gestion des ressources en eau -- planification 1
Post on 14-Jan-2016
23 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
DixneuvimesjournestechniquesduComitFranaisdHydrogologiedelAssociationInternationaledesHydrogologues.
Leseauxsouterraines:hydrologiedynamiqueetchimique,recherche,exploitationetvaluationdesressources.Quoideneuf?Bordeaux30mai2juin2013
195
GESTION,PROTECTION,PLANIFICATIONDESRESSOURCESENEAU.INTEGRATION,MODELISATIONETAPPLICATIONS
AUXCAPTAGESENEAUPOTABLE
T.Constant1,A.Lioeddine2,S.Charrire3,Y.Emsellem4123InVivoAgroSolutions,83avenuedelaGrandeArme75782ParisCEDEX16,France
4Watermodel,33boulevardFoch66000Antibes,FranceEmails:1tconstant@invivogroup.com,2alioeddine@invivogroup.com,3scharriere@invivo
group.com,4yves.emsellem@watermodel.net
RsumLes eaux souterraines et les eaux de surface, sont indissociables ds quil sagit de bien grer laressourceeneau, laprotgerenquantitetqualitetplanifiersonutilisation.Ladgradationdesressourceseneauparlespollutionsdiffuses,essentiellementparlesnitratesetlespesticidesestunenjeudesantpublique.RestaurerlaqualitdeseauxbrutesdescaptageslchelledeleursAiresdAlimentation(AAC)est,enFranceuneprioritpourassureruneeaupotabledequalit.LeSyndicatIntercommunaldeDistributiondEauPotable(SIDEP)delavalledelOrvannealimenteplusde3000habitantspartirdun foragecaptant lanappede lacraiesitusur lacommunedeDormelles (77). Le captage dpasse occasionnellement les seuils de potabilits en nitrates etpesticides,imposantlaconstructionduneusinedetraitement.Sur financement de lAgence de lEau SeineNormandie, ltude hydrogologique a permisdidentifieruneAiredAlimentationdeCaptagede23000ha.ConsidrerlesAACdegrandessurfacescomme homognes, et se limiter une protection de la globalit du bassin, conduiraitimmanquablementdesmesurescoteusesetdontlefficacitresteraitprouver.Lavariabilitdesconditionspdologiquesetgologiquesdu territoireestunechancesaisirpour investirdansdesactionsplusefficacessurdessurfacesplusrduites.PluttquedesaupoudrerlesmoyensfinancierssurlatotalitdelAAC,onpeutlesconomisereninvestissantplusmassivementdanslessecteursoilsserontbienrentabiliss:leszonescontributives.LanotiondeZonesContributivesHydraulique(ZCH)descaptagesdiffredelanotiondAACtotale.Letransportde lamajoritdespolluantspersistantsmobilestantdabordcontrlpar lacirculationdeseaux,leconceptdezonesdeprotectionestbassurlecheminementdeleaudepuislasurfacedu solde lAAC jusquaucaptage.Lamthodedemodlisation intgre (eauxde surfaceseteauxsouterraines) Watermodel propose damnager prioritairement les secteurs de plus fortecontribution lalimentationeneauducaptage. Watermodeldtermine lacontributionde toutpointde la surfacedubassinau flux capt. Lamthodevisedlimiter les surfacesde lAACquicontribuent50%,70%,90et95%de lalimentationdu captage, la zone100%tant la surfacetotaledelAAC.DanslexempledeDormelles,lamodlisationamontrque95%delalimentationeneauducaptageprovenaitde26%delasurfacedelAAC.Leplandactionagricoleseradoncciblsur93agriculteursdelazone95%decontributionaulieudes250exploitantsexploitantles23000hadelAAC.Paralllement,lemodleEpiclspermetdemodliser,pourchaqueparcelleagricoledelAAC,lesconcentrationsennitrates sousracinairesen fonctiondes conditionspdologiques, climatiquesetdes itinrairestechniquesagricoles.LecouplageWatermodelEpiclsapermisdemodliser lestransfertsdenitratesdepuislesoljusquaucaptage,devalideruntatdeslieuxinitial,deconstruireet simuler lefficacit dun programme daction agricole en testant plusieurs scnarii tendancielsdvolution des pratiques et en contrlant la diminution priori des concentrations en nitratessimulesaucaptageenfonctiondutemps.
