Quantification des temps de transit et des chemins d'écoulement souterrains du débit de base péri-urbain – AQUASUBURB

L’imperméabilisation croissante des sols a réduit l'infiltration et l'évapotranspiration, et a augmenté le ruissellement et les hauts-débits des cours d'eau périurbains. Cependant, l'impact de l'urbanisation sur le débit de base périurbain – la part du débit provenant de sources différées (e.g. eaux souterraines) – reste mal compris, car les chemins d'écoulement souterrains urbains sont incertains. Ce projet explore deux questions : 1/ Quel est l'impact de l'urbanisation sur l'âge du débit de base (le temps requis pour que les précipitations sortent d’un bassin versant sous forme de débit de base) ? 2/ Des données d’isotopes stables de l'eau (18O, 2H) peuvent-t-elles améliorer un modèle hydrologique orienté processus ? Les hypothèses sont: l'urbanisation accélère le transport de l'eau souterraine et ces données permettent d’améliorer la représentation des processus hydrologiques et donc la performance du modèle. Une première tâche définira une stratégie pour échantillonner hebdomadairement la pluie et le débit de base dans des cours d'eau avec divers degrés d'urbanisation pour obtenir leur composition isotopique et estimer des distributions de temps de transit de débit de base. Une seconde tâche portera sur la modélisation des débits de base avec le modèle J2000 : les données de la Tâche 1 permettront de mieux caler le modèle et d'intégrer une nouvelle conceptualisation des chemins d'écoulements souterrains en milieu urbain grâce à un module de « karst urbain » (les réseaux de canalisations et tranchées). Les résultats attendus sont : 1/ des estimations expérimentales de l'impact de l'urbanisation sur les temps de transit du débit de base, 2/ une meilleure compréhension des processus hydrologiques souterrains, 3/ une amélioration d’un modèle hydrologique. Ces résultats renforceront la compréhension de la résilience des cours d'eau urbains face à l'urbanisation et au changement climatique et informeront les stratégies de gestion de l'eau dans les zones périurbaines.