National Research Institute of Science and Technology for Environment and Agriculture
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Simulations de crues débordantes en rivière par couplage 1D-2D Etude d'un cas test sur la Bourbre à l'aval de l'Isle d'Abeau
No full textIn order to improve numerical simulation of flooding events possibilities of coupling 1D and 2D models have been tested. 1D model is used for main water bed whereas floodplain is described by 2D shallow water equations. Coupled model was built from previous codes RUBAR 3 and RUBAR 20 which are solving de Saint Venant equations by explicit second-order numerical schemes. Both codes have been gathered in one Fortran program which makes possible the exchanges of fluxes (mass, quantity of movement) between the 2 models at every time step. Coupled model is validated by comparing its results with those from Rubar 20 on simple cases. If results are identical in very simple cases, they may differ significantly in more complex cases due to basic differences in modelling. For Bourbre river case, the 2 models provide qualitatively similar results while locally large diffrences are possible. Due to insufficient amount of data, it is impossible to privilegiate one model. Coupled model saves computational time (ratio of 1 to 10) but it does not treat efficiently cases where confluences or curves are present. / Afin d'améliorer la simulation numérique des inondations, il a été examiné les possibilités de coupler un modèle 1D pour le lit mineur de la rivière et un modèle 2D pour le lit majeur. Le modèle couplé a été bâti à partir du logiciel RUBAR 3 qui résout les équations de Saint-Venant par un schéma numérique explicite aux différences finies du second ordre et du logiciel RUBAR 20 qui résout les équations de Saint-Venant bidimensionnelles par un schéma numérique explicite en volumes finis. Informatiquement, le couplage a été effectué en réunissant les 2 logiciels à l'intérieur d'un seul programme écrit en Fortran. Ceci permet l'échange de flux (masse, quantité de mouvement) à chaque pas de temps. Le modèle couplé obtenu a été validé en le comparant sur des cas simples avec un calcul entièrement effectué par RUBAR20. Si les résultats sont identiques pour des cas très simples, les différences intrinsèques de modélisation entraînent des écarts notables dans les résultats pour les cas plus complexes. Dans le cas de la Bourbre, les 2 modélisations (2D intégral et modèle couplé) amènent à des résultats qualitativement similaires mais qui localement peuvent être très différents. L'absence de données précises ne permet pas de donner l'avantage à un modèle plutôt qu'à l'autre. Le modèle couplé apparaît comme apportant un gain de temps de calcul très conséquent (rapport de l'ordre de 1 à 10). En revanche, il ne permet pas de traiter précisément les cas de confluence, courbe prononcée, etc..
Simulation d'une inondation par couplage 1D-2D
No full textPropagating a flood along a river is generally computed by using a 1D model, the direction of which is determined by the axis of the mean-water channel. Yet, for inundating a flood plain, water goes obliquely from this axis, which justifies using a 2D model. In order to optimise hydraulic computation, we propose to couple a 1D model for mean-water channel and a 2D model for flood plain. Numerical methods are similar from one model to the other one, which makes easy an exchange of fluxes of mass (i. e. discharges) and of fluxes of quantities of movement. Comparisons between 2D model and coupled model lead to the conclusions that the 2 models agree well for simple cases and give somewhat different results for complex cases due to other causes such as inadequacy of the 1D model. More generally, the coupled model appears suitable and convenient for modelling the flood of a whole river. / On calcule généralement la propagation d'une crue le long d'une rivière en utilisant un modèle 1D dont la direction est fixée par l'axe du lit mineur. Toutefois, la submersion de la plaine d'inondation s'effectue souvent dans une direction oblique, ce qui justifie l'emploi d'un modèle 2D. Pour optimiser le calcul hydraulique, nous proposons de coupler un modèle 1D pour le lit mineur à un modèle 2D pour la plaine d'inondation. Les méthodes numériques similaires dans les 2 modèles permettent un échange de flux de masse (ou débit) et de flux de quantité de mouvement de manière très simple. Des tests de comparaison entre modèle 2D et modèle couplé montrent une bonne concordance quand les cas sont simples et des différences sensibles dans les cas plus complexes tels les confluences de rivières où la modélisation 1D du lit mineur est peu précise. Le couplage proposé apparaît donc efficace et bien adapté à la modélisation de l'ensemble d'une rivière en crue
RIC 97 International workshop on regulation of irrigation canals : state of the art of research and applications