-
rech
I. LeSyndiplusde3(Seineetseuilsdepourabo
Depuis2toujoursdelEau)
Figu
II. Lapproclchellecettemolesystm
1 BRGM/R
Dix
herche,exploi
Lecontexte
catIntercom3000habitatMarne)doepotabilit.Loutirunp
2004lesconcssuprieures):
ure1Conc
LELABORA
cheintgredelAACsoodlisationcmemulticouc
Couche0Couche1Couche2Couche3Couche4
RP55874FR,
xneuvimesjdelA
Leseauxtationetval
e
mmunaldeDntspartirdntlesconceLAiredAlimrimtrede2
centrationses37,5mg/l
centrations
ATIONDUM
eauxdesurfitleplusfiabcarilpossdechesmodlis0:Sol1:Formatio2:Plateauxt3:Sables,ga4:Nappede
septembre20
ournestechssociationIntxsouterrainesluationdesre
istributionddunforagedntrationsen
mentationdu23000ha:
ennitratesml(75%duseu
ennitrateslOrva
MODELEHYD
faceeauxsblepossible.ecettecapacssousWate
nssuperficietertiairesOlialets,argileselaCraie
007parJ.F.V
niquesduComternationaleds:hydrologieessources.Qu
dEauPotabledanslanappnitratesetpCaptagea
mesursaucuildepotabi
danslescaannedepuis
DROGEOLO
souterrainesWaterModecitcalculeerModele
elles:alluvioigocneetEoetgrsdel
ernoux,A.Wu
mitFranaisdesHydrogoldynamiquee
uoideneuf?
e(SIDEP)deedelaCraiepesticidesdtdlimite
aptagedeDilitetseuild
aptagessitus1964.
OGIQUE
simposepoelestdoncerenmodeinestcompos
nsetcolluvioocneYprsieneta
uilleumier,N.
dHydrogoloogues.etchimique,Bordeaux30
lavalledelesurlacommpassentoccesuivantlam
ormellesbaidactionrenf
ssurleba
ourquelebilchoisipourntgr.Sebadeshorizons
ons.
argilesSilex
Drfliger
ogie
0mai2juin
lOrvannealmunedeDorcasionnellemmthodologie
issentmaisrforcedesA
assinversan
anquantitatlaralisationasantsurlagssuivants:
x.
2013
196
imentermellesmentleseBRGM1
restentAgences
ntde
tifndegologie,
-
rech
II.1 M
Leterritoconditiolongdel
II.2 S
Les cartemmagahydrogbibliograpointsddonnesannesaModlelieslo
II.3 C
Lannepermanereprsenannes.A la subibliograrelle,eLebilan
Dix
herche,exploi
Maillagedu
oirechoisiesnsauxlimitelOrvanneet
Figure2M
Sourcesdes
tes de transasinementologiques daphie etdeeaubien rs climatologaupasde teNumriqueoccupationd
Calagedum
2010 a tentcarnousnter une an
ite dun caaphie par exnhauteeauxintgrlc
xneuvimesjdelA
Leseauxtationetval
usystmem
stunpeuplues.LespaceetlOrvaletau
Maillagedu
sdonnesd
smissivit, psont dtermdisponibles2 campagnepartisdansiques sont iemps journadeTerrain (dessolsetla
modleenr
choisie cosdisposionsne hydrolo
lage des paxemple), noxetbassesechelleduba
ournestechssociationIntxsouterrainesluationdesre
multicouche
uslargequeestensuitedutourdescap
umodleet
dentre
permabilitmines parsur le sectesde terrainlazonedtissues de laalier.La topo(MNT)aupaRFUdfinie
rgimeperm
omme anndedonnes
ogique proch
aramtres leus obtenonseaux(corrlassinestalors
niquesduComternationaleds:hydrologieessources.Qu
e
lAACausendcoupenmptages.Auto
tcoupego
verticale, pr une tudteur. Les don ralises etudeavecma base de dographie,moasde50m.epartirdem
manentpui
e de rfrespizomtrihe de lamo
es moins cs une carteation0,99ps,enrgime
mitFranaisdesHydrogoldynamiquee
uoideneuf?
nsduBRGMmaillesde20otal46671m
logiqueNE
porosit dede bibliogronnes pizenhautes eamesuresenhonnesMtoteurdu ruiLarugositmesuresins
istransitoir
ence pour leiques fines.oyenne pluv
onnus surpizomtriq
pourles2camoyen2010
dHydrogoloogues.etchimique,Bordeaux30
pourprendr00mdectmaillescomp
SOdelazo
fissure, poaphique lozomtriquesaux etbassehauteseauxto France sssellement,dusolestdituetdesca
re
e calage duDeplus,elleiomtrique
le secteur (que virtuelles).0,lesuivant
ogie
0mai2juin
reencompte,raffin10posentlemo
onedtude.
orosit matrocale et les sont issuees eaux enetbassesesur les 10 destconnue
dfiniepardartesdesol.
u modle eneavait lavasur les 10 d
(issus seulee similaire
:
2013
197
eles00mleodle.
