Session Aménagement/Urbanisme

Regazzoni Cyrielle
Chargée de mission au Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie de Strasbourg
dans le cadre du projet ENRHY,
regazzoni@unistra.fr.

Payraudeau Sylvain
Maître de conférences à l’Ecole Nationale du Génie de l’Eau
et de l’Environnement de Strasbourg (ENGEES)
sylvain.payraudeau@engees.unistra.fr

Mots clés, Logiciels Esri utilisés, Public visé, Résumé

Logiciels utilisés : ArcGIS 10, extension Spatial Analyst

Public visé : Tout public

Mots clés :
SIG, python, hydrologie, ruissellement, faisabilité d’implantation, OR2

Résumé :
L'application de produits phytosanitaires sur les bassins versants agricoles peut conduire à la contamination des eaux de surface et des écosystèmes aquatiques. Le ruissellement et les processus érosifs associés constituent le principal mode de mobilisation et de transfert des produits phytosanitaires des terres agricoles vers les écosystèmes aquatiques. Les Zones Artificielles Humides (ZAH) ou Ouvrage de Rétention et de Remédiation (OR2) ont le potentiel de servir comme outil de gestion des eaux pluviales en lien avec les activités agricoles, contribuant ainsi à l’amélioration de la qualité de l’eau dans les écosystèmes aquatiques. Un ouvrage de rétention préexistant peut être réaménagé pour optimiser ses capacités à atténuer les produits phytosanitaires. Cependant, lorsque les ouvrages de rétention sont inexistants ou inadaptés à devenir des OR2, la localisation de nouveaux OR2 au sein du paysage est envisageable. Pour répondre à cet objectif, un outil d’aide à la décision pour la localisation optimale de nouveaux ouvrages a été développé dans le cadre de la réalisation du projet ENRHY visant à évaluer la faisabilité d’aménagement et d’implantation de nouveaux OR2. Cet outil permet de prendre en compte spatialement les caractéristiques morphologiques et hydrologiques de la zone d’étude, d’identifier le nombre d’ouvrages potentiels pour maximiser le pourcentage de surfaces agricoles à contrôler et d’analyser la faisabilité d’implantation technique, financière et juridique de ces ouvrages.

INTRODUCTION

A l’échelle nationale, 91 % des eaux de surface sont contaminées par les produits phytosanitaires et  77 % des masses d’eau superficielles risquent de ne pas atteindre le bon état chimique et écologique défini par la directive cadre sur l’eau (2000/60/CE), (IFEN, 2006). La réflexion sur la maîtrise des ruissellements et la réduction des flux de produits phytosanitaires au moyen d’aménagements localisés le plus en amont au sein des agrosystèmes est complémentaire et non alternative d’une approche agronomique de réduction des doses et des bonnes pratiques à l’échelle de l’exploitation (Aubertot, 2005), (Figure 1).


ZoomFigure 1


Accompagné de conseils précis et d’une bonne planification, les Zones Artificielles Humides (ZAH) ou Ouvrage de Rétention et de Remédiation (OR2) ont le potentiel de servir d’outil de gestion des eaux pluviales en lien avec les activités agricoles, contribuant ainsi à l’amélioration de la qualité de l’eau dans les écosystèmes aquatiques (Reichenberger et al., 2007). Les OR2 (Figure 2) sont des ouvrages artificiels localisés à l’exutoire d’un bassin versant et situés à l’interface entre zones de pollutions diffuses d’origine agricole (agrosystèmes) et les milieux aquatiques. Leur rôle est de stocker temporairement les eaux de ruissellement (parfois associé à des eaux de drainage) et d’augmenter le temps de séjour de l’eau pour favoriser les processus biotiques (Action des micro-organismes) et abiotiques (Photolyse, Hydrolyse) de dégradation des produits phytosanitaires. Ces ouvrages sont soit des bassins de rétention de protection contre les inondations et /ou coulées de boue réaménagés, soit des ouvrages à vocation unique d’atténuation des produits phytosanitaires. Lorsque les ouvrages de rétention sont inexistants ou inadaptés à devenir des OR2, la localisation de nouveaux OR2 au sein du paysage est envisageable. Pour déterminer l’emplacement optimal de ce type d’ouvrage, l’outil doit reproduire spatialement la relation pluie-débit sur des bassins versants non jaugés (inférieurs à quelques km²) à l’échelle événementielle et identifier des exutoires où s’accumule un volume ruisselé correspondant à une pluie à traiter. Il doit pouvoir fonctionner avec des données géographiques et hydrologiques disponibles à l’échelle nationale et/ou régionale afin de décrire les caractéristiques des bassins versants et de favoriser sa dissémination. Ce dernier doit également permettre d’analyser la faisabilité d’implantation sur des critères techniques, financiers et juridiques pour aider les gestionnaires de la qualité de l’eau à prendre des décisions.      
Les approches actuelles sur l’optimisation de la localisation de ces OR2 (ou ZAH) afin de maximiser le contrôle des surfaces agricoles et l’analyse de leur faisabilité d’implantation restent toutefois insuffisantes. Ainsi, un outil a été élaboré dans le cadre de la réalisation du projet ENRHY (2010-2012), financé par l’ONEMA, portant sur l’évaluation du potentiel de réduction des flux de produits phytosanitaires dans les eaux de surface par des OR2. Cet outil a été développé sous python 2.7. Il utilise les outils des produits Esri, ArcGIS 10.0, et notamment l’extension spatial analyst et fait appel à un sous programme hydrologique codé en fortran. Il a été mis en œuvre sur le bassin versant du Briançon situé dans le Gard (France). 


