Simulation of nitrates transfer : comparison of concepts, data and information. Application to the Charente basin
Modélisation des transferts de nitrates, confrontation des concepts, des données et des informations : application au bassin de la Charente
Résumé
The aim of this work is focused on the simulation of nitrate concentration at the outlet of rural watersheds. The main objective is to model the transfer of nitrates at various catchment scales. A daily semi-distributed model has been elaborated and tested on Charente sub-catchments (France). An hydrological conceptual model (GR3) has been chosen and adapted to model the transfer of nitrates. The conceptual leaching model is closely linked with the rainfall-runoff model both by hydrological variables and model parameters. The different constituents of the model and its parameters are taken from literature or from measurement or calibrated against data. The model was calibrated on a few years, on sub-catchments where runoff and concentration are known for 15 years. Afterwards, the model has been used with average or regionalized parameters on sub-catchments where only one of these variables is known and on basins where there are no data. The final model has been applied on the Charente basin (9500 km2) and on intermediary quality stations, and on the experimental sub-catchment of the Ruiné river (5,5 km2).
La modélisation du transfert de nitrates a été étudiée à différentes échelles de bassins versants. Un modèle semi-distribué à pas de temps journalier a été élaboré et testé sur des sous-bassins de la Charente (France). Il prend en compte les transferts d'azote depuis les apports de fertilisants jusqu'à la dénitrification dans le cours d'eau. Un modèle hydrologique de type conceptuel (GR3) a été choisi et adapté à la simulation du transfert de nitrates. Le modèle conceptuel de lessivage est relié de manière étroite au modèle pluie-débit, tant par les variables d'état que par les paramètres. Le calage a été fait sur les sous-bassins où sont connus, à la fois, les débits et les concentrations. L'utilisation du modèle est ensuite étendue à des bassins sur lesquels on ne dispose que d'un seul de ces deux termes ou bien d'aucun d'entre eux. Le modèle résultant de ces travaux a été appliqué à la fois sur un grand bassin versant d'environ 9500 km2 (la Charente), sur ses stations intermédiaires de suivi de la qualité de l'eau et sur un petit sous-bassin expérimental d'environ 5,5 km2 (le Ruiné).