes prépondérants et de formuler l'hypothèse que l'interface ouvrage-sol joue un rôle très important dans le fonctionnement tant quantitatif que qualitatif. Nous avons ensuite travaillé à la confirmation de cette hypothèse en rassemblant des connaissances et des expériences menées dans des domaines larges de l'infiltration. Cette synthèse, complétée par l'identification des méthodes qui peuvent être mises en œuvre pour mesurer le rôle de cette interface nous a permis d'identifier les besoins et les lacunes actuelles sur le thème : notamment, la nécessité d'expérimenter sur des ouvrages réels afin de compléter les connaissances sur le fonctionnement qualitatif et sur le colmatage et la nécessité de développer des modèles de comportement des ouvrages et de leur évolution. Pour répondre à ces besoins, deux campagnes de mesure ont été exploitées comme source de connaissances sur le fonctionnement qualitatif. Pour chacune d'elles, nous avons mené deux approches : une approche ponctuelle (court terme) et une approche intégratrice (long terme). Pour avancer sur la modélisation, nous avons essayé de caler à l’aide de mesures existantes, un modèle donnant la capacité d'infiltration d'un ouvrage, intégrant explicitement un paramètre évolutif de colmatage. Nous avons également essayé d'expliciter ce paramètre par des données d'environnement et de qualité des effluents dont nous disposions
Nowadays, storm water infiltration is a drainage structure often used as a solution to replace or complete sewage systems. Because of the lack of both knowledge and tools, management of these structures is very empirical. We actually don’t know what the impact of the infiltration of storm waters on soil and on ground water is, and how the structure will evolve and clog during its life. We take an inventory of mechanical, chemical and biological phenomenon which takes place in storm water infiltration systems. This allows us to estimate which of these processes are the most important and to formulate the assumption that the interface between the structure and the soil plays an important part in the quantitative and qualitative functioning of the structure. Then we try to confirm this assumption. T o do this, we synthesize results of experiments about infiltration. This synthesis is completed by an investigation of the methods we have to evaluate (to measure) the role of the interface. These investigations show that we need to experiment on real storm water infiltration systems to complete knowledge about qualitative functioning, and about clogging. They also show a lack of models to represent the evolution of the infiltration capacity during the life of the structure. In order to bring some piece of information about this, we use two metrological follow-up to learn about qualitative functioning of an infiltration basin and two infiltration wells. W e use two approaches: one on the long-range and one on the short-range. About modeling, we try to calibrate a model with measures in basins and wells. This model gives the infiltration capacity of the structure, and integrates evolutive parameter about clogging. We also try to explain this parameter with data about environmental conditions and quality of water we have in our possession
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Martinelli, Isabelle. "Infiltration des eaux de ruissellement pluvial et transfert de polluants associés dans un sol urbain : Vers une approche globale et pluridisciplinaire." Lyon, INSA, 1999. http://theses.insa-lyon.fr/publication/1999ISAL0116/these.pdf.

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Abstract:
L'infiltration des eaux de ruissellement pluvial apparaît aujourd'hui comme une politique d'assainissement complémentaire ou alternative à l'évacuation par un réseau de drainage gravitaire. Or, les rejets pluviaux sont chargés d'une pollution spécifique au milieu urbain qui peut entamer la qualité du sol soumis à cette infiltration et parfois même celle des eaux souterraines. Un recensement des polluants et des processus mis en jeu a permis de mettre en évidence la complexité du système sol, et la difficulté qu'on a à représenter son fonctionnement. Cette complexité est due en partie à l'hétérogénéité du sol lui-même, mais aussi à l’incompatibilité des représentations qu’on en a, selon le point de vue adopté, que ce soit celui de l'hydrologie, de la chimie ou de la biologie. Chacun de ces domaines scientifiques possède en effet ses propres échelles spatio-temporelles et ses propres approches, rendant difficiles la mise en commun et la confrontation des connaissances. En terme d'acquisition de connaissances et de représentations du comportement du sol, 1 'échelle de la colonne de laboratoire semble la plus fréquemment adoptée. Les investigations doivent y être complétées par la prise en compte des interactions et des conditions réelles de fonctionnement. Le problème de l'impact des eaux ruissellement fait, en revanche, le plus souvent référence à l'échelle de l'ouvrage d'infiltration. Mais se pose alors la question de la transposabilité des modèles construits et calés à partir d'observations effectuées à plus petite échelle qui induisent des problèmes d'acquisition et de représentativité des données. Notre objectif est donc de fournir un cadre méthodologique permettant d'extraire les paramètres prépondérants du fonctionnement du sol par la compilation des connaissances acquises à petite échelle. Un test sur le problème particulier que pose les bassins d'infiltration permettra à terme d'infirmer ou de confirmer la prépondérance des paramètres retenus, et peut-être d'en voir émaner de nouveaux fournissant ainsi les caractéristiques •émergentes du sol à grande échelle
Storm water run-off infiltration now appears as a supplementary or alternative strategy to gravitational drainage systems. The present study sought to draw up a framework to represent pollutant transfer in such infiltration, this phenomenon being governed by various physical, chemical and biological processes. Study of the literature was able on the one hand to specify urban storm water run-off pollution, and, on the other, to identify the various possible processes undergone or induced during infiltration in the sail. Lt was noted that experimentation in this area requires certain extra input, whether, at laboratory level, for studying interactions effects between several pollutants and several processes, or, in the field, for a better account of soil heterogeneity and of integration of various elementary phenomena. Nevertheless, the state of knowledge regarding these levels and various scientific areas made it possible to identify the main parameters seeming to govern pollutant transfer. A representation was drawn up of the soil underlying a storm water run-off infiltration system, and a experimental framework proposed both to validate and to enhance the present model
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Bernard-Valette, Nadège. "Simulation des impacts sur les eaux souterraines de l'infiltration des eaux pluviales en milieu urbanise : application au cas de l'aquifere de l'Est lyonnnais." Lyon, INSA, 2000. http://www.theses.fr/2000ISAL0036.

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Abstract:
La recherche présentée s'attache à analyser la faisabilité d'un outil de simulation permettant d' évaluer les impacts sur les eaux souterraines de l'infiltration des eaux pluviales en milieu urbanisé. Le contexte considéré est celui de l'aide à la gestion à moyen et à long terme de la ressource en eau, à l'échelle de l'aquifère. La recherche se décline selon deux axes. Le premier consiste en une analyse bibliographique et en une critique des connaissances actuellement disponibles pour l'élaboration de l'outil de simulation. Cette approche permet d 'identifier les différentes problématiques qui lui sont associées et de préconiser des principes de modélisation. La seconde étape de la recherche s'attache à proposer un tel outil pour l'aquifère de l'Est Lyonnais. La chaîne de simulation envisagée privilégie une représentation simplifiée des phénomènes. Elle est composée de trois groupes de modèles correspondant aux principales étapes de l'infiltration des –L eaux pluviales vers les eaux souterraines : - apports pluvieux à la surface des sols, - répartition spatiale de l'infiltration de l'eau et des polluants à la surface des sols et dans les dispositifs d'infiltration des eaux pluviales (bassins, puits), -transfert de l'eau et des polluants dans les ouvrages d'infiltration et dans les zones non saturée et saturée de l'aquifère. L'outil de simulation proposé est mis en œuvre sur l'un des couloirs hydrogéologiques de l'aquifère de l'Est Lyonnais (couloir de Décines). Cette application concrète permet de tester certains éléments de modélisation, d'identifier les informations à acquérir ou à préciser sur le couloir de Décines et d'illustrer les potentialités de l'outil de simulation dans un contexte d'aide à la gestion de la ressource en eau
The research deals with the feasibility analysis of a simulation system to assess the impact of storm water infiltration in urbanized areas on groundwater. The context we consider is that of decision-making for mid- and long-term management of groundwater resources. The first stage of the research consists in a bibliographical review and a critical analyze of the currently available knowledge which can be used to develop the simulation system. The analysis leads to identify the different issues raised by the development of the simulation system and to advocate certain types of model. The goal of the second stage is to propose a simulation system for the aquifer to the east of Lyon. In this system, a simplified modeling of the phenomena is considered. The simulation system is composed of three groups of models associated with the main stages of storm water infiltration towards groundwater: - rainwater reaching the surface of the soil; - spatial distribution of the infiltration of storm water and pollutants into the sail and the storm water infiltration structures (basins, wells); - transfer of water and pollutants through the storm water infiltration structures and the unsaturated and saturated zones of the aquifer. This simulation system is implemented on a part of the aquifer to the east of Lyon. This concrete application makes possible to test models, to identify the information’s which have to be acquired or precised for this aquifer and to illustrate the potentialities of the simulation system in the field of decision-making for groundwater management
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Laine, Christophe. "Etude de l'influence de la zone non saturée sur l’équilibre des pentes instables." Lyon, INSA, 1989. http://www.theses.fr/1989ISAL0092.

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Abstract:
L'influence des écoulements sur la stabilité des pentes colluviales est connue depuis longtemps. On suppose classiquement que l'eau chemine transversalement dans le sol depuis les barres rocheuses dominant le versant. Cependant, ce schéma d'alimentation ne suffit pas pour comprendre le mécanisme des ruptures de pente consécutives à des pluies importantes. On propose de prendre en compte les quantités d'eau provenant de la pluie et s'infiltrant, en profondeur, au travers de la zone non saturée du sol. L'instrumentation d'un site de glissement de terrain à Salins (39) nous a permis de vérifier partiellement ce concept. En adoptant ce schéma d'écoulement, il apparaît que le principal facteur d'instabilité est le recollement d'un front d'infiltration avec la zone dont la saturation est entretenue par l'alimentation amont. La modélisation de l'hydrodynamique de la zone non saturée est donc indispensable pour prévoir l'influence de la pluie sur l'équilibre d'une pente colluviale
The important influence of groundwater seepage on the stability of natural slopes has for long been recognised. It is usually supposed that water circulates slowly, coming from upper rock formation. However, this hydrological theory does not fully explain the mechanism of slope failures, induced by heavy rainfalls. Authors propose to take into account the rainwater quantities which drain vertically through the unsaturated zone. The survey of a landslide at Salins (39, France) allowed us to partially verify this concept. Considering this approach for groundwater flow, it seems that the safety factor of slope is greatly reduced when a "wetting band" reaches the zone where the saturation is maintained by uphill water supplies. In order to predict the influence of rainfalls on slope stability, the simulation of soil water dynamics in the unsaturated zone is therefore required
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Chabaud, Sylvaine. "Influence du biofilm sur les performances des systèmes de traitement par infiltration dans le sol : application à l'assainissement non collectif." Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2024.

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Abstract:
En France, environ 15 millions de personnes sont concernées par l’assainissement autonome et chaque année, plus de 100 000 installations sont mises en place. Ces procédés se composent classiquement d’un prétraitement anaérobie réalisé par une fosse toutes eaux qui est suivi d'un traitement par infiltration dans le sol. Ce traitement met à profit le pouvoir épurateur des sols qui est principalement lié à la présence des micro-organismes. Le développement d'un biofilm dans les systèmes de traitements est fréquemment évoqué pour sa contribution à l’élimination des diverses pollutions ou encore pour sa participation au colmatage des massifs. L'objectif du travail de la thèse a consisté à comprendre et à représenter la dynamique du biofilm dans ses composantes favorables et défavorables au sein de systèmes filtrants utilisés en assainissement non collectif. Pour cela, 4 réacteurs expérimentaux de 0,3016 m3 de sol ont été conçus en respectant le plus possible les consignes décrites dans la norme XP P 16-603 relative à l'assainissement autonome. Ils ont été garnis d’une part d’un sol naturel (limon sablo-argileux) et d’autre part d’un sol sableux. Ils ont été alimentés en effluent septique à une charge nominale et à une surcharge ; 5 et 12 cm/j durant 416 jours pour les réacteurs de sable et 2 et 5 cm/j 246 jours pour les réacteurs de limon. Des études du comportement épuratoire et de l'hydrodynamique ont été réalisées à travers la détermination des rendements d'élimination et de l'évolution des temps de séjour. Parallèlement, le développement de biofilm à différentes profondeurs des massifs a été observé. La variation temporelle de la structure de la communauté bactérienne a été approchée par des empreintes métaboliques et génétiques. Les performances épuratoires et le comportement hydrodynamique obtenus sur les réacteurs garnis de sable ont été stables et en adéquation avec les données bibliographiques ce qui a permis de valider ces dispositifs expérimentaux pour des études d'assainissement autonome. En revanche, un des réacteurs garnis avec un limon sablo-argileux a présenté des dysfonctionnements. La mise en œuvre d'un sol naturel, très hétérogène reste délicate. Le développement du biofilm dans les massifs de sable a été observé essentiellement dans les premiers centimètres du massif filtrant et l'épaisseur (profondeur) de cette zone a été fonction de la charge. L'augmentation de la quantité de biofilm n'a pas eu d'impact significatif sur les performances épuratoires pendant la durée de l'étude. Quant à la participation du développement biofilm, elle ne semble pas prépondérante contrairement à l'accumulation de matière. Aussi, un modèle simplissime d'accumulation de matière a été proposé. Des empreintes métaboliques et moléculaires des communautés bactériennes ont montré le rôle "tampon" des massifs dans l'élimination des bactéries des systèmes de traitements. Aussi, il a été montré que les protozoaires participeraient à ce processus de façon importante
About fifteen million population of french people do not have access to a sewer network. As a result, on-site wastewater treatment systems are being installed and each year, more than 100 000 plants are being constructed. In the primary treatment, domestic wastewater is treated by anaerobic digestion in a septic tank followed by secondary treatment where septic effluent is treated by soil infiltration. This treatment uses aerobic degradation by micro-organisms arranged in biofilm in the porous media. The biofilm development is well cited to contribute to different pollutants removal and to a clogging zone development in the porous media. The aim of this study has been to understand and represent biofilm dynamics for its favourable and unfavourable aspects in infiltration systems of on-site treatment. For this purpose, 4 experimental reactors (0. 3016 m3) has been designed and carried out while trying to respect the french norm XP P 16-603 about on-site treatment. They were packed with a natural soil (sandy-clay silt) and a sandy soil. They were supplied with septic effluent with a recommended load by the regulation agency and an over load: 5 and 12 cm/d during 416 days for sand reactors and 2 and 5 cm/d during 214 days for silt reactors. Purification and hydrodynamic behaviour studies have been performed through removal abatement and mean residence time evolution. In the same way, biofilm development has been observed at different depths. Temporal variation of the bacterial community structure has been approached by physiological and genetic fingerprints. Purification performances and hydrodynamic behaviour obtained with reactors packed with sand have been steady and in agreement with literature data. These results allowed to validate experimental reactors for on-site treatment studies. On the other hand, one of reactor packed with sandy-clay silt presented a dysfunction. The implementation of natural soil is very difficult, due to the important heterogeneity of soil structures and textures. Biofilm development in sandy soil has been mainly observed in the first centimetres of the massif and the thickness of this zone has been related to the load. The biofilm quantity increase did not have significant impact on purification performances during this study. As for the biofilm development participation, it does not seem preponderant contrary to the accumulation of matter. Accumulation matter model has been proposed. Physiological and molecular fingerprints of bacterial community showed that these treatment systems have a "buffer" role in bacterial removal. Moreover, protozoa could take part in this process in an important way
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Bénédittis, Jérôme de. "Mesurage de l'infiltration et de l'exfiltration dans les réseaux d'assainissement." Lyon, INSA, 2004. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2004ISAL0023/these.pdf.