.
icielle etes essaises de la2010 (58eaux).Lesderniresgrceauestables
n rgimentagededernires
ment de la carte
-
rech
FigureLapluiePlusieursdesparasurlapLecalagesaisonnimesure
Figure4la
Lhistogrrsiduellm.Les flerreurerreursrdelasup
Dix
herche,exploi
3Bilanint
nette simulssimulationamtreshydrriodede198eapparatcores sont cespourlann
4Evolutionpluviomtr
rammesuivalespourlapfrquences lersiduelleersiduellesdperficiemod
xneuvimesjdelA
Leseauxtationetval
tgrduba
le (oupluiesenrgimerodynamique892010,avommesatisforrectementne2010:
ndelapizorierelleap
antreprsenriodedehaesplus impostde0,03mde0,onconlise.
ournestechssociationIntxsouterrainesluationdesre
ssindtude
eefficace, i.transitoireoesettesterlveclespluvioaisantcarlet reproduite
omtriesimppliquedan
nte larpartiauteseauxsoortantessonm.Unemodsidreque l
niquesduComternationaleds:hydrologieessources.Qu
e(522km)
e. :pluviomontgalemelasensibilitomtriesreestendanceses et les va
mule(contenslemodle
itionde lafrontconcentnt rpartieselisationpaesrsultats
mitFranaisdesHydrogoldynamiquee
uoideneuf?
enm3/hr
mtrievapenttralisdumodle.elles.pluriannuelleurs simul
extedevalleentrejanv
rquencederesdansunentre 1et+rfaitetantobtenusson
dHydrogoloogues.etchimique,Bordeaux30
gimeperma
potranspiratisespouraffLessimulati
lesmaisgaes sont tr
eetdeplatvier2001et
serreursrsnezonecom+1m (26).Laatteintepounttrssatisf
ogie
0mai2juin
anentann
ion)estdefinerlesdistionsontt
alementlesvs proches d
teau)parratjanvier201
siduelles.Lepriseentreavaleurmoyurunemoyefaisantscom
2013
198
e2010.
123mm.tributionsralises
variationsde celles
apport10.
eserreurs2,5et+3yennedeennedes
mptetenu
-
rech
Figurgraphiq
Le graphhydromdbitmetrspluv1993par
II.4 L
La notioconceptdalimenm3/h)enWaterM
0
2
4
6
8
10
12
14
[2
Frq
uence(m)
Dix
herche,exploi
re5Histogquedecorr
hique suivantriquesituesurentrevieuses(200rexemple).
Figure6
LesZonesd
on de Zonesde ZCH es
ntationjusqun toutpointodelpour
2.5;2[ [2;1[
xneuvimesjdelA
Leseauxtationetval
grammedelationentr
nt montreesur larivi1989et201002001pare
Dbitsdel
deContribu
Contributivst bas suruaucaptagetde la surfaDormelles:
[1;0[ [0;1
Erreurrsiduelle
ournestechssociationIntxsouterrainesluationdesre
calibrationrecoteobse
(le calage duredelOrva0,ensousesexemple)et
Orvannesim
tionsHydra
vesHydrauliqr le chemin.Ladmarchcedubassin
[ [1;2[
(m)
niquesduComternationaleds:hydrologieessources.Qu
deserreurserveetcote(Avril2010)u dbit deanne(Blennstimantlgsurestimant
mulsetme
auliques(ZC
que (ZCH) dnement deheconsistenpar rappo
[2;3[
mitFranaisdesHydrogoldynamiquee
uoideneuf?
srsiduellesecalculep).la rivire mes).Lemodrementlesdtlgrement
esurssurl
CH)
dun captageleau depuidterminerrtau captag
dHydrogoloogues.etchimique,Bordeaux30
sducalageppourlaprio
mesur au nlereproduidbitsmodtlesannes
'intervalle1
e diffre des la surfacerlacontributge.Voici le r
ogie
0mai2juin
pizomtriqodedehaut
niveau de laitassezfidllisspourlepluttsche
19902010.
la notion de du sol dtionaufluxcrsultatprod
2013
199
queetteseaux
a stationement leesanneses(1922
dAAC: leu bassincapt(enduit sous
-
rech
Nouschde lalimcesrsu
Figure8
LamodsurfacecontribuCestunWaterM
III. C
III.1 E
Figure
Dix
herche,exploi
erchonsensmentationdultats.Envoic
8Contribu
lisationmode lAAC. L
ution95%anenormeModel.
