Durée
24h Th, 48h Pr
Nombre de crédits
| Master : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité | 6 crédits |
Enseignant
Coordinateur(s)
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au deuxième quadrimestre
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Le cours vise à introduire les bases de la modélisation dans le cadre de:
- l'hydrodynamique souterraine avec une application sur les prélèvements par les plantes et les transferts de solutés.
- la dynamique des populations et les transferts de matière et d'énergie dans les écosystèmes terrestres
Ce cours permet d'améliorer la compréhension des phénomènes de transfert dans les milieux poreux et entre les composantes des écosystèmes ainsi que les principes de la modélisation. Les applications reflètent des situations concrètes pour les bio-ingénieurs, telles que:
- l'estimation des transferts vers les eaux de surface ou les eaux souterraines de fertilisants ou de matières actives phytosanitaires.
- les échanges de carbone dans les cultures ou l'évolution temporelle des membres d'une population
Le cours comprend :
- La méthodologie générale de modélisation
- La caractérisation des sols en vue de la modélisation : fonctions continues de rétention et de conductivité, fonctions de pédotransfert.
- Des notions de calcul numérique appliqué à l'hydrodynamique souterraine.
- De la modélisation 1D en sols variablement saturés.
- La représentation des transferts et transformations/dégradations des solutés.
- L'étude des outils numériques permettant de résoudre des problèmes 1D de transfert dans les sols variablement saturés.
- L'étude des principaux types de modèles de dynamique des populations (Malthus, Volterra), de cycle énergétique et biochimique dans les écosystèmes
- La mises en équations de ces modèles et leur résolution numérique
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
A l'issue du cours, les étudiants auront atteint un niveau intermédiaire de compétence dans les différentes étapes de développement :
- Concevoir et modéliser des solutions scientifiques et techniques, aider à la décision.
- Optimiser et gérer les flux entre l'eau, le sol, la faune, la flore et l'atmosphère.
- Concevoir et mettre en œuvre des solutions de remédiation environnementale dans les systèmes sol-eau-plante et atmosphère.
- Concevoir et gérer des systèmes de base de données environnementales et géographiques et développer des outils d'interprétation,de cartographie, de modélisation spatialisée et de diagnostic.
En outre, le cours certifie que les étudiants sont à même de "Comparer et argumenter le choix des modèles appropriés pour établir des prédictions, interpréter des résultats et tirer les conclusions d'une recherche".
Ainsi plus particulièrement, à l'issue du cours, l'étudiant sera capable de :
- Paramétrer un modèle hydrologique 1D pour représenter un profil de sol sur base d'une description pédologique.
- Réaliser une modélisation dans différentes conditions (présence de végétaux, irrigation, application de fertilisants,...).
- Mettre en forme les résultats obtenus et les discuter (eau et solutés).
- Comprendre les principes de base des schémas numérqiues pour résoudre des problèmes de transfert dans les sols.
Savoirs et compétences prérequis
Hydrologie générale
Edaphologie
Pédogenèse, référentiels internationaux et hydrodynamique des sols
Pédologie
Dynamique des systèmes
Physique de l'environnement
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
exposés oraux et travaux pratiques sur PC
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)
50% de cours théorique
50% de travaux pratiques
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
"soil physics with hydrus" Radcliffe et Simunek 2010 diaporamas et articles (disponibles sur eCampus)
Modalités d'évaluation et critères
L'évaluation sera personnelle et basée sur un travail écrit ainsi que sur une discussion avec les enseignants.
Les trois domaines couverts par le cours devront être matrisés par les étudiants, en cas de lacune dans un des domaines, la cote finale reflètera cette lacune.
Stage(s)
Remarques organisationnelles
La présence aux travaux pratiques est obligatoire. En cas d'absence non justifiée, une pénalité sur la cote finale sera appliquée.
Contacts
Aurore Degré (aurore.degre@ulg.ac.be)
Benoît Mercatoris (benoit.mercatoris@ulg.ac.be)
LONGDOZ Bernard (Bernard.Longdoz@ulg.ac.be(Marc.Aubinet@ulg.ac.be))