Isabel, Denis
(1988).
Modélisation stochastique des pesticides dans la zone vadose.
Thèse.
Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 196 p.
Résumé
La contamination des eaux souterraines par les pesticides employés en
agriculture constitue un problème environnemental de plus en plus sérieux. Étant
donné la complexité des processus en cause, de nombreux modèles déterministes
comme PESTAN et PRZM ont été proposés pour guider la gestion de l'utilisation des
pesticides. Cependant, les découvertes récentes concernant la variabilité spatiale
des propriétés des sols jettent un doute sur la validité de ces modèles et nous
incitent à proposer de nouveaux modèles stochastiques. Le but de cette étude est
donc de développer de nouveaux modèles de gestion tenant compte de la variabilité
spatiale des propriétés des sols.
La modélisation stochastique est toujours basée sur un modèle déterministe.
C'est pourquoi nous commencons par une révision des principaux éléments
habituellement rencontrés dans les modèles déterministes du destin des polluants
organiques, dont les pesticides, dans la zone vadose. Cette revue sert également à
présenter les concepts et les paramètres utilisés dans la suite de la thèse.
Par la suite, nous abordons la caractérisation de la variabilité spatiale des
propriétés des sols. Nous voyons d'abord comment cette variabilité limite la
représentativité des modèles déterministes, justifiant ainsi l'emploi de modèles
stochastiques. Nous voyons ensuite comment la variabilité spatiale peut être
caractérisée pour en arriver à une revue des études de caractérisation publiées.
Cette revue nous dresse un portrait de la grandeur de la variabilité de plusieurs des
propriétés importantes des sols.
Nous présentons ensuite les principes de la modélisation stochastique en
montrant comment elle permet de représenter la variabilité spatiale. Cette
présentation débute par la démonstration numérique de l'inutilité du coefficient de
dispersion, ce qui nous amène au modèle de convection-adsorption-dégradation
stochastique que nous proposons.
Nous pouvons ensuite présenter quelques solutions analytiques de ce
modèle stochastique, obtenues en supposant des conditions hydriques
stationnaires et verticalement homogènes. Ces solutions décrivent l'évolution des
concentrations moyennes à une profondeur donnée suite à l'application d'une dose
connue de pesticide à la surface du sol. Nous présentons également une relation
permettant d'estimer la moyenne et la variance de la fraction totale lessivée à long
terme passé une profondeur donnée. Ces statistiques peuvent servir d'indice de la
vulnérabilité des eaux souterraines à la contamination par les pesticides.
Finalement, nous présentons un modèle numérique stochastique permettant
de simuler, sur une base journalière, le destin des pesticides, ou de toute
contamination organique de la zone vadose, dans des conditions non-stationnaires
et verticalement hétérogènes. Ce modèle stochastique numérique constitue un outil
souple permettant de vérifier rapidement plusieurs hypothèses d'utilisation des
pesticides dans des conditions climatiques et pédologiques complexes.
Type de document: |
Thèse
Thèse
|
Directeur de mémoire/thèse: |
Villeneuve, Jean-Pierre |
Mots-clés libres: |
modèle stochastique; pesticides; zone vadose; adsorption; aquifère; contamination aquatique; convection; dégradation; eau; hydrologie; modèle numérique; matière organique; sol; surface; variabilité spatiale |
Centre: |
Centre Eau Terre Environnement |
Date de dépôt: |
17 févr. 2014 21:58 |
Dernière modification: |
20 nov. 2015 16:59 |
URI: |
http://espace.inrs.ca/id/eprint/1769 |
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