COUPLAGELIXIVIATION
Epicls:m
7Contribu
xneuvimesjdelA
Leseauxtationetval
uitedlimucaptage(tcilersultat
utionhydraul
ntreainsiquLe plan dacaulieudes25conomiede
MODELENDESNITR
modlisatio
utionaucap
ournestechssociationIntxsouterrainesluationdesre
iterlasurfactantentendupourundb
liquelalim
ue95%de lction agricol50exploitantempsetd
HYDROGEORATESEpicl
ondestrans
ptagedeDo
niquesduComternationaleds:hydrologieessources.Qu
cedusoldeuque lazonbitdexploita
mentationdu(couche0).alimentatiole sera dontsprsentssemoyensq
OLOGIQUEs
sfertsdeni
ormelles(m
mitFranaisdesHydrogoldynamiquee
uoideneuf?
lAACquicoe100%esationde200
captagedeneneauduc cibl sursurles2300uiestdonc
WaterMo
trates
3/h)encouc
dHydrogoloogues.etchimique,Bordeaux30
ontribue50st lasurfacem3/h.
Dormelles(m
ucaptagepr93 agricult0hadelAApossiblegr
odel AVEC
che0(sol)p
ogie
0mai2juin
0%,70%,90%de lAAC)
m3/h)parti
rovientde2teurs de laAC.cececon
C LE MOD
Contribsomme fdbit pomDormell
pourundb
2013
200
%et95%partirde
irdusol
26%de lazone de
statsous
DELE DE
bution en m3/h fait 200 m3/h somp au captagees
bitde200m
(la oit le e de
m3/h.
-
rech
PourestEpiclsparcelleagricolesLecoupldepuislelestimatdvolutcaptageApartirlogicielEdrainantpourenLecalculintgranpar les tparcellai
Figu
Lestimareliquats(AzotePsolminchamp:(25kg/ha
Dix
herche,exploi
timerletrans est unmoagricole,less,desconditlageWatermesoljusquationdelefficiondespratenfonction
dunhistoriEpicls,sute (en sortiedduireleslestfaitchantlespratiqutechniciensireslaided
ure9Princi
tion du RSHsmodlissPotentiellemralispermeilnyaenma),etladistr
xneuvimesjdelA
Leseauxtationetval
sfertdesnitrodle dvelosconcentratitionspdologmodel/Epicaucaptage,lcacitdunptiquesetendutemps.
iquedepluvr labaseduedeparcelleconcentratio
aqueanneuesrellesdedes coopradelOutilde
ipeducalcu
H par Epiclmenesur2entMinraletdaffinerlmoyennequibutiondesv
ournestechssociationIntxsouterrainesluationdesre
ratesverslaopp par InVonssousracgiquesetclimlsautorisavalidationprogrammedcalculant la
viomtrieetmodlede
e sous racinaonsennitratlchelleteesagriculteuatives adhrtraabilitC
ulralispa
s est valid22parcellesisable)parEestimationue3kg/hadvaleursest
niquesduComternationaleds:hydrologieessources.Qu
aquifre,WaVivoAgroSolcinairesennmatiques.seainsi,infiduntatdedactionagriadiminution
tdune caraBurns,calcuaire)ainsiquteslessivesemporelledeurs.Cespratrentes InVCISMO.
rEpiclsplessivage.
de par uneduBACdelEpiclspoduRSH,quidcartentrequivalente(
mitFranaisdesHydrogoldynamiquee
uoideneuf?
termodelelutions permnitratesenfo
ne,lamodeslieuxinitiaicoleentestndesconcen
ctrisationdule lesmasseue lesvolumssortantdeelarotationiquesagricoivo et stock
pourestime
e tude comOrvanne.Lurcalculer lestbiencor
e leRSHesticarttypes
dHydrogoloogues.etchimique,Bordeaux30
estcouplmet de calcuonctiondesit
lisationdestaldepollutioantplusieursntrationsen
du soldespesdenitratemesdeaudrlacouchedeculturale(4lessontcolles dansde
erlespertes
mparative reutilisationdeaquantitdrrleaveclm (28kg/hsimilaires).
ogie
0mai2juin
Epicls.uler, lchetinraireste
transfertsdeon,laconstrsscnariitennitrates sim
parcelles agresdans la lamrainscorresesol(sousransenmoyectesannuesbasesde
sdenitrates
eliquatsmeelamesuredazoteorgaamesurerha)et leRSH
2013
201
elle de laechniques
enitratesructionetndancielsmulesau
ricoles, lemedeauspondantacinaire).yenne)enuellementdonnes
spar
surs vs.delAPMniquedualiseauHmesur
-
DixneuvimesjournestechniquesduComitFranaisdHydrogologiedelAssociationInternationaledesHydrogologues.
