XLKarst, un outil Excel pour l'analyse des séries temporelles, l'analyse des courbes de récession des sources et la classification des aquifères karstiques

Résumé Les aquifères karstiques sont des systèmes hydrogéologiques complexes qui nécessitent de nombreuses mesures in-situ de paramètres hydrologiques et physico-chimiques pour caractériser les processus de transfert de la zone de recharge à la source karstique. De nombreuses méthodes graphiques, statistiques ou de traitement du signal ont été développées depuis des décennies pour interpréter ces mesures, mais il n'existe pas d'outil simple et standardisé pouvant être utilisé à cette fin, ce qui est nécessaire pour une comparaison rigoureuse des résultats entre les études de cas. Cette note technique présente XLKarst, qui a été développé pour fournir un outil simple et facile à utiliser pour traiter une sélection de méthodes éprouvées qui caractérisent le fonctionnement des systèmes karstiques. Cet outil permet (i) l'analyse de séries temporelles basée sur la corrélation et l'analyse spectrale et, pour les mesures de débit, l'utilisation d'autres statistiques et la séparation du débit de base, (ii) le calcul de la fonction de distribution cumulative pour construire un graphique de probabilité de débit de source, et (iii) l'analyse de la récession du débit de source et l'expression des résultats dans un schéma de classification des systèmes karstiques. Ces méthodes sont d'abord décrites en fournissant les éléments clés de leur utilisation et de leur interprétation dans la littérature scientifique. Ensuite, une application au système karstique de la Fontaine de Nîmes (sud de la France) est utilisée pour mettre en évidence la complémentarité des méthodes proposées par XLKarst pour décrire le comportement hydrodynamique d'un système karstique basé sur des données journalières de précipitations et de débits sur une période de 22 ans.