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Abstract:
A ce jour, le mesurage de l'infiltration et de l'exfiltration dans les réseaux d'assainissement n'est pas réalisé avec des méthodes précises et/ou adaptées. Ce constat est à l'initiative du programme de recherche Européen APUSS dans lequel ce travail s'inscrit. Le principal objectif de cette thèse est de mettre en œuvre, sur le Grand Lyon, les méthodes de mesure développées dans le cadre de ce programme de recherche : mesurage de l'infiltration par traçage naturel des isotopes de la molécule d'eau (Kracht, 2001) et mesurage de l'exfiltration par traçage artificiel au NaCl (Rieckermann, 2002). Sur le Grand Lyon, le traçage naturel des isotopes de la molécule d'eau peut être utilisé pour estimer l'infiltration en raison des origines différentes de l'eau potable et des eaux souterraines. Sur certains secteurs, l'écart de d18O entre eau potable et eaux souterraines varie entre 1,5 œ et 3 œ selon les saisons. La fraction d'infiltration peut alors être estimée avec une incertitude qui varie entre 8 % et 4 % du débit de temps sec. Cette méthode ne pouvant pas être appliquée dans tous les contextes, un recensement des méthodes traditionnelles a été effectué afin de réaliser deux études comparatives. Selon la méthode utilisée, la valeur estimée de la fraction d'infiltration varie en moyenne de 20 % du débit de temps sec. Toutefois, cette forte variabilité semble avoir un impact limité sur la hiérarchisation des apports d'infiltration effectuée lors d'une étude diagnostic. L'étude de la variabilité de l'incertitude en fonction du nombre de jours de temps sec utilisés pour le calcul d'un volume total d'infiltration montre qu'une étude diagnostic reposant sur l'analyse du débit en période nocturne doit avoir une durée suffisante pour observer 8 à 10 jours de temps sec. L'incertitude relative associée à un volume total d'infiltration est alors réduite d'un facteur 3 par rapport à celle associée à un volume journalier. La méthode de mesure de l'exfiltration par traçage artificiel a été mise en œuvre sur le bassin versant d'Ecully au niveau d'un collecteur présentant un linéaire de 1 km. Les taux d'exfiltration estimés varient entre 2 et 17 % et l'incertitude est de l'ordre de 1 %. Un léger effet de saisonnalité a été mis en évidence entre les différentes campagnes de mesure réalisées de juillet à novembre 2003. La mise en œuvre d'une mesure d'exfiltration n'est pas aisée en raison de la variabilité du débit et de la conductivité de base des eaux usées. Des spécifications techniques ont été apportées afin de réaliser le mesurage dans les meilleures conditions possibles. Il n'existe pas de méthodes de mesure idéales mais un ensemble de méthodes qui peuvent être appliquées en fonction des conditions expérimentales propres au site étudié. Des expérimentations complémentaires sont nécessaires afin de mieux définir les conditions d'emploi et de validité des méthodes développées et existantes. Pour l'infiltration, les données acquises dans le cadre de l'autosurveillance réglementaire des réseaux d'assainissement peuvent être utilisées à cette fin avec pour objectif le mesurage en continu et son utilisation pour la mise en œuvre d'une stratégie de prospection des infiltrations
Nowadays, the measurement of infiltration and exfiltration in sewers systems is not done with accurate and/or adapted methods. This fact is the starting point of the European research program APUSS which this PhD thesis joins. The main objective of this thesis is to apply in Lyon the measurement methods developed in the framework of this research program: measurement of infiltration with the use of natural water isotopes (Kracht, 2001) and measurement of exfiltration with the use of artificial tracers (NaCl) according to Rieckermann (2002). In Lyon, natural water isotopes can be used to estimate infiltration because of the different origins of drinking water and groundwater. For some experimental sites, the difference of d18O between drinking water and groundwater varies between 1,5 % and 3 % depending on the season. The infiltration fraction can then be estimated with an uncertainty that varies between 8 % and 4 % of dry weather flow. As this method cannot be applied in all contexts, a listing of existing methods was made in order to realize two comparative studies. According to the method used, the estimated value of infiltration fraction varies on average with 20 % of dry weather flow. However, this strong variability seems to have a limited impact on the hierarchisation of infiltration contributions realised during a diagnose study. The study of uncertainty variability according to the number of dry weather days used for the calculation of a total amount of infiltration shows that a diagnose study based on the night flow analysis must have a sufficient duration in order to observe 8 to 10 days of dry weather. The relative uncertainty in the total amount of infiltration is then reduced with a factor 5 with respect to the uncertainty in a daily amount. The measurement method of exfiltration with the use of artificial tracers has been applied on the Ecully catchment on a collector of 1 km in length. The estimated exfiltration rates vary between 2 and 17 % and the uncertainty is close to 1 %. A light season effect can be observed between the several measurements campaigns realized from July till November, 2003. The application of an exfiltration measurement is not easy because of the variability of the flow rates and the conductivity baseline of wastewater. Technical specifications are suggested in order to realize the measurement in the best possible conditions. There are no ideal measurement methods but a set of methods that can be applied according to the experimental conditions specific to the studied site. Additional experiments are necessary to better define the conditions of use and validity of the developed and existing methods. For infiltration, the data acquired within the framework of the self monitoring of sewer systems can be used for this purpose with as objective the continuous measurement and its use for the development of infiltration prospecting strategies
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Paiva, Sampaio Sergio. "Contribution à l'étude du traitement des eaux résiduaires urbaines par infiltration-percolation sur massif sableux : essais sur stations pilotes de grandes tailles." Paris 12, 1994. http://www.theses.fr/1994PA120012.

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Abstract:
L'infiltration-percolation est un procede qui consiste a infiltrer l'eau usee urbaine a travers un massif filtrant sableux en place ou rapporte. L'epuration s'exprime par des phenomenes physiques, chimiques et biologiques suivant la profondeur du filtre. La charge appliquee sur les champs d'epandage (systemes precurseurs des massifs d'infiltration), qui etait voisine de 10 litres/m2, atteint 200 a 300 litres/m2 dans les bassins d'infiltration sur sable. Les essais ont ete realises a grande echelle et durant une longue duree au criter, au create et a la caesb (bresil). Les rendements d'elimination de la pollution carbonee (dco et dbo5) atteint 70 a 95%, on reduit le nitrogene kjeldahl (ntk) et on nitrifie l'ammonium (n-nh4#+n-no3#-). Les bassins d'infiltration ont ete sensibles au phenomene de colmatage du a une surcharge en mes ou a l'accumulation des mes apres plusieurs bachees. C'est le facteur limitant du systeme. L'optimisation consiste a un pretraitement pousse de l'eau brute pour prevenir les risques de colmatage. Le maintien de la capacite de reoxygenation du massif filtrant et le controle du phenomene du colmatage sont les problemes principaux rencontres dans l'exploitation de ce type d'installation
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Kartiwa, Budi. "Modélisation du fonctionnement hydrologique des bassins versants : application sur des bassins versants de Java et Sumatra (Indonésie)." Angers, 2004. http://www.theses.fr/2004ANGE0008.

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Abstract:
Dans l'objectif général d'améliorer la modélisation du fonctionnement hydrologique des bassins versants, on vise à mettre au point un modèle général et régionalisable de détermination de la fonction de production en vue de la coupler à une fonction de transfert déterministe. L'étude est réalisée sur cinq bassins versants de petite taille (moins de 40 ha) situés dans des zones agroécologiques différentes et représentatives de la diversité des conditions paysagères de l'Indonésie. La modification de la version originale du modèle H2U nous permet de modéliser la fonction de transfert des versants. Le couplage entre la fonction de densité de probabilité (fdp) théorique des versants et la fdp théorique du réseau hydrographique par un produit de convolution, donne la fdp théorique de bassin versant quasi identique à la fdp expérimentale pour les cinq bassins versants étudiés. On montre que la modélisation de la fonction de production selon la loi de Horton, en utilisant les paramètres fo, fc et k mesurés sur le terrain, ne peut être appliquée que dans le cas des bassins versants imperméables, et les hydrogrammes obtenus à partir du couplage entre la fonction de transfert théorique et la pluie nette déterminée selon cette procédure sont de qualité médiocre. Le modèle cuvette est développé à partir de l'hypothèse que le débit sortant de la cuvette suit une loi de réservoir linéaire. Dans ce modèle, l'infiltration ne se produit que dans la cuvette et la pluie nette est calculée à partir du débit de déversement de celle-ci. Il parvient à simuler les lames ruisselées dans l'immense majorité des cas, quelle que soit la perméabilité des bassins versants. En couplage avec la fonction de transfert H2U, ce modèle permet une bonne simulation de l'hydrogramme pour un épisode sur quatre et même près d'un épisode sur deux dans le cas du bassin versant le plus imperméable. L'avantage du modèle cuvette réside surtout dans le fait qu'il n'utilise aucun calage, ce qui permet de l'appliquer à un bassin versant non jaugé
The ultimate target is to improve the modeling of the hydrological functioning of the catchment. We aim to develop a general model of determination of the production function in order to couple it to a deterministic transfer function. The research is carried out on five micro catchments (less than 40 ha) located in different agroecological zones which are representative of diversity of the landscape conditions in Indonesia. The modification of the original version of the model H2U will allow the modeling the transfer function on the hillslope. The coupling between the theoretical probability density function (pdf) of the hillslope and the theoretical pdf of the drainage network through a convolution product, gives a theoretical pdf of the catchment nearly identical to the experimental pdf for the five microcatchments studied. It is shown that the modeling of the production function according to the Horton's law by using the parameters fo, fc and k measured on the field, can be applied only in the case of the impervious microcatchments, and the hydrographs obtained from the coupling between the theoretical transfer function and the resulting excess rainfall according to this procedure are not satisfactory. The micro-depression model is developed from the hypothesis that the outgoing discharge of the micro-depression follows linear reservoir law. In this model, infiltration is assumed to occur only in the micro-depression, and the excess rainfall is calculated starting from the discharge which flows from the micro-depression. It succeeds to simulate the excess rainfall in most cases, whatever the permeability of the catchment. By coupling it to the transfer function H2U, this model allows a good simulation of hydrograph for one episode out of four and even almost one out of two in the case of the most impervious catchment. The major advantage of the micro-depression model is that it does not require any calibration, which allows its application on any ungauged catchment
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Asry, Asra. "Modélisation hydrologique de l'infiltration des eaux pluviales dans les sols urbains en prenant en compte les chemins préférentiels." Electronic Thesis or Diss., Lyon, INSA, 2023. http://www.theses.fr/2023ISAL0095.