No full textThe reliability of the water supply in most irrigation systems greatly depends on an accurate operation of the main distributory canals. In a context of increasing competition between various water users in large irrigation districts, improvement of canal regulation procedures becomes a key issue. Various techniques have been developed to control these systems. Traditional systems are manually operated through procedures based on heuristic approaches or on hydraulic concepts. While remote manually (supervisory control) has been effectively applied to some irrigation canals, further improvement in operations through automation is still possible and necessary. During the last decades, several remote control or automatic control techniques have been developed for irrigation canals. Some of these automatic control techniques have been developed and implemented on real canals by consultant companies, irrigation districts or research centers. Most have only been tested on computer simulation models. Although control researchers and engineers have developed and tested various automatic control techniques and tools, in a variety of different applications (chemistry, energy, space, food processing, transport, etc.), few of these techniques and tools have been applied to irrigation canals. The organizers of this workshop think that closer interaction between control engineers, and hydraulic and civil engineers would be very profitable for both. Hydraulic and civil engineers, and canal managers may expect better performance from the systems they design or manage. Control researchers and engineers are provided with very challenging systems from a control point of view: complex, multivariable, distributed systems, with time lags and non-linearities, and strong perturbations and model errors.The main objective of this workshop is to review and compare experiences, successful or otherwise, in the theoretical development and in field applications of canal regulation techniques with a view toward improving global water management. / Les périmètres irrigués sont des systèmes complexes dont la fiabilité de fonctionnement repose en partie sur une gestion efficace du canal principal. Dans un contexte de compétition croissante de l'utilisation de l'eau dans les grands périmètres, la nécessité s'est faite pressante d'une amélioration de l'efficacité de leurs modes de gestion. Différentes techniques ont été développées pour gérer ces systèmes. Les systèmes traditionnels fonctionnent en gestion manuelle. Au cours des dernières décennies on a assisté au développement de nombreuses méthodes de télécontrôle ou de régulation automatique des canaux d'irrigation. Certaines de ces méthodes ont été mises en oeuvre sur le terrain pour améliorer la gestion de canaux d'irrigation. D'autres ont seulement été testées sur modèles de simulation. Le principal objectif de ce séminaire est de recenser et d'échanger des expériences, heureuses ou malheureuses, de développements théoriques et d'applications sur le terrain de méthodes de régulation des canaux d'irrigation pour améliorer la gestion de l'eau dans ces canaux
Applications du R22 dans la distribution, l'entreposage et l'industrie agro-alimentaire (synthèse bibliographique)
No full textThe present article is a literature review of the R22 refrigerant applications in the following fields : distribution, cold storage and food industry. We successively describe for each of these fields, the importance of the use of the R22 refrigerant, the technological characteristics and the evolution that are on the way. / Le présent article rend compte d'une étude bibliographique des applications du frigorigène R22 dans les secteurs de la distribution, de l'entreposage et de l'industrie agro-alimentaire. On décrit successivement, l'importance de l'utilisation du R22, les caractéristiques technologiques propres à chacun de ces secteurs ainsi que les évolutions en cours
Les espaces boisés dans l'exploitation agricole : examen critique des sources d'information
No full textWhen some commune agricultural policy measures aim at encouraging agricultural land afforestation, it becomes useful to understand how farmers manage their forest and afforested land and what is the benefit these lands may procure to the farm system and more generally to the farm household. In front of the situations' diversity and the scope of the issue, a preliminary task is to identify the existing data concerning more particularly the French case. This article presents all the information sources available and gives details on the data they gather. This work points out the complementary analyses which could be carried on and the complementary knowledge which is necessary for a better understanding of the relation between the farmer and its forest. / Alors que certaines mesures de la Politique Agricole Commune visent à favoriser le boisement des terres agricoles, il devient utile de comprendre comment les agriculteurs gèrent leurs espaces boisés et quels sont les bénéfices qu'ils en retirent pour leur exploitation et plus globalement pour leur ménage. Face à la diversité des situations et à l'étendue de la question, il nous a semblé utile d'identifier les données actuellement disponibles sur le sujet pour la France. Cet article présente les différentes sources d'information disponibles et détaille la nature et le contenu de celles-ci. Ce travail met en évidence les analyses complémentaires qui pourraient être menées et les connaissances nécessaires à une meilleure compréhension de la place de la forêt dans les exploitations
