Marcela Brugnach (Professeur au BC3 Bilbao, https://www.bc3research.org/marcela_brugnach), est accueillie à G-Eau comme chercheuse invitée pendant la période 14/11/2022 - 23/12/2022.

Marcela est spécialiste de l’analyse des relations au sein d’un groupe et développe au sein de l’équipe PRECOS et en collaboration avec le Laboratoire d’Economie Expérimentale de Montpellier un protocole pour une expérience sur l'impact des relations dans un groupe sur son management d'une ressource commune comme l’eau.

Le 25 novembre 2022 à 11h, Martina GARCIA DE CEZAR a présenté ses travaux sur le thème : "Atténuer les îlots de chaleur par une irrigation optimale de la végétation urbaine : approche expérimentale et numérique"

Résumé :

Les projections pour l'année 2100 montrent une augmentation potentielle des températures moyennes terrestres de 1.5 à 2°C, accompagnée d'une augmentation de la fréquence et de l'intensité des vagues de chaleur (IPCC 2018). Ces scénarios climatiques appellent à l'adaptation et à la mise en œuvre de solutions permettant la thermorégulation urbaine. Dans ce contexte, la thèse a pour objectif de documenter, analyser et modéliser la capacité des différentes stratégies d'irrigation et de végétalisation urbaines à modifier l'indice de confort thermique (mesure du ressenti, combinant température, humidité de l'air et exposition aux rayons du soleil). On se concentrera sur l'échelle (microclimatique) du canyon urbain, conformément la Figure 1, en abordant également l'échelle inférieure (voisinage immédiat de la végétation) voire l'échelle supérieure (advection des flux dans la ville). On se propose de décrire le système urbain substrat-plante-atmosphère de manière intégrale et explicite : cartographier les flux d’air, de chaleur et d’eau, optimiser l'apport d'eau qui conditionne la réponse des plantes donc l'impact sur l'environnement, en étant un des leviers de la thermorégulation de la ville.

Cette caractérisation s’appuiera sur le développement d’une modélisation multi-échelle et d’une étude expérimentale. L’approche numérique est basée sur le couplage bidirectionnel de deux logiciels : Optirrig (UMR G-Eau, modèle de culture et gestion de l’eau) et un modèle de dynamique des fluides (CFD, Computational Fluid Dynamics), algorithme de haute résolution qui permet la modélisation multi-physique (radiatif, thermique, aéraulique). L’approche expérimentale repose sur deux dispositifs pour comprendre les mécanismes et initialiser/valider de l’approche numérique : (i) un pilote de canyon urbain, simple mais équipé de très nombreux capteurs (site de Lavalette, Montpellier, construit dans le cadre de cette thèse) et (ii) sites réels, avec moins d'instrumentation (sites partenaires).

Le modèle couplé construit (conformément la Figure 2) permettra d’aider à la prise de décision en matière de choix de végétalisation des villes, suivant diverses contraintes hydrauliques, thermiques, énergétiques et esthétiques pour contribuer à construire des villes plus résilientes. 

Figure 1 Exemple de canyon urbain et des éléments qui interagissent dans la zone d'étude (différents types de matériaux et de géométries, échanges thermiques naturels et artificiels et  les conditions microclimatiques locales)

Figure 2 Schéma du modèle numérique proposé, utilisant le logiciel Optirrig et une logiciel du type CFD

Le 18 novembre 2022 à 11h, Yassine Khardi a présenté ses travaux sur le thème "Les innovations liées à l’irrigation dans les oasis de Todgha - Maroc"

La gestion de la ressource en eau souterraine dans un territoire nécessite d’identifier les masses d’eau souterraine et leurs modalités de recharge et d’écoulement. En domaine carbonaté karstique, la tâche est compliquée par la présence des zones transmissives qui favorisent le transfert rapide dans les différents compartiments du karst. À l’échelle d’un hydrosystème, les grandes structures géologiques (chevauchements, failles, faciès) et géomorphologiques ou karstologiques (vallées, poljés) impactent également les écoulements. Dans ce contexte, l’hydrogéochimie permet d’établir la signature des masses d’eau en fonction de l’origine de l’eau, des roches traversées et des activités humaines. Toutefois, en Basse-Provence calcaire, l’histoire géologique depuis l’Oligocène a permis le dépôt de sédiments continentaux et marins au sein des structures karstiques, susceptibles de perturber le signal chimique acquis par l’eau.

Dans cette thèse il est proposé d’étudier l’hydrogéologie du bassin versant de la rivière Huveaune, en partie commun au bassin versant des sources sous-marines de Port-Miou (Cassis). Cette zone referme une ressource en eau définie comme stratégique par l’Agence de l’Eau, à proximité de la métropole Marseillaise. L’approche choisie repose sur plusieurs méthodes d’investigation complémentaires sur des forages, des eaux de surface et des sources. En incluant des forages dans l’analyse, il est ainsi possible d’améliorer la distribution spatiale des points d’observations et d’échantillonnage de l’eau, et de réaliser des essais de pompage pour tester l’aquifère en complément de l’approche hydrogéochimique.

L’interprétation d’essai de pompage par la méthode des dérivées (ou diagnostic plot), couplée à la modélisation des écoulements à l’aide de solutions analytiques a mis en évidence le caractère non univoque de l’interprétation, améliorée par la prise en compte du contexte géologique. L’analyse hydrogéochimique multi-traceurs s’est appuyé sur des prélèvements mensuels d’eau sur des sources karstiques, forages, rivières et canaux sur la période 2018 à 2021, ainsi qu’un suivi mensuel des précipitations.

Mots clés : Diagnostic de puits, traceurs naturels, intrusion saline, pluie efficace, isotopes stables de l’eau, karst, ressource en eau

Source Saint-Pons, Gémenos (13)
B. Arfib, 11/12/2018