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Abstract:
L'infiltration joue un rôle crucial dans le cycle urbain de l'eau en servant comme limite entre le ruissellement et l'absorption. Cette étude vise à relever le défi de modéliser de manière pratique et fiable l'infiltration pour les Systèmes de Gestion Durable des Eaux Pluviales (SUDS), en mettant l'accent sur une approche facilement ajustable basée sur des principes physiques, cherchant à équilibrer entre complexité et parcimonie. Cela implique la nécessité de réduire au maximum le nombre de paramètres, l'utilisation de paramètres physiques collectés sur le terrain et l'examen de l'impact des macropores sur les taux d'infiltration à travers les SUDS. Diverses méthodes ont été introduites et évaluées pour répondre à ces questions. Dans un premier temps, cette thèse propose le développement d'un nouveau module appelé INFILTRON-Mod, un modèle d'infiltration basé sur des principes physiques et pouvant être calibré facilement, démontrant ainsi son potentiel d’intégration dans des modèles hydrologiques. Un ensemble important de données expérimentales ainsi que des résultats synthétique (Hydrus) sont utilisés pour la validation. Ensuite, la thèse étend le modèle proposé en incorporant un concept de perméabilité duale pour prendre en compte les écoulements préférentiels dans les SUDS. Finalement, cette étude conduit à une analyse de l'incertitude et de la sensibilité des modèles proposés. Pour conclure, cette thèse a produit des informations cruciales pour l’optimisation de la modélisation des outils de gestion des eaux urbaines en couplant un volet « science du sol » et un volet « modélisation hydrologique des SUDS ». Il est recommandé de poursuivre les recherches pour améliorer et élargir la portée des modèles proposés, contribuant ainsi à une représentation plus précise des phénomènes hydrologiques dans leur complexité au sein des SUDS
Infiltration plays a crucial role in the urban water cycle by acting as a threshold between runoff and absorption. This study aims to address the challenge of modeling infiltration in a robust and practical way for Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS), focusing on an easily adjustable physically-based approach that balances complexity and parsimony. This involves minimizing the number of parameters, using physical parameters collected in the field, and examining the impact of macropores on infiltration rates through SUDS. Various methods have been introduced and evaluated to answer these questions. Firstly, this thesis proposes the development of a new module called INFILTRON-Mod, a physically based infiltration model that can be easily calibrated, thus proving its potential for integration into hydrological models. A large set of experimental data and synthetic results (Hydrus) are used for validation. This thesis then develops further the proposed model by incorporating a dual permeability concept to take into consideration the preferential flows in SUDS. Finally, this study leads to an analysis of the uncertainty and sensitivity of the proposed models. In conclusion, this thesis has produced crucial information for optimizing the modeling of urban water management tools by coupling a 'soil science' component with a 'hydrological modeling of SUDS' component. Further research is recommended to improve and extend the scope of the proposed models, thus contributing to a more accurate representation of hydrological phenomena in their complexity within SUDS
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Tedoldi, Damien. "Mesure et modélisation de la contamination du sol dans les ouvrages de gestion à la source du ruissellement urbain." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1201/document.

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Abstract:
L'essor que connaît aujourd'hui la gestion intégrée des eaux pluviales s'accompagne d'un recours croissant à des techniques favorisant l'infiltration de l'eau “à la source”, disséminées sur des bassins versants urbains. Néanmoins, de telles pratiques suscitent des interrogations sur la capacité du sol à jouer le rôle de “filtre” vis-à-vis des polluants présents dans le ruissellement. Ces travaux de thèse s'intéressent à la contamination du sol par les métaux et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dans ces dispositifs, avec trois objectifs : (i) évaluer les niveaux et l'étendue spatiale de la contamination, (ii) mieux comprendre les mécanismes qui gouvernent le devenir de ces contaminants dans le sol des ouvrages, et (iii) proposer des recommandations sur la conception et la maintenance de ces installations, afin de leur assurer un fonctionnement épuratoire durable.La première partie du travail consiste en une série d'investigations expérimentales sur dix sites d'étude aux caractéristiques contrastées, en service depuis plus de dix ans. Cette phase donne lieu à des cartographies de la contamination superficielle en éléments traces métalliques, puis à des profils verticaux de métaux et HAP, accompagnés de différentes variables explicatives. La distribution spatiale des métaux en surface, qui est toujours structurée autour de la zone d'arrivée de l'eau, porte la signature du fonctionnement hydraulique réel des dispositifs, et révèle le caractère non-uniforme de l'infiltration lors des événements pluvieux courants, qui représentent la plus grande partie du flux polluant à l'échelle annuelle. Dans la zone la plus contaminée des ouvrages, métaux et HAP présentent un enrichissement significatif sur 10 à 40 centimètres de profondeur. La rétention des contaminants résulte de la combinaison de processus physico-chimiques (adsorption) et mécaniques (sédimentation et filtration) ; leur importance relative peut être quantifiée grâce au déficit de zirconium dans le sédiment urbain par rapport au bruit de fond géochimique local. La variabilité inter-sites des niveaux de contamination s'explique à la fois par les capacités de rétention du sol et par les flux de polluants issus du bassin versant d'apport. Bien que les teneurs de surface excèdent, sur certains sites, les seuils internationaux de remédiation du sol pour des espaces “multifonctionnels”, la zone concernée représente — latéralement et verticalement — une région assez limitée dans les ouvrages.La seconde partie de la thèse consiste en une approche de modélisation, dont la finalité est de décrire l'évolution à long terme de la contamination du sol, et d'évaluer l'incidence de différentes pratiques de conception ou de gestion. Une analyse de sensibilité est d'abord mise en œuvre afin d'identifier les “éléments-clés” dans la description du système, et d'orienter le choix du modèle. Les résultats montrent qu'une mauvaise estimation de la dispersivité ou de l'isotherme d'adsorption du sol est susceptible de biaiser significativement la prévision des profils de contamination. Dans la suite du travail, on propose une méthode visant à décrire l'infiltration non-uniforme et la filtration des polluants particulaires. Le modèle ainsi construit est validé via une comparaison entre mesures et simulations sur l'un des sites d'étude faisant l'objet d'une nouvelle caractérisation approfondie. Enfin, une analyse de scénarios illustre les bénéfices d'un amendement de l'horizon superficiel par un matériau adsorbant, ainsi que d'une répartition homogène des flux d'eau en surface, en matière de durée de vie des installations et de fréquence d'intervention
Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS) are increasingly used for stormwater management. However, the generalization of runoff infiltration in urban watersheds raises some concerns regarding the soil's ability to retain ubiquitous micropollutants. The present work addresses soil contamination by trace metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in such infiltration devices, with the aims of: (i) appraising the levels and spatial extent of soil contamination, (ii) better understanding the mechanisms which govern the fate of contaminants in these systems, and (iii) identifying design and maintenance guidelines which may enhance long-term pollutant control through SUDS.The first part of the study consists in a series of experimental investigations in ten contrasting study sites, which have been in operation for more than ten years. The two-stage methodology successively leads to cartographies of metal contamination in the surface soil, and vertical profiles of metal and PAH concentrations, along with different explanatory variables. The spatial distribution of trace metals in the upper horizon displays a systematic structure with respect to the inflow area, and bears the time-integrated signature of the infiltration fluxes and flow pathways at the surface. In the most contaminated zone of the facilities, a significant enrichment of metals and PAHs is detectable until 10 to 40 cm depth. Contaminant retention results from the combination of different physicochemical and mechanical processes (resp. sorption and sedimentation/filtration), the contribution of which can be assessed via the zirconium deficit in urban sediment in comparison to the soil's geochemical background. The inter-site variability of contamination levels is attributable to (i) differences in the soil's retention capacities, and (ii) differences in pollutant loads from the watershed. Although surface contents may exceed intervention thresholds for “multi-functional” spaces in several study sites, the area which would require soil remediation is laterally and vertically limited.These experimental assessments are complemented by a modelling approach, to describe the long-term evolution of soil contamination, and to evaluate the effect of various SUDS designs and maintenance operations. A sensitivity analysis is first carried out so as to identify the “key elements” in the system description: the results show that a wrong estimation of the soil's dispersivity or sorption isotherm is likely to induce significant biases in the predicted contamination profiles. A method is then proposed to describe non-uniform water infiltration fluxes, and the filtration of particle-bound contaminants. The model is validated via a comparison between measured and predicted metal profiles in one of the study sites, where a comprehensive soil characterization is undertaken. Finally, a “scenario analysis” illustrates the benefits of (i) using soil enrichment products with enhanced sorption capacities, and (ii) facilitating water spreading at the surface, in terms of “lifespan” of the devices and maintenance requirements
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Gonzalez-Merchan, Carolina. "Amélioration des connaissances sur le colmatage des systèmes d'infiltration d'eaux pluviales." Phd thesis, INSA de Lyon, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00943422.

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Abstract:
Les ouvrages d'infiltration sont utilisés aujourd'hui comme alternative au réseau d'assainissement pluvial. Ils réduisent les risques d'inondation, contribuent au piégeage de polluants permettant ainsi de limiter la détérioration des milieux aquatiques superficiels et sont reconnus pour recharger la nappe. Cependant leur fonctionnement est affecté à long terme par le colmatage réduisant leur performance hydraulique. Par ailleurs, lorsque ces systèmes sont munis de surverses, le colmatage limite les capacités d'interception des flux d'eau et des polluants. Le colmatage constitue donc un facteur clé dans le fonctionnement de ces systèmes tant sur un plan hydraulique qu'environnemental. Cette thèse a pour but de mesurer et de comprendre l'évolution spatio-temporelle du colmatage à une échelle mégascopique (l'échelle d'un ouvrage extensif type) et diachronique (sur le moyen terme). Pour cela une approche expérimentale a été menée au sein de l'Observatoire de Terrain en Hydrologie Urbaine (OTHU) selon trois niveaux d'investigation sur un même ouvrage en conditions réelles de fonctionnement. Un premier niveau (échelle globale) a consisté à mesurer l'évolution temporelle du système pris dans son ensemble grâce au calage de la résistance hydraulique au sens du modèle de Bouwer. Cette étape a nécessité de mesurer et d'exploiter des données en continu de flux d'eau, de sédiments, de matière organique apportés au système, les facteurs environnementaux comme la température d'air et d'eau, l'ensoleillement, le rythme, la nature des événements pluvieux, la saisonnalité, etc., sur un historique de 8 ans. Cette étape nous a mis en évidence la dynamique d'évolution du colmatage et le rôle bénéfique du développement de la végétation sur le maintien de la capacité d'infiltration globale d'un ouvrage de ce type. Un deuxième niveau (échelle semi globale) nous permettant de distinguer l'évolution temporelle du colmatage du fond et des parois, a montré leur dynamique respective (rapide pour le fond, très lente voire inexistante pour les parois). Un troisième niveau (échelle locale) a tenté d'explorer la répartition spatiale et temporelle du colmatage sur le fond des ouvrages sur des échelles de temps plus courtes. L'approche expérimentale a consisté à caractériser la couche colmatante en terme physico chimique et dans une moindre mesure biologique (conductivité hydraulique à saturation, granulométrie, porosité, masse volumique apparente, masse volumique des particules solides, matière organique, biomasse). Elle a analysé également le rôle de la végétation spontanée sur la capacité d'infiltration vis-à-vis des caractéristiques de l'horizon de surface et la structure aérienne et racinaire des espèces présentes. Enfin des analyses statistiques de l'évolution du colmatage à chaque échelle a mis en évidence la part potentiellement importante du colmatage biologique sur ces systèmes alors que, pour la gestion des eaux pluviales ce facteur est généralement négligé.
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Diallo, Martine. "Infiltration-percolation sur sable et sur fibre de coco, filtres plantes et épuration d'eaux usées domestiques à dominance agroalimentaire sous climat tropical sec : cas des eaux résiduaires urbaines de Ouagadougou, Burkina Faso." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00754938.

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Abstract:
Au Burkina Faso, l'un des soucis majeurs demeure la gestion des eaux usées et excréta. Dans l'optique de trouver une alternative à l'assainissement autonome (assainissement non collectif), des technologies biologiques rustiques par cultures fixées sur supports fins, destinées aux petites et moyennes collectivités ont été expérimentées. Le premier volet du travail expérimental à consister à évaluer les performances comparées du sable et des fibres de coco en traitement d'eaux résiduaires urbaines après un processus anaérobie par lagunage. Dans une deuxième étape, ont été évaluées les performances épuratoires de filtres plantés de Andropogon gayanus Kunth et Chrysopogon nigritana (Benth) Veldkamp deux poaceae des zones tropicales. Les abattements moyens d'élimination de la pollution biodégradable sont respectivement de 99% et 98% à la sortie du filtre à sable et de celui de substrat de coco. Cependant, il y a une DCO ajoutée due à l'extraction de composés phénoliques du substrat de coco qui occulte les performances réelles de ce support de culture. Toutefois, en l'absence d'une bonne nitrification au sein du massif de substrat de coco, contrairement au sable, nous avons relevé une élimination de l'azote sous forme d'ammonium avec un rendement de 75%. Par ailleurs, ce matériau végétal par sa structure très poreuse a montré une plus grande capacité à éliminer les sels minéraux comparativement au sable. Quant aux filtres plantés de Andropogon gayanus et Chrysopogon nigritana, si les deux pilotes ont assuré des abattements de plus de 97% de la DBO5, le premier a assuré un prélèvement plus important des nutriments (N et P).
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El-Mufleh, Amelène. "Répartition des micropolluants métalliques et organiques au sein de la matrice solides des sédiments issus de l'assainissement des eaux pluviales urbaines : comparaisons et critiques de méthodes de fractionnement." Ecole centrale de Nantes, 2011. http://www.theses.fr/2011ECDN0008.

