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The management and protection of water resources require a good knowledge of hydrological processes at the catchment scale. This issue is crucial in the Antilles where agricultural practices have caused water and soil resources chronic pollutions.This thesis aims to characterize the hydrological behaviour of a small catchment situated in a volcanic tropical region mainly planted with banana. The study site is the Féfé catchment (17.8 ha), located on the Basse-Terre island in Guadeloupe (FWI), which has been monitored between 2003 and 2006. Two complementary approaches were used.First of all, the experimental approach, combining geology, hydrology, hydrogeology and pesticide tracer, was used to characterize the structure, the water balance and the hydrological processes of a small catchment. A global behaviour scheme has been established, and the main characteristics are: high water fluxes (annual rainfall > 4 000 mm), an important recharge of groundwater (60% of the annual effective rainfall), and a predominance of Hortonian overland flow. A lumped model based on this scheme allowed to correctly simulate surface and groundwater flows. These studies have led to identify the main mechanisms of contamination of soils and waters by a nematicide used in banana plantations (cadusafos).Then, the modelling approach using the distributed model MHYDAS highlighted the impact of land use and ditch network on flood generation. This approach has taken into account the specificities of the cultivated tropical environment that is the rainfall partitioning by vegetation (stemflow of banana plant) and aquifer/ditch exchanges. The application of the model at the three scales of the plot, the sub-catchment and the catchment, has led to better characterize the spatial and temporal variability of hydrological processes.Both approaches are an appropriate way to measure the environmental impact of pesticide applications on the field, to characterize up-scaling, and to test the impact of land use.; La gestion et la protection des ressources en eau nécessitent une bonne connaissance des processus hydrologiques à l'échelle du bassin versant. Le problème se pose en particulier aux Antilles où l'activité agricole est à l'origine de pollutions chroniques des ressources en eau et des sols.L'objectif de cette thèse est de caractériser le fonctionnement hydrologique d'un petit bassin versant volcanique en climat tropical, dans un contexte cultivé principalement en banane. Le site d'étude est le bassin de Féfé (17,8 ha), sur l'île de la Basse-Terre en Guadeloupe, qui a été instrumenté entre 2003 et 2006. Deux approches complémentaires ont été utilisées.Premièrement, l'approche expérimentale combinant géologie, hydrologie, hydrogéologie et traçage (pesticide) a permis de caractériser la structure, le bilan et les processus hydrologiques d'un petit bassin versant. Un schéma de fonctionnement global a été établi avec comme caractéristiques principales des flux hydriques élevés (pluie annuelle > 4 000 mm), une importante recharge des nappes (60 % de la pluie efficace annuelle), et une prédominance du ruissellement hortonien. Un modèle global à réservoirs basé sur ce schéma conceptuel a permis de reproduire correctement les flux de surface et souterrains. Ces études nous ont permis d'identifier les principaux mécanismes de contamination des sols et des eaux de surface et de nappes par un nématicide utilisé en bananeraies (le cadusafos).Deuxièmement, l'approche de modélisation à l'aide du modèle distribué MHYDAS, a permis de rendre compte de l'incidence de l'occupation du sol et du réseau de fossés sur la genèse des crues. Cette approche intègre les spécificités du milieu cultivé tropical que sont la redistribution de la pluie par la plante (stemflow du bananier) et les échanges nappe-fossé. L'application du modèle aux échelles de la parcelle, du sous-bassin et du bassin versant, a permis de mieux caractériser les variabilités spatiale et temporelle des processus hydrologiques.Ces deux approches constituent une voie pertinente pour évaluer l'impact environnemental des épandages agricoles, caractériser les changements d'échelle, et tester l'impact de l'occupation du sol.

ATHYS représente un environnement convivial à vocation hydrologique, destiné à l'analyse et à l'application de modèles spatialisés. Il comprend un module de traitement et de visualisation de données hydro-pluviométriques, un module de traitement et de visualisation de données géographiques et un catalogue de modèles. ATHYS est développé avec le langage Tcl/Tk et le générateur Xf, pour fonctionner sur station de travail. Au terme d'une première année consacrée à construire un outil opérationnel sur la base de l'existant, ATHYS devrait rapidement évoluer vers une structure plus modulaire et plus puissante, notamment en ce qui concerne l'intégration des modèles hydrologiques. (Résumé d'auteur)

ATHYS est un logiciel à vocation hydrologique, regroupant dans un environnement homogène les diverses opérations nécessaires à la mise en oeuvre des modèles hydrologiques spatialisés : traitement et visualisation des données hydro-pluviométriques et des données géographiques, catalogue de modèles spatialisés. (Résumé d'auteur)