Les pathologies des anguilles : synthèse des connaissances sur la pathologie chez les différentes espèces du genre Anguilla
No full textAfter an introduction on fish diseases, this work discusses the viroses, bacterioses, mycoses and parasitoses that affect eels in farms. Each successive case contains a description of the pathogenic agent, symptoms, treatment (if any) and preventive measures. A brief overview of eel pathology in the natural environment heralds the final chapter which restates the forms of prevention to be applied in eel farming and the various forms of treatment, along with rules for the administration of drugs and toxicity information for each one. / Après une introduction sur les maladies des poissons, l'ouvrage traite successivement : les viroses, les bactérioses, les mycoses et les parasites qui atteignent les anguilles en élevage. Avec, dans chaque cas, le lecteur trouvera une description de l'agent pathogène, des symptômes de la maladie, des traitements (lorsqu'ils existent) et de la prophylaxie. Un court panorama de la pathologie en milieu naturel précède un dernier chapitre qui reprend les règles de prophylaxie à mettre en oeuvre dans la conduite d'un élevage et les différents traitements utilisés avec les règles d'administration des produits et des indications sur la toxicité de chacun d'eux
Limitation du transfert par ruissellement vers les eaux superficielles de deux herbicides (isoproturon et diflufénicanil). Méthodologie analytique et étude de l'efficacité de bandes enherbées
No full textThe purpose of this study was to determine the effectiveness of experimental grassed buffer strips in reducing the transfer of two herbicides in runoff: isoproturon (IPU) and diflufenican (DFF), which have different physico-chemical properties. The experimental site, implemented at the La Jaillière I.T.C.F. research farm, has been studied during four cropping periods under natural rainfalls, and in conditions of two simulated rainfalls generating more important runoff. First of all, specific analytical methods have been developped to determine IPU and DFF concentrations in each type of sample (runoff, soil and runoff liquid and solid phases), and to pick out the main features of their transfer in runoff. Analytical results were also used to evaluate the effectiveness of grassed buffer strips. Results obtained in other experimental sites implemented at the Bignan, Plélo and La Jaillière research farms, with lindane, atrazine and two metabolites, have confirmed the conclusions drawn at La Jaillière with IPU and DFF. It appears that under the experimental conditions, the pesticide losses in runoff represented less than 1 % of applied amounts; the first runoff events which occured after application being responsible for the major losses. Grassed buffer strips study shows that several processes are involved in the restriction of pesticide transfer: infiltration of water and soluble pesticides (IPU, atrazine) within the strip, retention of sediment-bound pesticides (DFF, lindane) due to filtration and sedimentation, and retention of soluble pesticides by sorption onto organic matter and vegetation in the strip surface area. The experimental strips are effective, in particular, in reducing pesticide concentration in runoff. Furthermore, soil analysis results show that IPU and DFF residues do not accumulate in the strips. / Les travaux présentés dans ce mémoire se rapportent à l'étude de la capacité d'un dispositif enherbé expérimental, à limiter le transfert par ruissellement de deux herbicides : l'isoproturon (IPU) et le diflufénicanil (DFF), qui présentent des propriétés physico-chimiques différentes. Le dispositif, implanté à la station I.T.C.F. de La Jaillière a été suivi au cours de quatre campagnes d'étude en conditions de pluies naturelles et simulées. Après avoir développé et validé des méthodes de dosage sensibles et spécifiques de chaque produit et de chaque matrice étudiée, l'analyse des ruissellements collectés a permis de caractériser le transfert par ruissellement de l'IPU et du DFF et d'évaluer l'efficacité des bandes enherbées à réduire ce transfert. Les résultats provenant des dispositifs implantés dans les stations I.T.C.F. de Bignan, Plélo et La Jaillière ont confirmé et élargi les conclusions à d'autres produits : le lindane, l'atrazine et ces deux principaux métabolites. Dans les diverses conditions pédoclimatiques, les quantités de produits transférés par ruissellement sont inférieures à 1 % de la dose épandue, les épisodes de ruissellement les plus proches de l'application étant à l'origine des pertes les plus importantes. Les résultats relatifs à l'efficacité des bandes enherbées montrent que différentes mécanismes contribuent à la rétention de ces résidus : l'infiltration de l'eau et des molécules solubilisées (IPU, atrazine) dans le sol, la filtration et la sédimentation des particules solides sur lesquelles sont adsorbées des composés très peu solubles (DFF, lindane) et l'adsorption des molécules solubilisées en surface de la bande. Les dispositifs étudiés permettent notamment d'écrêter les pics de concentration des différents composés dans le ruissellement. Les analyses de sol révèlent, par ailleurs, que les résidus d'IPU et de DFF piégés ne s'accumulent pas dans la bande enherbée