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Pour gérer les eaux de ruissellement urbaines, des bassins de rétention/infiltration sont fréquemment mis en place depuis plusieurs décennies. Les sédiments qui s’accumulent, par décantation, au fond des bassins doivent être curés pour maintenir ou restaurer le bon fonctionnement de ces ouvrages. Or ces sédiments sont souvent fortement contaminés par des micropolluants organiques (hydrocarbures) et métalliques. La répartition des polluants au sein des phases solides des sédiments est déterminante vis-à-vis : i) de leur transfert potentiel et de leur biodisponibilité ii) du traitement et de la réutilisation de ces sédiments. L’objectif de cette étude est de déterminer la répartition des polluants (hydrocarbures aromatiques polycycliques – HAP et éléments trace métalliques – ETM) au sein de la matrice solide de trois sédiments de bassins d’infiltration/rétention des eaux pluviales urbaines. Pour ce faire, six méthodes de fractionnement de la matière et d’extractions chimiques ont été mises en œuvre en les couplant à des analyses chimiques et des techniques de microanalyse du solide. Les résultats montrent que les HAP et ETM sont majoritairement contenus dans des agrégats constitués de matière minérale et organique. Après désagrégation, il s’avère que ces polluants sont principalement associés aux particules fines (< 63 µm), les HAP étant uniquement associés à la matière organique, tandis que les ETM sont liés aux argiles, aux oxydes métalliques, aux carbonates et à la matière organique. Une analyse critique des méthodes employées et des améliorations possibles sont proposées, en vue d’une application à d’autres sédiments ou sols pollués présentant un fort niveau d’agrégation
To manage urban runoff, retention/infiltration ponds have frequently been implemented for several decades. Sediments that accumulate by settling at the bottom of the basins should be removed to maintain or restore the good functioning of these structures. However, these sediments are often highly contaminated by organic micropollutants (hydrocarbon) and trace metals. Pollutant distribution in the sediment solid phases is crucial with regards to: i) their potential transfer and bioavailability, ii) the treatment and the reuse of these sediments. The objective of this study is to determine the distribution of pollutants (polycyclic aromatic hydrocarbons - PAHs and trace metals) in the solid matrix of three sediments from urban runoff retention/infiltration basins. Six methods of fractionation and chemical extractions coupled to chemical analysis and microanalysis of the solid have been carried out in this study. The results show that PAHs and trace metals are mostly contained in aggregates composed of mineral and organic phases. After disaggregation, it appears that these pollutants were mostly associated to fine particles (<63 µm), PAHs are only associated with organic matter, while trace metals are adsorbed on clays, metal oxides, carbonates and organic matter. A critical analysis of these methods and improvements are proposed for application to other sediments or contaminated soil with high levels of aggregation
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Goutaland, David. "Caractérisation hydrogéophysique d'un dépôt fluvioglaciaire : évaluation de l'effet de l'hétérogénéité hydrodynamique sur les écoulements en zone non-saturée." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0018/these.pdf.

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Abstract:
L’urbanisation croissante engendre une pression anthropique accrue sur les sols et les ressources en eau souterraine. La préservation durable de ces milieux requiert une meilleure compréhension des flux d’écoulement dans la zone non-saturée, prenant en compte les hétérogénéités du sous-sol, notamment naturelles, à l’échelle de l’ouvrage urbain. Cette étude vise à caractériser à cette échelle les hétérogénéités sédimentaires et hydrodynamiques du dépôt fluvioglaciaire de l’Est lyonnais, afin d’évaluer l’influence de ces hétérogénéités sur l’écoulement en zone non-saturée. Par une approche hydrogéophysique, couplant une caractérisation sédimentologique des structures et textures sédimentaires, une investigation géophysique par radar géologique et panneau électrique, et une caractérisation des propriétés hydrodynamiques, un modèle hydrostratigraphique tridimensionnel du dépôt fluvioglaciaire a été défini au niveau d’une parcelle élémentaire d’un bassin d’infiltration d’eaux pluviales. Ce modèle traduit l’hétérogénéité sédimentaire et hydrodynamique à l’échelle de l’hydrofaciès. Des mesures de teneurs en eau à trois profondeurs dans le dépôt, couplée à une modélisation numérique des écoulements non-saturés à partir du modèle hydrostratigraphique, a permis d’évaluer le comportement hydrodynamique du dépôt fluvioglaciaire lors d’une phase d’infiltration. Les résultats montrent l’influence de la saturation initiale du dépôt sur les écoulements dans la zone non-saturée. L’hétérogénéité de l’écoulement est notamment associée à la présence de chemins préférentiels. L’approche hydrogéophysique utilisée est prometteuse pour la caractérisation hydrostratigraphique de dépôts sédimentaires hétérogènes
The increasing urbanization gene rates an anthropogenic pressure on subsoil and water resources. Their sustainable management require a better understanding of water flows in the vadose zone, taking into account their heterogeneities, in particular natural, at the local scale This study aims at characterizing at this scale the sedimentary and hydraulic heterogeneities of the glaciofluvial deposit located east of Lyon in order to evaluate the influence of these heterogeneities on the unsaturated flows. By a hydrogeophysical approach, relying on a sedimentological characterization of the sedimentary structures and textures, a geophysical investigation using ground-penetrating radar and electrical resistivity, and a characterization of the hydraulic properties, a three-dimensional hydrostratigraphic model of the glaciofluvi deposit was defined on a reduced zone of a stormwater infiltration basin. This model shows the sedimentary and hydraulic heterogeneities the hydrofacies scale. Measurements of water contents at three depths in the glaciofluvial deposit, coup led to a numerical modeling of the unsaturated flow from the hydrostratigraphic model, allowed to evaluate the hydraulic behavior of the glaciofluvial deposit du ring an infiltration. The results show the influence of the initial saturation of the deposit on the unsaturated flows. Heterogeneous flows are linked to preferential flow paths. The hydrogeophysical approach followed in this study is promising for the hydrostratigraphic characterization of heterogeneous sedimentary deposits
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Plassard, Frédéric. "Influence de la complexation sur la rétention de trois cations métalliques par un sol alcalin : application à un bassin d'infiltration d'eaux pluviales." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10005.

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Abstract:
Les techniques de gestion des eaux pluviales urbaines, alternatives aux reseaux unitaires, recourent frequemment aux ouvrages d'infiltration. Les eaux de ruissellement se chargent en polluants, notamment en metaux lourds, et leur infiltration peut generer un risque de contamination du sol et/ou des eaux souterraines. Ce travail a pour objectif une meilleure connaissance des interactions entre les cations metalliques et la zone non saturee en eau d'un sol riche en carbonate, representatif de l'est lyonnais. Notre contribution porte sur la mise en evidence de l'effet des ligands, assimiles a des constituants modeles des eaux pluviales, sur la retention par le sol de trois cations metalliques, cd, pb et zn. Le sol est contamine artificiellement selon deux protocoles de mise en contact complementaires : une approche statique simulant l'etat d'equilibre, en batch, et une approche dynamique, en colonnes non saturees en eau. La speciation des cations dans la phase solide, obtenue par extraction chimique sequentielle, permet d'apprehender les mecanismes de retention. La premiere partie considere les systemes sol/cations metalliques et les experiences permettent : (i) de mettre en evidence l'effet de la concentration initiale du cation metallique sur la retention par le sol ; (ii) de determiner les modes de retention dans le sol et les comportements differents des metaux ; (iii) de souligner les differences entre les deux methodes de mise en contact. La deuxieme partie concerne les systemes sol/cations metalliques/ligands avec trois ligands : les ions chlorure, phtalate et edta. Les profils d'elution en colonne et les speciations permettent : (i) de mettre en evidence l'effet de la nature et de la concentration du ligand sur la quantite de cation metallique retenu et sur la speciation dans le sol ; (ii) de souligner les differences d'effet d'un meme ligand sur les cations metalliques ; (iii) de conforter les hypotheses concernant l'impact du mode de mise en contact.
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Cheik, Sougueh Sougueh. "Rôle fonctionnel des termites champignonnistes sur la structure des sols tropicaux et leur fonctionnement hydrique." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS353.

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Abstract:
L’étude de l'impact des ingénieurs écologiques du sol est nécessaire à la définition de pratiques agricoles durables, en particulier sous les tropiques. Cette thèse pose la question de l’influence des termites champignonnistes sur les dynamiques du sol et de l’eau le long d’un gradient pédoclimatique allant du Sud de l’Inde au Nord du Vietnam. Ce travail de thèse confirme dans un premier temps l’impact positif des termites sur l’infiltration de l’eau dans le sol. Bien que l’importance de cet effet varie selon les conditions pédoclimatiques et selon la biodiversité des autres espèces ingénieures (termites vs. coléoptères et vers de terre), les résultats obtenus nous ont permis de démontrer que la stimulation de l’activité des termites est également possible à condition d’utiliser des substrats organiques spécifiques. Dans une seconde partie, ce travail de thèse a porté sur l’architecture porale et la stabilité des galeries grâce à des reconstructions 3D à partir d’images obtenues par tomographie à rayons X. Les galeries de termites ont été comparées avec celle des scarabées et des vers de terre dépendamment des milieux considérés et leurs conséquences sur les transferts d’eau ont été étudiées. L’application de ces méthodes nous a permis de mieux décrire le réseau poral mais aussi de démontrer l’importance de prendre en compte la dynamique des galeries pour mieux appréhender de la dynamique de l’eau dans les sols
The definition of sustainable agricultural practices calls for the study of the ecological impact of soil ecological engineers, especially in the tropics. This thesis raises the question of the influence of fungus-growing termites on soil and water dynamics along a pedoclimatic gradient from southern India to northern Vietnam. First, this thesis work confirms the positive impact of termites on soil water infiltration. Although the extent of this effect varies according to pedoclimatic conditions and to the biodiversity of soil engineers (termites vs. beetles and earthworms). The results obtained have enabled us to demonstrate that stimulation of termite activity is possible if specific organic substrates are used. In a second chapter, this thesis focused on the architecture and stability of galleries through the use of 3D image analyses obtained from computer assisted tomography. Termite galleries were compared with those of beetles and earthworms and their effects on water transfers were studied. The application of these methods have enabled us to better describe the poral network, as well as to demonstrate the importance of taking into account the dynamic of the galleries for a better understanding water dynamic in soil
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Boissier, Jean-Michel. "Etude des flux de matière organique transportée par les eaux de percolation de trois sols forestiers, à la suite de fortes précipitations orageuses simulées." Grenoble 1, 1992. http://www.theses.fr/1992GRE10112.

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Abstract:
Les milieux terrestres representent une source potentielle de matiere organique pour les ecosystemes aquatiques, notamment au cours de fortes precipitations orageuses. Dans ce travail, nous avons cherche a quantifier une partie des transferts entre les ecosystemes terrestres et les milieux aquatiques, en utilisant des descripteurs globaux tels que les differentes formes du carbone organique, l'activite enzymatique, les denombrements bacteriens, ainsi que des mesures physico-chimiques simples. Ces descripteurs ont ete mesures a la fois sur trois sols forestiers de montagne (deux sols bruns et un pseudogley podzolique) et sur les eaux de percolation qui s'en ecoulent a la suite de precipitations orageuses simulees. Pour les deux sols bruns, on observe de fortes variations de l'activite enzymatique edaphique. Ces variations sont fonction des evenements climatiques precedant les pluies artificielles. L'humidite des sols semble etre la seule variable pedoclimatique a jouer un role, a notre echelle de mesures. Cette influence est moins marquee pour le pseudogley podzolique, sans doute a cause de l'effet mulch induit par la litiere. Les caracteristiques biologiques des eaux de percolation sont inversement proportionnelles a celles mesurees sur leurs sols d'origines, notamment pour les deux sols bruns. Nous avons attribues les differentes valeurs de l'activite biologique des eaux de percolation a la qualite du carbone organique entraine par ces dernieres. Des mesures de biodegradabilite du carbone organique, faites a l'aide de bacteries autochtones, montrent que les sols bruns sont capables d'alimenter les milieux aquatiques en carbone assimilable. Le pseudogley podzolique relargue des eaux dont les charges en carbone sont majoritairement constituees de carbone refractaire a une biodegradation rapide (produits phenoliques)
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Weill, Sylvain. "Modélisation des échanges surface/subsurface à l'échelle de la parcelle par une approche darcéenne multidomaine." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003411.

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Abstract:
Cette étude s'inscrit dans le cadre de la modélisation distribuée à base physique des interactions entre processus de surface et de subsurface. Une nouvelle approche de modélisation, dite darcéenne multidomaine , est présentée. Les équations de Richards et de l'onde diffusive sont respectivement utilisées pour décrire le processus d'infiltration et de ruissellement. L'équation de l'onde diffusive est transformée en une équation de diffusion non linéaire similaire à l'équation de Richards. L'écoulement d'eau à la surface du sol est alors assimilé à un écoulement dans un milieu poreux aux propriétés particulières. Une couche de milieu poreux, appelée couche de ruissellement, est introduite dans le domaine de calcul. L'ensemble de la dynamique surface/subsurface est alors décrite dans un continuum darcéen par une seule équation de Darcy non linéaire avec des paramètres domaine-dépendants. Cela permet notamment d'imposer une continuité hydraulique entre l'eau de surface et l'eau de subsurface. Un modèle de transport permettant de s'attaquer à la problématique de la séparation d'hydrogramme est également implémenté. Le modèle développé est évalué à partir de cas tests classique de la littérature. Une analyse de sensibilité ainsi qu'une étude détaillée du ruissellement hortonien sont ensuite présentée. Enfin, l'expérience réalisée par l'IRD sur la parcelle de Thies au Sénégal est reproduite. Les résultats sont encourageants et laisse penser que l'approche de modélisation développée permet de reproduire correctement à petite échelle la dynamique fortement couplée des systèmes hydrologiques de type parcelle ou versants.
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Amraoui, Nadia. "Étude de l'infiltration dans les sols fins non saturés." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL075N.

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Abstract:
Prédire la vitesse d'écoulement des eaux polluées provenant des déchets stockés dans les décharges est nécessaire pour évaluer les risques de contamination de la nappe phréatique. Par ailleurs, l'étude des risques d'inondation après une période pluviale nécessite la quantification des flux d'eau infiltrés dans les sols naturels. Ceci exige la connaissance des propriétés hydrodynamiques du sol à l'état partiellement saturé. Ce travail s'intéresse à l'infiltration dans les sols fins non saturés, intacts et compactés, au laboratoire et in situ. Un dispositif de mesure en régime transitoire de la conductivité hydraulique est mis au point et développé au laboratoire. Il permet d'utiliser la méthode des profils instantanés par des mini-tensiomètres. Les résultats ont montré que sur les échantillons compactés, l'augmentation de la teneur en eau initiale du sol n'influence pas de façon significative la relation entre sa conductivité hydraulique et sa succion. Toutefois, elle réduit la vitesse d'infiltration ainsi que l'avancement du front d'humidification. Par ailleurs, l'augmentation de la densité du sol réduit sa conductivité hydraulique pour des faibles valeurs de succion. Les chemins d'écoulement préférentiels, crées dans les éprouvettes compactées dynamiquement, ont été analysés à l'aide d'un traceur. Un système de traitement d'images a permis de quantifier les paramètres influençant ce type d'écoulement. Le perméamètre de Guelph a été utilisé dans des campagnes d'étude in situ et au laboratoire. Il a été modifié et adapté aux sols fins très peu perméables. Les valeurs de coefficient de conductivité hydraulique sont plus petites au laboratoire que in situ. En parallèle, les résultats obtenus expérimentalement ont été comparés à ceux prédits par différents modèles analytiques ; la courbe de rétention est très bien ajustée par le modèle de Fredlund et Xing, par contre la conductivité obtenue par ce modèle sous-estime les valeurs expérimentales
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Taha, Ammar. "Etude expérimentale et numérique de la contribution des eaux infiltrées à la formation des débits des crues en zone méditerranéenne : application à un versant du Real Collobrier." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10052.