Leseauxsouterraines:hydrologiedynamiqueetchimique,recherche,exploitationetvaluationdesressources.Quoideneuf?Bordeaux30mai2juin2013
202
Figure10DiagrammesenboitepermettantdecomparerlesRSHmesursetlesRSHestims
pour22parcellesduBACdelOrvanne(AESN:AgencedelEauSeineNormandie)
III.2 Simulationdelapropagationdesnitrates
Lacarteparcellairedesconcentrationssousracinairesmoyennes lchellede larotation,ralisesousEpiclsest injectedansWaterModeletsapropagationestsimuleentantquepollutionmiscible et conservative sans tenir compte, dans un premier temps, de phnomnes dednitrificationanarobie.Lemodlerestituebien, lchelledubassin, lesconcentrationsennitratemesuresauniveauducaptagedeDormelles.Eneffet, lesconcentrationsmodlisesparWaterModel sontde34mg/lpour2010enrgimepermanent,contre37mg/lmesursaucaptagecetteannel.CeciconfirmequEpiclsestunOADpratiqueetprcispourlagestiondespollutionsparlesnitrates,etlecoupleWaterModelEpiclsservledoncunoutilintressantpourlamatrisedespratiquesagricolesetdelaqualitdeseaux.Rfrencesbibliographiques(1) Cowi I., Emsellem Y., Mller K N., Aranyossi JF., Kane CA., 2001. Projet Sectoriel Eau. Etude
hydrogologique de la nappe profonde du Maastrichtien Modle hydrogologique du systmeMaastrichtienduSngal.MinistredesMines,del'Energieetdel'HydrauliqueSGPRE.1200p.
(2) DiokelThiawA.,MllerKN.,EmsellemY.,LegendreB.,SeneN.,KaneCK.,TourAronaT.,GueyeI.,SarrS., Fall F.,BoyeDiorA.,2012.PAGIRE Pland'ActiondeGestion IntgredesRessourcesenEauduSngal.Ministredel'Habitat,delaConstructionetdel'Hydraulique.1500p.
(3) Dominique P., Emsellem Y., Arlab., 1980. Alimentation en eau des I.C.S et Etude complmentaire duMaestrichtienFEDProjet31050701542/ConventiondefinancementN1251/SE1980,500p
(4) EmsellemY.,NcolaiM.,LazarovaV.,2002.WestCoastBasinAquifersModelBoronPilotStudy,19902002.
(5) Emsellem Y., Legendre B., 2011. Projet deMise enuvre du Plan dAction de Gestion Intgre desRessourcesenEauduSngal.WaterModelplanificationintgredesressources,58p.
(6) MgnienCl.,1970.AtlasdesnappesaquifresdelargionparisienneEdition.BRGM,France,120p.(7) Roux JC, 2006. Aquifres et eaux souterraines en France, collection scientifique et technique. BRGM,
France,479p.(8) Valentina L., Paille J., Glucina K., Gislette P., 2011. Artificial recharge of groundwaterwith reclaimed
municipalwastewaterinWestBasin(LosAngeles),IWAPublishing,2011.(9) Vernoux, JF., Wuilleumier, A., Drfliger, N., 2007. Mthodologie de dlimitation des Bassins
dalimentation des captages et de leur vulnrabilit visvis des pollutions diffuses. BRGM/RP55332,France.293p.
283039
RSHeAPMmesur
3125
35
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
RSHm
Reliq
uat(kg/ha)
Validation estimation RSH (kg/ha)
Validation AESN
283039
RSHeAPMmesur
3125
35
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
RSHm
Reliq
uat(kg/ha)
283039
RSHeAPMmesur
3125
35
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
RSHm
Reliq
uat(kg/ha)
Validation estimation RSH (kg/ha)
Validation AESN
-
rech
Figurco
Dix
herche,exploi
re11Carteoncentration
xneuvimesjdelA
Leseauxtationetval
edesconcensennitrat
ournestechssociationIntxsouterrainesluationdesre
ntrationssotesdansla
pou
niquesduComternationaleds:hydrologieessources.Qu
ousracinairnappedelaurlanne2
mitFranaisdesHydrogoldynamiquee
uoideneuf?
rescalculeaCraiesimu010.
dHydrogoloogues.etchimique,Bordeaux30
ssousEpiclulessousW
ogie
0mai2juin
ls(droiWaterMode
2013
203
ite)etl
top related