Etude du transfert des produits phytosanitaires sur les bassins versants et modélisation
No full textThis article provides information on pesticide transfer in three watersheds of 4 to 12 km² in France. It shows maximum concentrations often occure during the first main event after application and can vary a lot each year. The quantity of pesticide measured at the outlet was less than 1% of the application. The GLEAMS model was applied to simulate pesticide mobility on small watersheds. The results show that kind of model can't predict accurate concentrations but could be used as a screening model to classify pesticide according to their mobility in runoff for different scenarios. A particular attention should be given to the selection of the sensitive parameters. / Cet article réunit des observations du transfert des produits phytosanitaires sur trois bassins versants de 4, 6 et 12 km² en Charente, dans le Rhône et le Morbihan. Il apparaît que les concentrations maximales sont souvent liées aux premiers événements majeurs survenant après l'application et qu'elles sont très variables d'une année à l'autre. De plus, les pertes totales annuelles ne dépassent pas 1% du taux appliqué. Un essai de mise en oeuvre du modèle global GLEAMS montre qu'il n'est pas adapté à une démarche de prévision. Ce type de modèle doit plutôt être envisagé comme un outil de tri des produits selon leur mobilité relative dans le ruissellement, pour des scénarios donnés. Par ailleurs, l'utilisation de modèle implique de définir de façon précise les conditions dans lesquelles il est appliqué, notamment au niveau du choix des paramètres sensibles
Mise au point d'un outil d'aide à la gestion de la pollution par les produits phytosanitaires : exemple du modèle POLA
No full textThe pesticide has been identified as an important contributor of nonpoint source pollution of surface water system. In this work we present a distributed conceptual model for the simulation of the production and the transfer of pesticide at the watershed level. The model, called POLA, is based on coupling a hydrologic model to soil erosion and pesticide sub-models. The model was applied to watersheds with different characteristics, located in the south-west of France. The model gives the evolution of the concentration and/or flow at different points on a watershed, the annual balance and the space-time distribution of products in the soil. / Nous présentons dans ce travail un outil d'aide à la gestion de la pollution diffuse agricole, appelé POLA. C'est un modèle de simulation de la production et du transfert de polluants à l'échelle du bassin versant et, en particulier, des produits phytosanitaires. Il est organisé sur la base d'un modèle hydrologique conceptuel distribué, auquel sont couplés les sous-modèles de l'érosion des sols et de transfert de pesticides. La validation du modèle est faite sur des bassins versants agricoles, de caractéristiques différentes, situés dans le sud-ouest de la France et elle concerne les herbicides atrazine et simazine. Le modèle fournit l'évolution des concentrations et/ou des flux journaliers en différents points du bassin ainsi que les bilans annuels et les distributions spatio-temporelles des produits dans le sol
Outils possibles pour l'évaluation et la maîtrise des risques - Approche agronomique : relation itinéraires culturaux et qualité de l'eau
No full textWith the objective to link the use of agrochemicals in agriculture and the quality of groundwater, we compare on 3 watersheds (100ha) agrochemicals inputs and their residues in groundwater. Agrochemicals inputs starting in 1970 were evaluated by farm survey. Residues of atrazine were measured in 5 sources. Yearly, they represented less than 1% of yearly atrazine inputs. These results are briefly discussed, and difficulties for predicting pesticide water contamination are examined. / Afin de relier itinéraires culturaux et qualité de l'eau, les auteurs comparent à l'échelle de 3 bassins d'alimentation agricoles lorrains (3 x 100ha), les entrées et les sorties de pesticides. Pour cela, des enquêtes réalisées auprès des agriculteurs exploitant ces bassins permettent d'évaluer les quantités de produits phytosanitaires apportées depuis 1970. Par ailleurs, un suivi des teneurs en s-triazines des eaux de 5 sources montre que les quantités annuelles exportées correspondent à moins de 1% des apports réalisés cette même année. Au-delà de ce constat, plusieurs hypothèses sont émises quant au devenir de l'atrazine appliquée et des pistes méthodologiques sont proposées, puis, quelques voies de réflexion sont tracées pour l'élaboration de politique de gestion de la qualité de l'eau