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Abstract:
L'objectif de ce travail est de contribuer a la comprehension du fonctionnement hydrologique d'un bassin versant mediterraneen, notamment a l'occasion de ses crues. Il est compose d'un premier volet experimental destine a l'observation du comportement des eaux souterraines. Ce volet inclut des mesures de pression de l'eau dans le sol et de niveaux des nappes (fugitives ou perennes) sous un versant (ligne de plus grande pente perpendiculaire a la riviere), et une analyse approfondie des sols du versant: granulometries, conductivites hydrauliques in situ mesurees a l'aide de differents appareillages, mesures de la retention en eau des sols etc. Les proprietes hydrodynamiques des sols en place sont egalement decrites. Utilisant cette description hydrodynamique, on tente ensuite de modeliser le comportement du versant lorsqu'il est soumis a la pluie. La modelisation cherche a reproduire les infiltrations et les mouvements de nappes observes. Pour ce faire on developpe un modele d'infiltration et de montee de nappe dans une zone inclinee d'un sol multicouche. Pour resoudre l'equation de richards differentes methodes ont ete developpees. La meilleure, dans notre travail, s'avere etre celle qui utilise les differences finies avec un procede iteratif des directions alternees. Les resultats de la modelisation confirment qu'en cas de pluies importantes, une nappe peut s'elever relativement rapidement a proximite de la riviere et l'alimenter. Toutefois, les forts debits ne peuvent s'expliquer que par la saturation de l'ensemble du profil du sol qui engendre la montee de ces nappes et par les ecoulements de surface que ces aires saturees entrainent
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Wanko, Ngnien Adrien. "Etude des mécanismes de transfert et évaluation des capacités d'oxygénation et de traitement des dispositifs de traitement par cultures fixées sur supports granulaires fins alimentés en discontinu-développement d'un modèle de biodégradation." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. http://www.theses.fr/2005STR13187.

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Abstract:
L'étude des mécanismes de transfert et évaluation des capacités d'oxygénation et de traitement des dispositifs de traitement par cultures fixées sur matériaux granulaires fins alimentés en discontinu. – Développement d'un modèle de biodégradation" est l'objet du travail mené visant une meilleure compréhension des mécanismes majeurs s'établissant au sein des lits d'infiltration percolation et permettant au moyen de certains choix opérationnels, une pérennisation de la filière. Tout d'abord, dans une première partie, nous exposons l'état d'avancement de la recherche dans ce domaine. Après des généralités sur les filières de traitement des eaux usées, il est fait cas de l'infiltration percolation sur sable; de ses spécificités, des contraintes qu'elle impose et des attentes au niveau de la recherche. La problématique du choix de type de sable qui constitue le matériau de garnissage ou support de la biomasse en relation avec les capacités d'oxygénation du milieu poreux et les risques de colmatage demeure un souci permanent. L'intérêt de la seconde partie essentiellement expérimentale porte sur la caractérisation physique et hydrodynamique des sables roulés et concassés constituant les massifs filtrants en milieux non colonisés. L'hydrodynamique des massifs filtrants a permis une analyse comparative des distributions de temps de séjour du fluide percolateur en milieu vierge et en régime continu puis discontinu. Indépendamment des supports étudiés, les temps de résidence du traceur sont d'autant plus élevés que l'alimentation se fait à fréquences espacées et à volume par bâchée considérable. En revanche, pour chacune des fréquences d'alimentation testées, la récupération du traceur s'est effectuée plus rapidement au sein de la colonne constitué des sables alluvionnaires. Le second volet de l'étude hydrodynamique est effectué en milieu colonisé. L'efficacité du traitement biologique du carbone est supérieure pour un sable d'origine alluvionnaire comparativement à un sable concassé ;la tendance s'inversant significativement lorsqu'il s'agit de l'abattement de l'azote. Cet efficacité est directement corrélée à l'oxygénation du massif filtrant autrement dit au renouvellement de la phase gazeuse du milieu poreux. Exploitant une technologie de fluorescence nous permettant de détecter aussi bien l'oxygène gazeux que dissous, nous parvenons à déterminer les différents ordres de grandeur des phénomènes de convection et de diffusion ainsi que leur importance relative dans la ré-oxygénation d'un massif filtrant. Le développement d'un modèle numérique simulant l'infiltration et le traitement des eaux usées à travers un milieu poreux colonisé constitue l'épilogue de ce travail. Deux approches de résolution sont utilisées : une approche globale qui résout simultanément à l'aide d'un unique schéma les parties transport et chimie de chaque équation et une approche par séparation d'opérateurs qui résout séparément et successivement les parties convection, dispersion et cinétique
Aim of this work is to enhance understanding of the main phenomena occurring during infiltration of wastewater within vertical flow sand filter. We also introduce some operating possibilities which may improve efficiency and keep seepage beds in good working order. In the first part we document state of art in this research topic. Following some general remarks about different wastewater treatment techniques, more precise description of seepage beds is made with particular interest on its constraints and needs of further research. A central issue is the choice of porous media. It should be adapted to allow good oxygen feeding for bacteria growing on it and avoid biological clogging. Second part, mainly experimental, is focused on physical and hydraulic characterization of un-colonized crushed and stream sand. We carried out a residence time distribution (RTD) comparison of these two sands under steady and unsteady flow. Apart from characteristics of porous media and with a constant daily loading rate, decreased frequencies involve longer residence times. On the other hand, output recovery of the mass of injected tracer always occurs faster with stream sand. Continuation of hydrodynamic study is made with colonised porous media. Efficiency of biological removing of carbonaceous pollution is higher within stream sand. Opposite trend is observed with nitrogenous pollution. Removing of both nitrogenous and carbonaceous pollutions is linked to oxygenation. In other words it is linked to renewal of gaseous phase in porous medium. We highlight convection and diffusion of oxygen in porous media by using a fluorescence technology, which allows us to detect both gaseous and dissolved oxygen. We compare participation of convection and diffusion phenomena to renewal of oxygen. Achievement of this work consists on the development of a numerical code which simulates flow and pollution degradation through a colonized porous medium. Two different numerical methods have been used. In the first model, also called global approach, chemical and transport parts of each equation are solved by a single numerical scheme. A second model introduces a splitting operator method which solves separately and successively convective, dispersive and kinetic parts of each equation
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Ben, Slimene Erij. "Modélisation de l’impact des hétérogénéités lithologiques sur les écoulements préférentiels et le transfert de masse dans la zone vadose d’un dépôt fluvioglaciaire - Application à un bassin d’infiltration d’eaux pluviales." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEI035/document.

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Abstract:
Les bassins d’infiltration font partie intégrante des techniques alternatives de gestion des eaux pluviales en milieu urbain. Néanmoins, la potentialité de transfert de polluants vers la nappe est accrue en cas d’écoulements préférentiels dans les sols sous-jacents. Une bonne compréhension du couplage entre processus d’écoulements préférentiels en zone vadose et mécanismes géochimiques est requise. Cette thèse s’inscrit dans le cadre du suivi d’un bassin d’infiltration depuis plusieurs dizaines d’années de fonctionnement. Le site d’étude est situé sur le dépôt fluvioglaciaire hétérogène couvrant une grande partie de la région lyonnaise. Des auscultations sur une fosse sous le bassin (section 13.5m*2.5m) ont mis en évidence une régionalisation particulière de la pollution dans le sol. Cette étude s’appuie sur une étude numérique visant à identifier l’origine de la régionalisation des polluants et à la relier aux écoulements préférentiels résultant des hétérogénéités lithologiques. En amont de l’étude numérique, les lithofaciès sont complètement caractérisés aux regards de leurs propriétés hydrodynamiques, hydrodispersives et géochimiques. La modélisation numérique permet de souligner l’établissement de cheminements préférentiels en lien avec le contraste de propriétés hydrodynamiques, notamment lorsque de faibles débits sont appliqués en surface. Le rôle de chaque lithofaciès et de l’architecture du dépôt (stratification et inclusions) est clairement identifié. Les répercussions de tels écoulements sur les transferts non réactifs sont ensuite investiguées en combinant l’influence des écoulements préférentiels et le fractionnement de l’eau en fractions mobile et immobile résultant de l’hétérogénéité intrinsèque au sein de chaque lithofaciès. Enfin, ces processus physiques sont couplés à la réactivité géochimique pour le cas d’un polluant modèle (le cuivre) en prenant en compte la réactivité différentielle des lithofaciès. Ces résultats permettent de générer un modèle conceptuel d’écoulements préférentiels et de transfert de masse en milieu fortement hétérogène
An infiltration basin is a stormwater best management practice (BMP) designed to infiltrate runoff volumes in urban areas. Nevertheless, preferential flow paths in the underlying soil may cause rapid migration of pollutants, thus contributing to groundwater contamination. Understanding the coupling between preferential flow processes in the vadose zone and geochemical mechanisms is then required. This thesis is a part of the follow-up of an infiltration basin for several decades of exploitation. The study site was settled over a highly heterogeneous glaciofluvial deposit covering much of the Lyon region. The investigation of an excavated section of the basin (13.5m long and 2.5m deep) pointed out a specific regionalization of pollution in the soil. This research is based on a numerical study to identify the origin of such a pollutant pattern and link this with preferential flow resulting from lithological heterogeneities. Different lithofacies were fully characterized regarding their hydraulic, hydrodispersive and geochemical properties. The numerical study proves that the high contrast in hydraulic properties triggers the establishment of preferential flow (capillary barriers and funneled flow). Preferential flow develops mainly for low initial water contents and low fluxes imposed at surface. The role of each lithofacies and architecture of deposit (stratification and inclusions) is clearly identified. The impact of such flows on non-reactive transfers is then investigated by combining the influence of preferential flow and pore water fractionation info into mobile and immobile fractions, resulting from the intrinsic heterogeneity within each lithofacies. Finally, these physical processes are coupled to the geochemical reactivity for a pollutant model (copper), taking into account the differential reactivity of lithofacies. These results generate a conceptual model of preferential flow and mass transfer in strongly heterogeneous media
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Rousseau, Marie. "Propagation d'incertitudes et analyse de sensibilité pour la modélisation de l'infiltration et de l'érosion." Phd thesis, Université Paris-Est, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00788360.

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Abstract:
Nous étudions la propagation et la quantification d'incertitudes paramétriques au travers de modèles hydrologiques pour la simulation des processus d'infiltration et d'érosion en présence de pluie et/ou de ruissellement. Les paramètres incertains sont décrits dans un cadre probabiliste comme des variables aléatoires indépendantes dont la fonction de densité de probabilité est connue. Cette modélisation probabiliste s'appuie sur une revue bibliographique permettant de cerner les plages de variations des paramètres. L'analyse statistique se fait par échantillonage Monte Carlo et par développements en polynômes de chaos. Nos travaux ont pour but de quantifier les incertitudes sur les principales sorties du modèle et de hiérarchiser l'influence des paramètres d'entrée sur la variabilité de ces sorties par une analyse de sensibilité globale. La première application concerne les effets de la variabilité et de la spatialisation de la conductivité hydraulique à saturation du sol dans le modèle d'infiltration de Green--Ampt pour diverses échelles spatiales et temporelles. Notre principale conclusion concerne l'importance de l'état de saturation du sol. La deuxième application porte sur le modèle d'érosion de Hairsine--Rose. Une des conclusions est que les interactions paramétriques sont peu significatives dans le modèle de détachement par la pluie mais s'avèrent importantes dans le modèle de détachement par le ruissellement
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Schreck, Eva. "Influence des modes d'entretien du sol en milieu viticole sur le transfert des pesticides vers les eaux d'infiltration - Impact sur les lombriciens." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00372036.

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Abstract:
L'objectif de cette thèse est d'essayer de déterminer la pratique viticole d'entretien du sol des inter-rangs qui serait la moins polluante pour l'environnement. Pour cela, une étude a été mise en place afin de mettre en évidence une influence de cette pratique sur le transfert de produits phytosanitaires vers les eaux de drainage et sur le fonctionnement biologique du sol. Les investigations ont montré que la pratique culturale modifie les flux d'eaux drainés et la réponse hydrologique du sol à la pluie. Le transfert d'une molécule dépend essentiellement de ses caractéristiques physicochimiques et de son utilisation, son mode et sa date d'application, ainsi que le type de sol sur lequel elle est épandue. Une pollution des sols et des eaux de drainage de la modalité désherbée chimiquement est constatée. L'enherbement favorise l'infiltration de l'eau, et pourrait participer à la rétention et la biodégradation des pesticides dans la zone racinaire. Le désherbage chimique et le labour perturbent la vie microbienne et lombricienne tandis que l'enherbement favorise le développement des organismes (humidité, exsudats racinaires, matière organique). L'effet neurotoxique des insecticides et des fongicides mis en évidence au laboratoire n'est pas vérifié sur le terrain viticole. De la même façon, contrairement aux résultats apportés par l'expérimentation en conditions contrôlées, les lombriciens de la parcelle ne participent pas à la biotransformation des toxiques et ne semblent pas perturbés physiologiquement.
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Vincent, Geoffroy. "Érosion hydrique et transferts des pollutions diffuses d'origine agricole vers la nappe de la craie : application au littoral du bassin Artois Picardie." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10116/document.

