Apport des mesures du futur satellite SWOT pour la description des paramètres hydrodynamiques d’un modèle hydrologique en Afrique

Laboratoire(s) de rattachement : IGE

Encadrant : Pellarin Thierry

Co-encadrant : Depeyre Alban

Niveau de formation & pré-requis : Bonne capacité en informatique sous linux et en manipulation de fichiers format netcdf

Mots-clés : Hydrologie, Satellite, Afrique de l’Ouest

La principale difficulté dans la mise en place de simulations hydrologiques réside dans le choix des paramètres hydrodynamiques (profondeur des sols, perméabilité des différentes couches de sols, profondeur racinaire de la végétation, coefficients de Manning dans les rivières et sur les versants). Le choix de ces paramètres, ainsi que leur distribution spatiale, conditionne très largement la modélisation de la dynamique des différents compartiments du cycle de l’eau (nappes souterraines, contenu en eau du sol, débits des rivières, évapotranspiration). L’objectif du projet consiste à voir si une connaissance de la variation des hauteurs d’eau sur différents points du réseau hydrographique – apport du satellite SWOT - permet de contraindre le choix des paramètres hydrodynamique du sol.

Dans ce projet, nous nous intéressons à un bassin versant de 15000 km² situé au Bénin. La méthodologie consiste dans un premier temps à obtenir 64 simulations sur une même année à l’aide du modèle ParFlow-CLM avec une résolution spatiale très fine (1 km²). Les simulations diffèrent entre elles par le choix des paramètres hydrodynamiques des 4 horizons de sol, de l’épaisseur de régolithe et de la profondeur racinaire. Le modèle simule les flux d’eau à la surface (débit des rivières, évapotranspiration) et dans les différentes couches de sol, verticalement ou latéralement en fonction des gradients de pression.

Sur la base de ces 64 simulations, la deuxième phase du projet consistera à analyser l’ensemble des débits simulés en tous points du réseau hydrographique. Une grande dispersion des débits indique que la mission SWOT doit permettre indirectement de remonter aux caractéristiques souterraines d’un bassin versant. Dans le cas contraire, il sera alors nécessaire d’exploiter deux autres informations disponibles depuis l’espace : la variation totale du contenu en eau du bassin versant (satellite GRACE), et la dynamique de l’humidité de surface du sol (satellite SMOS).

Pour candidater : Adresser un CV et une lettre de motivation par email à l’adresse ci-dessous
thierry.pellarin univ-grenoble-alpes.fr
Recueil des candidatures : jusqu’au 30 octobre 2018
Entretien de recrutement : novembre 2018
Stage de recherche : février - juin 2019