Représentation de la dynamique de la nappe phréatique dans un schéma de surface terrestre. Partie I : Développement du modèle

Résumé La plupart des schémas de paramétrisation de surface terrestre actuels manquent de toute représentation des aquifères régionaux d'eau souterraine. Une telle représentation simplifiée des processus hydrologiques souterrains entraînerait des erreurs significatives dans les états et flux de surface terrestre prédits, en particulier pour les zones à nappe phréatique peu profonde dans les régions humides. Cette étude tente de remédier à cette lacune. Pour intégrer la dynamique de la nappe phréatique dans un schéma de surface terrestre, un modèle d'aquifère non confiné groupé est développé pour représenter l'aquifère non confiné régional en tant que réservoir non linéaire, dans lequel l'aquifère reçoit simultanément les recharges des sols situés au-dessus et décharge le ruissellement dans les ruisseaux. Le modèle d'aquifère est lié au modèle de sol dans le schéma de surface terrestre Land Surface Transfer Scheme (LSX) par l'intermédiaire du flux de drainage du sol. L'épaisseur totale de la zone non saturée varie en réponse aux fluctuations de la nappe phréatique, couplant de manière interactive le modèle d'aquifère avec le modèle de sol. Le modèle couplé (appelé LSXGW) a été testé dans l'Illinois sur une période de 11 ans de 1984 à 1994. Les résultats montrent des accords raisonnables avec les observations. Cependant, il subsiste encore des biais secondaires dans la simulation LSXGW, résultant partiellement du non-pr Prise en compte de la variabilité spatiale de la profondeur de la nappe phréatique. La question de la variabilité subgrille de la profondeur de la nappe phréatique sera abordée dans un article compagnon.