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Abstract:
Dans le cadre d'une gestion rationnelle des ressources en eau souterraine, il est nécessaire, pour comprendre leur fonctionnement, d'intégrer la composante «eau de surface» et ses transferts superficiels liés à la topographie. La préservation de la qualité de cette eau passe donc par la prise en compte des paramètres intrinsèques et extrinsèques du bassin d'alimentation de la nappe. Dans un premier temps, sur la base de travaux antérieurs réalisés au sein du Laboratoire de Mécanique de Lille (L.M.L., U.M.R. 8107), nous avons développé une méthodologie s'appuyant sur : -l'hydrologie du ou des bassins versants ruraux, -la vulnérabilité à une pollution diffuse de la nappe sous-jacente, -l'activité anthropique ou naturelle de surface, -les phénomènes érosifs affectant le bassin versant et les transferts de molécules qui en découlent. Dans un deuxième temps, nous avons appliqué ces modèles à l'étude d'un aquifère crayeux du bassin Artois Picardie alimentant la galerie captante du village côtier de Wissant (Pas de Calais, France). Ceci nous a permis de tester et de choisir des modélisations adaptées au contexte typologique de ce massif crétacé caractéristique de la région. Ces méthodes ont ensuite été combinées à l'aide d'un SIG afin de représenter la répartition spatiale des écoulements préférentiels, leur lien avec l'érosion et les zones d'accumulation et d'infiltration potentielles vers la nappe. Ce travail apporte des éléments de réponse à la question: «les pertes en sol des bassins versants ruraux ont elles un impact significatif sur la vulnérabilité de la nappe phréatique sous jacente ?». De plus, il met en évidence l'importance de la prise en compte des paramètres géomorphologiques et pédologiques dans l'élaboration d'une stratégie de protection des nappes d'eau souterraine, notamment en ce qui concerne le positionnement des flux polluants dans les modèles mathématiques de simulation, outils d'aide à la décision en matière de gestion optimisée des nappes. Cette méthodologie a été utilisée dans le cadre d'une étude pluridisciplinaire des ressources souterraines en eau alimentant la ville de Calais (Pas de Calais, France). La modification de l'indice de vulnérabilité DRASTIC par intégration du facteur d'atténuation (Af) des molécules polluantes a été testé. La réponse de ce nouvel indice a permis de dresser à l'aide d'un SIG une cartographie plus précise de la vulnérabilité de la nappe aux produits phytosanitaires. Sur le bassin de Guînes, ce modèle a été employé pour quatre molécules : le Prosulfuron, l' AMPA, l' Atrazine et la DEA
To manage rationnally groundwater ressources, it is necessary to take into account the "surface-water" component and the slight transfers linked ta topography. The preservation of the quality of this water relies on the knowledge of both the inner and outer components of the groundwater watershed area. On the basis of previous works achieved within the Lille Mechanichs Laboratory (LML, UMR 8107), we have developed a methodology based on : -the rural watershed hydrology, -the vulnerability linked to a diffuse pollution of the underlying groundwater, -the surface anthropogenic and natural activity, -the erosion phenomena in the watershed and the consecutive molecule transfers. ln a second time, we have applied these models to the Artois Picardie basin (North of France) chalky aquifer wich supplies the coastal village of Wissant. This allowed us to test and select the models best suitable for the typology of the cretaceous characteristic area. These methods were then combined with a GIS to display the spatial distribution of preferential flows, their connection to erosion and the areas where they pile up and can potentialy infiltrate the groundwater. This work partially answers the question : do the soil losses of rural catching areas have a negative impact on the vulnerability of the groundwater? Moreover it stresser how important it is to take into account the geomorpholgical and soil parameters when setting up a strategy of underground ressources protection. This is particularly true for the positioning of polluting flows in mathematical simulation models which constitute a real decision tool concerning the optimized management of groundwaters. This methodology has been used too in a multidisciplinary study on underground water ressources supplying the city of Calais (Pas de Calais). The DRASTIC index modification by the integration of the attenuation factor Af for pesticide has been used. This new index shows a more accurate groundwater vulnerability to pollution by pesticide on the maps. This vulnerability have been studied on the chalk aquifer of Guînes hills with four molecules : Prosulfuron, AMPA, Atrazine and DEA
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Bancole, Apolline. "L'oxydation en infiltration percolation." Montpellier 2, 2001. http://www.theses.fr/2001MON20072.

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Durin, Bertrand. "Transfert et transport colloïdal de polluants métalliquesApplications en assainissement routier." Phd thesis, Université de Nantes, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00104567.

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Abstract:
L'impact des infrastructures de transport sur l'environnement est une des préoccupations du ministère en charge de l'environnement. Le ruissellement des eaux de pluie sur les surfaces urbanisées engendre un effluent complexe plus ou moins pollué. L'objet de ce travail était de préciser le rôle de la fraction colloïdale sur la mobilité des éléments traces en assainissement routier. Pour cela nous avons procédé à deux échelles, d'une part d'une manière globale en instrumentant un bassin d'infiltration des eaux pluviales, afin de collecter et de qualifier l'effluent au cours de la chaîne d'infiltration depuis la route jusqu'aux eaux interstitielles ; d'autre part en simulant à l'échelle de la colonne de laboratoire, les sollicitations subies par le sédiment au cours de l'année, c'est à dire des variations de force ionique et des variations de charge hydraulique. L'isolement de la fraction colloïdale a été assurépar un protocole d'ultrafiltration et la caractérisation a été réalisée en couplant les analyses physicochimiques (ICP-AES, SAA, MEB, MEBE, MET, XPS) et un code de calcul géochimique. Les résultats obtenus sur le terrain mettent en évidence l'existence et la grande variabilité de la fraction colloïdale. Seul le cuivre y est toujours présent entre 4 et 59 % de sa concentration totale. Une méthodologie visant à réduire l'incertitude a été mise au point. La chute de la force ionique entraîne une mobilisation colloïdale d'aluminium, de cuivre, de plomb et de matière organique, alors que les cycles d'arrêt-reprise du débit mobilisent le cuivre, le fer, le zinc, le nickel et des composés organiques. La caractérisation colloïdale des éluats montre que les éléments traces sont associés à des oxydes d'aluminium et de fer accompagnés de substances organiques issues de la dégradation biologique mais qui sont à identifier.
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Lacherez-Bastin, Sabine. "Contribution à l'étude de la migration des nitrates dans le sol et la zone non saturée de la nappe de la craie dans le Nord de la France : modélisation intégrée des nitrates dans le bassin versant de l'Escrebieux." Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2005/50376-2005-Lacherez-Bastin.pdf.

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Abstract:
La directive Cadre sur l'Eau impose de considérer les eaux souterraines contenant plus de 50 mg/l comme de mauvaise qualité chimique. Compte-tenu de la vitesse supposée des nitrates dans la zone non saturée crayeuse de 0. 5 rn/an et de la profondeur de la nappe de la craie, l'objectif était ici de fournir un outil caractérisant les nitrates lessivables dans le sol puis leur cheminement dans la zone non saturée crayeuse et enfin leur migration au sein de la nappe de la craie. Plusieurs campagnes de sondages de la zone non saturée crayeuse dans le bassin Artois Picardie, avec prélèvements de sol et analyses en laboratoire, ont été réalisées de 1996 à 2003. Plusieurs parcelles ont été sondées à la fois en période sèche, mais aussi en période très humide. Les résultats d'analyse et leur interprétation par la méthode des bilans AZOBIL et CORPEN à l'aide des historiques culturaux ont permis de mettre en évidence que le mode d'écoulement de l'eau à travers la zone non saturée crayeuse dépend exclusivement des conditions de saturation du sous-sol
En période sèche, l'écoulement se fait à 85 % par effet piston au sein de la matrice poreuse crayeuse, avec une vitesse de l'ordre de 0. 6 rn/an sous un recouvrement argileux supérieur à 5 m, 1. 0 rn/an sous un recouvrement limoneux et enfm 1. 25 m sous un recouvrement sableux. Dans des conditions de saturation importante, l'écoulement par les fissures peut venir égaler voire supplanter le mode d'écoulement par effet piston. Les vitesses de migration des nitrates sont " brusquement" accélérées, pendant une courte période, au droit de la zone fissurée. On observe en général un décalage de l'ordre de 5 m d'une fraction du front de pollution azotée par l'intermédiaire des fissures. La modélisation intégrée des cycles de l'eau et de l'azote au droit du bassin versant de l'Escrebieux montre que le module nitrates, que nous avons développé, restitue correctement les observations de terrain effectuées aux droit des différents piézomètres de suivi de la qualité de la nappe de la craie de ce bassin
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Valentin, Christian. "Organisations pelliculaires superficielles de quelques sols de région subdésertique, Agadez, République du Niger : dynamique de formation et conséquences sur l'économie en eau /." Paris : Éd. de l'ORSTOM, 1985. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb34911503b.

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Mansouri, Nahla. "Modélisation multidimensionnelle des pressions et teneurs en eau dans le sol et le sous-sol : effets capillaires et gravitaires en présence d'hétérogénéités et de fluctuations." Thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://www.theses.fr/2016INPT0060/document.

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Abstract:
Cette recherche doctorale porte sur la modélisation 3D de la dynamique des teneurs en eau dans le sol et le soussol lorsque les écoulements sont à saturation variable. La modélisation est basée sur une version généralisée de la loi de Darcy-Buckingham et de l’équation de Richards multidimensionnelle. Les recherches présentées dans cette thèse concernent différents volets, présentés ci-dessous, dont le fil conducteur est l’analyse de phénomènes d’écoulements en milieux poreux, contenant de fortes hétérogénéités et/ou perturbés par des fluctuations temporelles. Dans le cadre d’un partenariat de recherche entre l’IMFT et l'IRSN sur la problématique du stockage souterrain de déchets radioactifs, nous avons modélisé en 3D la dynamique du front de désaturation d’une couche argileuse autour d’une galerie souterraine ventilée, à l’aide du code volumes finis BIGFLOW 3D. Ce travail a permis de mettre au point une approche d’immersion pour la modélisation des écoulements en milieux composites. Un autre volet de cette thèse concerne une étude analytique et numérique des profils verticaux de succion et de teneur en eau lors d’une infiltration verticale, non-saturante, dans un sol hétérogène finement stratifié. Des solutions analytiques exactes et approchées sont obtenues en régime permanent, à l’aide de transformations de variables, et sont comparées avec des solutions numériques pour différents degrés d’hétérogénéité. De même, les phénomènes de « barrière capillaire » sont étudiés d’une part analytiquement et d’autre part, par expérimentations numériques transitoires d’infiltration sur des systèmes bicouches, en présence d’une nappe plus ou moins profonde. D’autre part, les écoulements nonsaturés sont étudiés, cette fois, en présence d’un forçage transitoire fortement oscillatoire, dans une colonne de sable fin homogène, sous l’effet de fluctuations périodiques du niveau de la surface libre. Une méthode multi-front mise au point lors d’une thèse précédente à l’IMFT est validée numériquement en montrant que cette méthode simule efficacement la dynamique oscillatoire des flux et des profils de pression avec un nombre limité de « fronts ». De plus, nous avons analysé la phénoménologie capillaire/gravitaire des écoulements oscillatoires dans la colonne grâce à un suivi dynamique du plan de flux nul. Enfin, nous présentons, comme extension aux travaux précédents, une étude préliminaire des phénomènes 3D d’infiltration et de redistribution d’eau, notamment lorsque l’hétérogénéité du sol est de type aléatoire. Les premiers essais d’infiltration permettent de tester, en réplique unique, des méthodes de prises de moyennes spatiales des champs de succion et teneur en eau et évaluer la taille minimum du domaine de calcul 3D permettant d’obtenir des profils verticaux moyens représentatifs de l’infiltration dans une réplique unique du sol aléatoire
This doctoral research, defended at the Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, is devoted to modeling water pressure and water content in soils and in subsurface geologic formations, in the case of variably saturated flow. One of the main scientific objectives of this work is to analyze the response of unsaturated flow systems, and particularly capillary and gravitational effects, in the presence of material heterogeneities, discontinuities, and/or space-time fluctuations. Modeling is based on a generalized version of Darcy- Buckingham’s law, and of Richards’ flow equation. Overall, the topics developed in this PhD thesis focus on several related aspects of variably saturated water flow in the subsurface. These aspects all occur at once in most applications (drying/wetting,heterogeneity, temporal forcing), but they are "decoupled" here for convenience. A preliminary research (collaborative project IMFT / IRSN) was developed to study the 2D/3D drying process at the porous wall of a deep cylindrical excavation in response to hydrometeorological signals. This project has motivated the design and testing of a novel approach to include cavities in the modeling domain. A detailed study of steady state infiltration was developed for the case of finely stratified soils, with parameters that vary continuously and cyclically with depth. Exact and approximate analytical solutions are calculated based on variable transformation methods and on perturbation type approximations, and they are tested numerically using a finite volume code (BIGFLOW 3D). The sensitivity of suction fluctuations vs. stratification wavelength is investigated, as well as the effect of the degree of heterogeneity, and of water table depth. Capillary barrier effects are studied for the case of unsaturated infiltration in multilayer soil systems characterized by a discontinuity of soil properties at interfaces. Numerical experiments are developed for transient infiltration towards a water table through a two-layer system, the goal being to analyze possible capillary barrier effects under various scenarios. On the other hand, we study numerically the case of a partially saturated / unsaturated soil column submitted to highly variable oscillatory pressure at the bottom of the column: this leads to vertical flow oscillations in the unsaturated zone above the water table influenced by tides (coastal beach sand). We analyze the dynamics of this oscillatory flow, where capillary and gravitational effects compete; for this purpose we use a novel method that tracks the positions of the zero flux plane in the unsaturated column. Finally, we also present, as an extension to the previous studies, a preliminary investigation of multidimensional infiltration/redistribution phenomena, particularly for the case of fully 3D random-type soil heterogeneity. The first numerical experiments of 3D infiltration are undertaken based on the single realization approach to soil heterogeneity, and assuming a uniform distribution of wetting at soil surface
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Cheriaf, Malik. "Amélioration de la mesure de la perméabilité verticale in situ." Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0086.

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Abstract:
Le cadre de cette étude est l'amélioration de la mesure de la perméabilité verticale in situ des sols initialement non saturés. En application des textes en vigueur en France, une barrière passive d'un site d 'enfouissement technique de classe I doit présenter un coefficient de perméabilité inférieur à 1 E-09m/s sur une épaisseur de 5 mètres. Une analyse critique des différents appareillages existants portant principalement sur la précision des mesures des faibles débits et sur leur automatisation, nous a conduit à concevoir et réaliser un nouvel appareillage. Ce pressio-infiltromètre reprend le principe du pressioperméamètre, c'est à dire qu'il est possible de mettre en pression le fluide d'essai (de 3 à 50 kPa), et présente en plus les avantages suivants: enregistrement précis et continu des volumes d'eau infiltrés dans le. Tube central et l'anneau de garde. Après avoir décrit le comportement du pressioperméamètre in-situ en milieu saturé et non saturé, et un essai de longue durée réalisé en laboratoire à l'aide du pressio-infiltromètre d'une part sur un sol gonflant (sable traité à la bentonite), et d'autre part sur un sol non gonflant (sable traité au ciment) nous donnons les résultats obtenus et les méthodes d'interprétations y compris par l'utilisation d'un modèle mathématique
The aim of this study is to improve the in-situ vertical permeability measurement in unsaturated soils. In pursuance of French law, a barrier of controlled landfill site must have a permeability less than 1E-09 m/s at a depth of 5 meter. Artificial analysis of several existing devices based principally on the accurate measurement of low infiltration rate and their automation, led us to conceive a new device. This pressio-infiltrometer is based on the principle of the pressiopermeameter, that is, it allow the application of pressure on the test fluids and, in addition presents other advantages such as: a precise and continuous recording of the inflitratted water volume in the inner and outer rings. After having described, In-Situ, the behaviour of the pressiopermeameter, in an unsaturated an saturated soil media, and that of a long term laboratory test with the aid of pressio-infiltrometer of a swelling soil (sand-bentonite mixing) and of a non swelling (sand-cement mixing), we present the experimental results and methods of interpretational using a numerical model
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Bentoumi, Okba. "Transfert par infiltration de l'eau dans les sols fins compactes non saturés : Etude de la diffusivité et de la conductivité hydraulique." Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0100.

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Abstract:
L'une des conditions que doit remplir une barrière étanche en site de décharge est de pouvoir assurer un coefficient de perméabilité inférieur à 10(exp)-9 m/s. La mesure de cette perméabilité pose actuellement de nombreuses questions auxquelles l'étude du transfert hydrique en milieu non saturé doit pouvoir répondre. Dans ce cadre, nous présentons des résultats expérimentaux relatifs à l'étude du transfert par infiltration de l'eau dans un sol fin compacté non saturé soumis à des conditions initiales et aux limites bien définies. Dans un premier temps, une étude paramétrique a été menée sur le limon de Givors ou des essais d'infiltration ont été réalisés sous des différentes conditions. Des enseignements tirés de cette étude ont permis de définir les différents paramètres qui peuvent influencer le transfert hydrique dans un sol non saturé, et de proposer un protocole d'essai pour la détermination de la perméabilité à saturation in-situ. Dans un deuxième temps, nous avons complété cette étude paramétrique par une série d'essais d'infiltration réalisés sur une colonne de sol de 225 mm de hauteur ou l'analyse des profils hydriques et des succions a été possible grâce au dispositif expérimental mis au point. Un deuxième protocole pour la détermination du coefficient de perméabilité in-situ a été proposé grâce à cette étude. La méthode des profils instantanés a été appliquée aux résultats des essais d'infiltration sur la colonne de 225 mm pour établir la relation entre la conductivité hydraulique et la teneur en eau. Les modèles de Mualem et Van Genuchten ont été testés
One of the conditions that has to fulfill by a barrier in a waste disposal site is to insure a coefficient of permeability less than l0(exp)-9m/s. The measurement of this permeability poses a lot of difficulties to which hydric transfer in unsaturated soils should be able to resolve. In this framework, the experimental results related to study of water transfer by infiltration in a compact unsaturated fine soil under a well defined initial and boundary conditions are presented. Firstly, a parametric study has been performed on the Givors silt; infiltration tests have been realized under various conditions. This study allowed the identification of the different parameters that can influence the hydric transfer in a unsaturated soil and to define an experimental procedure for field measurement of coefficient of permeability. Secondly, this parametric study was completed with a series of infiltration tests realized on a sail column,225mm high, for which the analysis of the hydric profile and suction was possible with the use of a new experimental device. A second procedure for permeability coefficient measurement of in-situ was proposed. The instantaneous profile method has been applied on results of infiltration tests on the soil column,225mm high, to establish the relationship between hydraulic conductivity and volumic water content or suction. Mualem and Van Genuchten model were also applied and verified
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Chennoufi, Leila. "L' eau et les glissements de terrains : élaboration d'un modèle de prévision du risque : cas de Acquara-Vadoncello, Italie." Paris, ENMP, 2000. http://www.theses.fr/2000ENMP1009.

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Bouzouidja, Ryad. "Fonctionnement hydrique d'un Technosol superficiel - application à une toiture végétalisée." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0232/document.

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Abstract:
L’imperméabilisation des sols en ville génère des problématiques aigües au niveau du cycle de l’eau urbaine : dégradation de la qualité des eaux de ruissellement, saturation des réseaux de collecte, risque d’inondation. Parmi différentes solutions, la construction de toitures végétalisées offre de nouvelles perspectives dans la gestion de ces eaux pluviales urbaines. De telles structures jouent en effet un rôle de régulation hydrique en retardant les pics de débit lors des pluies d’orage et plus globalement en diminuant les flux envoyés vers les réseaux. L’objectif de cette thèse est de quantifier et de modéliser les performances hydriques ce type de Technosol urbain, en intégrant à la fois les variations saisonnières et le vieillissement de la toiture végétalisée. Le travail repose en premier lieu sur une caractérisation physique et hydrique des constituants des toitures, à travers une démarche pour partie originale de transposition des méthodes développées sur les sols. Ensuite, un suivi expérimental (monitoring des flux et paramètres météorologiques) de quatre modalités de toitures – dont deux équipées d’une structure innovante de stockage d’eau – a été effectué à deux échelles : le laboratoire et le bâtiment. La modélisation et la simulation numérique du transport de l’eau a enfin été effectuée à l’aide du logiciel HYDRUS-1D, avec le formalisme des équations de Richards qui décrivent le transfert en conditions insaturées et la résolution de van Genuchten-Mualem. Les recherches ont permis de caractériser, sur une base physique robuste, les écoulements au sein de ces milieux poreux complexes. Une estimation des performances de différentes modalités de toitures au cours de trois années climatiques est proposée en contexte climatique Lorrain. La démarche de modélisation permet de décrire fidèlement les transferts à l’échelle du laboratoire mais tend à sous-estimer les flux in situ. À plus long terme, ces travaux permettent d’envisager aussi bien la simulation du comportement de toitures végétalisées sous d’autres climats, que des développements technologiques basées sur des nouvelles associations de constituants
The sealing in cities highly degrades the buffer and filter functions of soils which generates and/or emphasizes major environmental issues (e.g. urban heat island, flooding, pollution of the runoff water). Among other technologies, advances in green roof engineering provide solutions for the management of urban rainwater. Indeed, green roofs can highly contribute to water regulation service by delaying run-off peaks and decreasing water fluxes to storm water collection network. The purpose of this work is to quantify and model the hydric performances of such an urban Technosol by taking into account the seasonal variations and the aging of the green roof. Physic and hydric measurements were conducted on the green roof constituents. Then, water fluxes and meteorological parameters were monitored in four green roofs parcels – including two with an innovative water storage structure – both at the lab and the building scales. Finally, the hydrodynamics of green roofs was modeled and numerically investigated with HYDRUS-1D in the framework of the Richards equations and the van Genuchten-Mualem model that describe unsaturated flows. As a result: i) the water flows inside these complex porous media were physically characterized, ii) the hydric performances of different parcels over three years, under Lorraine climate, were evaluated, iii) the model approach reached to a good description of the hydraulic behavior at the lab-scale but tends to underestimate in situ water fluxes. Beyond that, this work can provide a robust approach to simulate water transfer in green roofs under different climates or situations and may also contribute to further technological development
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Minvielle, Sébastien. "Etude de l’infiltration et de ses variations interannuelles en contexte épikarstique pour la caractérisation du fonctionnement des hydrosystèmes karstiques : utilisation de la méthode ISc-Pco2 et des modèles réservoirs." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0262/document.

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Abstract:
L’infiltration correspond à l’ensemble des écoulements contribuant à la recharge des réserves des systèmes karstiques ou aux variations des débits à leurs exutoires. L’objectif de cette thèse est la caractérisation de l’infiltration et son utilisation dans l’étude des transferts pour la compréhension du fonctionnement des systèmes karstiques.Deux sites sont utilisés pour analyser cette infiltration : celui de la colline de Lascaux en Dordogne et celui du Nord du Vaucluse en Provence composé de plusieurs sources karstiques. Ces sites, en milieu carbonaté, se différencient tant par leur structuration – système épikarstique et aquifère karstique perché, pour le premier, et systèmes épikarstique, fissuré ou karstiques à zone noyée, pour le second – que par les conditions climatiques rencontrées au niveau de leurs impluviums respectifs.L’étude hydrodynamique des systèmes épikarstiques par les modèles réservoirs ne convient actuellement pas : la fonction de production ne permet pas la génération d’une infiltration satisfaisante. L’utilisation d’un modèle réservoir, initialement basé sur les équations de Coutagne, a permis de souligner la nécessité d’ajouter deux modules de calcul. Le premier concerne l’estimation d’une évapotranspiration effective, issue d’une loi exponentielle, considérant la hauteur d’eau dans le réservoir sol. Le deuxième module insiste sur l’utilité d’une fonction de stockage de l’épikarst pour caractériser au mieux les transferts vers l’aval du système.L’étude hydrochimique s’appuie majoritairement sur les équilibres calco-carboniques de l’eau et donc sur les transferts de masses de carbone inorganique. Ils permettent d’accéder à différentes grandeurs telles que la pression partielle de dioxyde de carbone – équilibrante (Pco2_eq) ou à saturation (Pco2_sat) – et à l’indice de saturation vis-à-vis de la calcite (ISc). La mise en relation de ces deux paramètres au sein d’un graphique {–log(Pco2) : ISc} a permis de distinguer différents types d’eaux issus des différents compartiments du karst. Il en a résulté un schéma de transfert des différents types d’eaux passant à l’exutoire tenant compte de l’état d’ennoiement du système. L’évolution pluriannuelle de l’infiltration a aussi été mise en avant par la variation de sa composition chimique pouvant être en relation avec des facteurs climatiques.A l’issue de ce travail, il apparaît que la connaissance des processus liés à l’infiltration est fondamentale pour la compréhension des écoulements en milieux karstiques dans un objectif de quantification de la recharge et de protection de la ressource
Infiltration corresponds to flows contributing to the system recharge and its discharge variations. This thesis aims at characterize infiltration and its utilization in transfer analyses to understand karst system behavior.Two sites are used to study this infiltration: this of the Lascaux hill in Dordogne and one in the North of the Vaucluse county composed of several karst springs. These locations are different in their structure as well as climatic conditions on their respective intake areas. The first site consists on an epikarst and a perched karst aquifer systems, since the second is composed of an epikarst, a fissured and a developed saturated zone systems.Nowadays, hydrodynamic study of an epikarst system using reservoir models is not satisfying: the production function is not able to generate a sufficient infiltration. In this study, a reservoir model initially based on Coutagne’s equations had been used. Results highlighted the necessity to add two new calculation functions. The first is related to an evapotranspiration estimation using an exponential law considering the amount of water in the soil reservoir. The second underlines the necessity of taking into account the storage function of the epikarst to characterize in a better way flows in karst systems.Hydrochemical study was carried on from calcium-bicarbonate equilibriums and then by mass transfers. They permit to describe several parameters as the carbon dioxide partial pressure at atmospheric equilibrium (Pco2_eq) or at saturation (Pco2_sat) and the saturation index with respect to calcite (SIc). These parameters can be expressed through the {–log(Pco2); SIc} graph to identify different water types. A transfer schema had been proposed, considering the saturation state of the system. Multi-year evolution of the infiltration had been underlined by variations of the chemical composition of infiltration water. This evolution can be linked to climatic conditions.Finally it appears that the knowledge of infiltration processes is essential to understand karst flows to quantify karst recharge and protect the resource
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Warnana, Dwa Desa. "Rainwater infiltration and seismicity induced slope stability on residual soil using resistivity and microtremor measurements." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066701.

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On évalue dans ce travail, en saison sèche comme en saison humide, la stabilité des pentes face à l’infiltration de la pluie et à l’activité sismique. Deux méthodes sont utilisées : la mesure de la résistivité électrique et celle des micro-trémors. Elles ont été mise en œuvre à Kemuning Lor Arjasa, Jember et Sumber Aji, Batu Malang. Les paramètres géotechniques et la résistivité des sols sont aussi analysés au laboratoire. Les données ainsi acquises, appuyées sur les modèles pétro-physiques, ont permis de proposer une interprétation quantitative de la structure du sous-sol. La mesure des micro-trémors est utilisée pour mieux comprendre les effets des tremblements de terre, définir des périodes propres des sites et localiser les pics d’amplitude (méthode du rapport déplacement horizontal sur déplacement vertical). On a pu ainsi proposer un indice de vulnérabilité et un déplacement en cisaillement. Les effets de la teneur en eau, de la cohésion, du poids spécifique et de l’angle de friction sur la résistivité électrique ont été précisés et un facteur empirique de sécurité a été déterminé et appliqué au suivi de résistivité en 2D en chaque lieu A Jember la pente est critique en saison humide. L’instabilité de pente induite par les séismes a pu être évaluée à partir de l’indice de vulnérabilité, elle est plus grande en saison humide qu’en saison sèche
This study aims to assess in the dry and rainy seasons the stability of slopes due to rain water infiltration and seismicity using resistivity and micro-tremor methods in Kemuning Lor Arjasa, Jember and Sumber Aji, Batu Malang. Geotechnical parameters and resistivity measurements in laboratory had also been carried out. A more detailed subsurface image deriving resistivity is verified to obtain quantitatively interpretation using geotechnical measurements and laboratory data as well as a petro-physical relation constitutive model. Microtremor measurements are used to better understand the soil effect induced by earthquakes. Hence, site period and peak amplitude is estimated from horizontal to vertical spectral ratio (HVSR) at study site. Finally, the slope stability that depends on soil vulnerability index and shear strain is able to calculate. The effects of moisture content, cohesion, unit weight, and friction angle on soil resistivity were determined. An empirical safety factor equation based on the rainwater infiltration-resistivity interaction and slope angles were determined and applied to 2-D resistivity monitoring in each location. It had been found that Jember slope was critical in the rainy season. The earthquake induced slope stability is assessed using the calculation of the soil vulnerability index and shear strain from microtremor measurements. The earthquake induced slope stability in the rainy season is found to be more vulnerable than in the dry season
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Shorieh, Amani. "Nouvelle approche d'estimation de la vulnérabilité des aquifères combinant le modèle DRASTIC et la sensibilité des sols à l'infiltration. Application à l'aquifère du Dogger dans l'interfluve Clain-Vienne, Poitou-Charentes, France." Thesis, Poitiers, 2014. http://www.theses.fr/2014POIT2274.

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Abstract:
Cette étude s'intéresse, par l'utilisation de la cartographie, à l'évaluation de la vulnérabilité des eaux souterraines aux pollutions en particulier à la vulnérabilité intrinsèque des nappes libres. Dans cette optique, une étude bibliographique sur les méthodes d'estimation de la vulnérabilité des nappes a été menée. A partir de cette étude bibliographique on a trouvé que la méthode DRASTIC a été considérée comme la base de la plupart des études de vulnérabilité.L'aquifère du Dogger convient tout-à-fait à une application des différentes méthodologies. En effet, grâce à son importance en tant que source d'eau potable et d'irrigation ainsi qu'à sa principale problématique qui est la vulnérabilité aux concentrations en nitrates (on peut la considérer comme une nappe très vulnérable aux pollutions superficielles, surtout aux surconcentrations en nitrates), une base de données à la fois volumineuse et diversifiée a été acquise sur plusieurs décennies de travaux de prospection, de suivi et d'exploitation. On peut retrouver ces données sous forme de fiches, de tableaux de cartes et de comptes-rendus.Une description générale de la zone d'étude nous a permis de déterminer les paramètres disponibles dans cette aquifère afin de déterminer quelle méthode il convenait d'appliquer à cette nappe. Ainsi, une étude hydrogéochimique à été réalisée à partir d'une campagne de prélèvements et d'analyses chimiques des eaux souterraines. Ces analyses chimiques, en particulier les analyses des teneurs en nitrates, ont été utilisées pour valider les cartes de la vulnérabilité de l'aquifère du Dogger.Donc, dans le but de cartographier la vulnérabilité de la nappe du Dogger dans le département de la Vienne, on a appliqué deux méthodes, et tout d'abord la méthode DRASTIC (Aller et al. 1987). La carte obtenue par cette méthode est mal corrélée avec la concentration en nitrates.En effet cette méthode attribue un poids faible au sol dans le calcul de l'indice final et elle a complètement ignoré les rôles des activités agricoles. C'est pourquoi on a proposé une nouvelle méthode dévirée de la méthode DRASTIC. Cette seconde méthode est plus adaptée à la nappe libre localisée sous la surface d'une activité agricole très importante. En prenant en considération les neuf paramètres qui déterminent la sensibilité des sols à l'infiltration verticale et l'occupation du sol. La nouvelle carte a permis d'obtenir une meilleure corrélation entre les concentrations en nitrates mesurées et les zones vulnérables par rapport à la méthode originale. Le système d'information géographique avec le logiciel Arc Map (10) a représenté un facteur très important pour réaliser ce projet. Ce SIG a permis de construire une base de toutes les données existantes "géologiques, hydrogéologiques, chimiques et les caractéristiques du sol". Cette base, d'une part permet de disposer pour l'aquifère du jurassique moyen dans la zone d'interfluve Clain-Vienne, des couches d'informations complètes qui pourraient être une référence pour plusieurs études hydrogéologiques. D'autre part, le SIG a été très précieux dans le domaine de la protection et de la gestion des nappes. Il a pu faciliter l'application des méthodes d'estimation de la vulnérabilité, grâce à ses outils (coupage, superposition, méthode d'interpolation, calcul mathématique) qui permettent de traiter un grand nombre des données en superposant toutes les cartes de chaque facteur sur un support de même taille, ainsi que d'intégrer et combiner ces cartes. Nous pouvons à l'aide de tous ces outils, calculer les indices finaux et produire une carte finale de la vulnérabilité qui devient elle-même un outil facile de comparaison avec les teneurs en nitrates afin de valider les résultats
The main objective of this PhD thesis is the optimization of a novel approach to estimate groundwater vulnerability using both the DRASTIC model and soil infiltration sensitivity. The model will be then applied to the Dogger aquifer of Poitiers, Center West France; to delineate areas that are more susceptible to contamination from anthropogenic sources. This is an important element for sensible resource management and land use planning.Poitou-Charentes, located in the Center-West of France, is a region where economy is mainly based on agriculture. It is made up of 4 Departments (Vienne, Charente, Charente Maritime, Deux-Sèvres) and is largely supplied by groundwater, both for consumption and irrigation. This resources thus vital to the region and its preservation is a major issue. The objective of this study is the determination of the roundwater quality in the Dogger aquifer of Poitiers (Vienne Department), which is the main water resource for his area in order to achieve a better understanding of the factors influencing groundwater mineralization. Sixty-six wells, distributed over the study area, were sampled and analyzed for major ions (Ca2+, M2+, Na+, K+, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3-). The hydrochemistry of groundwater is determined by both natural processes, and anthropogenic factors. Natural factors are dissolution of carbonate and dolomite minerals, and cation exchanges with clays, while anthropogenic factors are contaminant infiltration of wastewater and agricultural fertilizers. Nitrate is the main contaminant found in the groundwater and makes this resource unsuitable for consumption at some places.This study focuses, by the use of mapping, on the assessment of the vulnerability of groundwater to pollution in particular to the intrinsic vulnerability of unconfined aquifers. The DRASTIC method was considered the most basic vulnerability studies.In this study, we intend initially to implement the DRASTIC model, as it was developed by US-EPA. The results of application of DRASTIC will be discussed and validated against available knowledge on Dogger groundwater quality, and in particular nitrate levels. Secondly, the development of a new approach will be developed based on a combination of DRASTIC model and a concept recently developed by the Chamber of Agriculture of Vienne soil susceptibility to infiltration. The results showed that this new approach results in a vulnerability assessment of the aquifer is entirely consistent with the state of contamination of the well and integrates all the parameters (risk parameters intrinsic parameters) involved in transferring pollutants from the soil surface to the well.
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Belhadj, Naoufel. "Variations par temps de pluie des débits dans les réseaux d'eaux usées de type séparatif : Identification des composantes et modélisation des infiltrations." Phd thesis, Marne-la-vallée, ENPC, 1994. http://www.theses.fr/1994ENPC9435.

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Abstract:
Les préoccupations actuelles quant à la réduction des rejets urbains en temps de pluie ne concernent en principe guère les réseaux séparatifs de collecte des eaux usées. Pourtant les débits observés à l'exutoire de ces réseaux présentent des variations analogues à celles qui caractérisent les systèmes unitaires. Les raccordements illicites d'eaux pluviales ne sont pas la seule cause de ce comportement et les apports par infiltration y contribuent largement. Par le jeu de mécanismes complexes de drainage, les défauts d'étanchéité des réseaux, y compris ceux qui sont localisés en domaine privé, sont à l'origine de débits importants, aussi bien à l'échelle annuelle, que journalière ou même horaire. Mais ces débits restent difficiles à caractériser car ils dépendent non seulement des évènements pluvieux mais de leurs antécédents et de la saison. On a donc cherché à développer un modèle permettant de simuler ces débits et à le valider à partir de mesures de terrain et d'une étude de sensibilité. Ce modèle pourrait constituer un outil intéressant pour les études diagnostic de réseau
The present concern about urban storm drainage and pollution control should not apply to separate foul water sewerage. However, flowrates that can be monitored at the outlets of such sewerage display huge variations along with rainfall, very much alike the ones related with combined systems. Inappropriate connexions of runoff water are not the sole explanation for such a behaviour, and infiltration is to be considered. Leaking defects, included the ones located on private properties, involve rather complex mechanisms which result in drainage of large flows into the collection pipes. These flows can reach high values whatever timescale is considered (yearly, daily and even hourly flowrates). But these flowrates cannot be easily quatify, because they depend not only on rainfall events, but also on what happened before, and on the season. So we developped a mathematical model to simulate these flowrates, and validated this model using field data and sensibility analysis. This model should be a valuable tool for sewer evaluation studies
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Domingue, Catherine. "Modélisation 3D de l'écoulement de l'eau souterraine et évaluation de l'efficacité de différentes méthodes de cimentation pour la réduction d'infiltrations d'eau à la mine Éléonore." Master's thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27922.

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Abstract:
Les infiltrations d’eau souterraines possiblement liées à un système de structures majeures représentent un défi d’ingénierie pour la mine Éléonore. Le pompage et la pré-cimentation par forages pilotes du massif sont les méthodes de mitigation préconisées pour contrôler les flux d’eau entrant dans les excavations souterraines de la mine. Bien que ces méthodes s’avèrent satisfaisantes pour réduire les flux entrant, une optimisation des techniques de pré-cimentation est souhaitable afin de réduire les quantités de ciment utilisées. Un modèle numérique 3D d’éléments finis par volumes de contrôle construit en adaptant la méthodologie de Blessent (2009) avec maillage tétraédrique a été appliqué afin de représenter le système d’écoulement en milieux poreux équivalents couplé aux structures majeures. Les résultats du calage effectué sur le modèle 3D numérique à partir d’un essai de pompage ont montré que le modèle conceptuel initial nécessite un plus grand raffinement des puits ainsi que des investigations supplémentaires sur les structures majeures les plus conductrices. Les caractéristiques calées du modèle 3D numérique ont été utilisées afin de construire un modèle conceptuel 2D de chantier typique. Des analyses de sensibilité d’injection de ciment pour trois différents modèles conceptuels de chantier avec une structure majeure conductrice ont été effectuées pour évaluer la réduction du flux entrant dans le chantier. Les résultats des analyses de sensibilité montrent que les conditions d’écoulement régional ont peu d’influence sur le flux entrant dans le chantier. Aussi, les analyses de sensibilité ont montré que dans l’éventualité d’une structure majeure interceptant le chantier, l’injection de ciment dans la structure est plus efficace pour réduire le flux entrant dans le chantier. Or, dans le cas d’une structure majeure au-dessus du chantier, l’injection de ciment entre le chantier et la structure est plus efficace que de cibler directement la structure.
Groundwater infiltrations into underground excavations represent a major engineering challenge at the Éléonore mine. Pumping and pre-grouting are the mitigation methods used to control water inflows into the mine workings. Even though these methods seem to give good results to reduce water inflows, a better understanding of the flow system throughout the domain of interest and optimisation of pre-grouting approaches can be achieved to reduce the amount of cement used for grouting. A 3D finite-element by control volume model is built with the modified approach of Blessent (2009), including a tetrahedral mesh to represent the porous media coupled to the major structures. The calibration results from the 3D numerical model with a pumping test show that an increased refinement of wells and more investigations on the structures properties on-site should be done. It is also suggested that the division of the porous mass into five hydrostratigraphic intervals should be reviewed. The calibrated properties of the 3D numerical model are then used to build a 2D conceptual model of a fictive stope with a water-conductive structure nearby. Sensitivity analysis of cement injection into the porous mass or the structure itself are performed with three different versions of this conceptual model. The results of these analysis show that a condition of regional flow through the model has no significant impact on the results. The sensitivity analysis show that for a fracture above the stope, grouting the area between the stope and the fracture is better to reduce water inflows in the stope than grouting the structure itself. Also, in the case of a structure intercepting the stope, grouting the structure as widely as possible is more efficient to reduce the inflows into the stope.
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