Figure 2: Ouvrage de Rétention et de Rémédiation (OR2) du Waldweg (Haut-Rhin, Alsace, France)


Matériel et méthodes

Site d’étude

Le bassin versant du Briançon (14 km²) est localisé dans le Gard, à l’Ouest d’Avignon et au Nord Est de Nîmes (Figure 3).


ZoomFigure 3: Localisation du bassin versant du Briançon (Gard)


Le Briançon est un affluent du Gardon lui-même affluent du Rhône. La topographie du bassin versant est marquée par la présence d’un plateau au nord et de garrigues au Nord Ouest et Sud Est (Figure 4)


Figure 4: Evolution des pentes sur le bassin versant du Briançon (Gard)


Le climat est méditerranéen et la quantité de pluie annuelle moyenne varie entre 600 et 800 mm. Ce bassin versant connaît des phénomènes de ruissellement (hortonien) massif et d’érosion important sur les parcelles (Figure 5)


Figure 5: Erosion sur parcelle et talus


En effet, des événements sont très intenses comme la crue de 2002 (610 mm en 24 heures). Un ouvrage de protection contre les crues a notamment été dimensionné pour une crue millénale à l’exutoire du bassin versant (Figure 6).


Figure 6: Ouvrage de rétention à l'exécutoire du bassin du Briançon (Gard)


Le bassin versant du Briançon est essentiellement occupé par du vignoble (67 %) et parsemés de végétation (11 %), de zones arborées (6 %) et de vergers d’oliviers et d’abricotiers (2 %). Les bassins versants viticoles sont soumis à de fortes pressions de traitements phytosanitaires en raison des contraintes agronomiques liées à la vigne en termes de qualité et de productivité (Aubertot et al., 2005). Ceci est confirmé par les quantités d’intrants fournies par la chambre d’agriculture du Gard (20 kg/ha en 2007) mais aussi par les applications urbaines réalisées par les deux communes localisées sur le bassin (18 kg par an). Cette pression de traitement se traduit par une contamination avérée des eaux de surface par les pesticides à l’exutoire du bassin (Fréquence moyenne de dépassement du seuil de potabilité (0.1 µg/L) en 2008 et 2010 : 20 % et 5.2 %, station de mesures « Pont des Avons ») et un impact sur les espèces aquatiques (algues et plantes aquatiques). Il existe sur ce bassin une véritable volonté locale d’étudier les approches préventives et correctives. Ainsi de nombreux exploitants se tournent vers une agriculture plus durable (réduction des doses, conseils pratiques, enherbement…) voir biologique et sont très ouverts à l’implantation d’OR2.

Structure de l’outil

L’outil développé spatialise de nouveaux ouvrages et permet de réaliser une analyse de faisabilité d’implantation. L’outil est utilisable par tous les opérateurs ayant des connaissances de bases en hydrologie et en Système d’Information Géographique (SIG). En effet, le paramétrage et le lancement de l’outil s’effectue grâce à une interface graphique simple réalisée en codage python (Figure 7).


Figure 7: Interface d'accueil de l'outil d'aide à la décision pour la localisation optimale de nouveaux ouvrages


Celle-ci comporte toutes les informations et explications requises pour un bon fonctionnement de l’outil. La visualisation des résultats s’effectue sous le logiciel ArcGIS (toute version). La structure interne de l’outil  est composée d’un module hydrologique et d’un module de faisabilité d’implantation (Figure 8).


ZoomFigure 8: Structure de l'outil d'aide à la décision pour la localisation optimale de nouveaux ouvrages


o Module hydrologique

La résolution du Modèle Numérique de Terrain (MNT) définit la résolution de l’analyse hydrologique conduite pour l’implantation des ouvrages. La méthode du Soil Conservative Service Curve-Number (SCS, 1972) permet de représenter la relation pluie-débit à l’échelle du bassin versant. Le paramètre clé de cette fonction de production est le Curve Number, ou CN. Le CN correspond au pouvoir ruisselant d’un couple « sol - occupation du sol ». Il est compris entre 0 et 100. Plus la valeur de CN est élevée plus le ruissellement de surface est important. L’attribution des valeurs de CN constitue le point clé de la mise en œuvre de la méthode. Si des tables de CN ont été produites sur la base de l’observation d’une centaine de bassins versants aux USA (SCS, 1972), le choix de valeurs régionales est à préconiser. La prédominance de la vigne sur le bassin d’étude a conduit à adapter pour cette culture les valeurs proposées dans la méthode initiale à l’aide de travaux sur la vigne en contexte méditerranéen  (Celette et al, 2010, Romero et al, 2007).
La lame ruisselée est calculée en fonction de la lame d’eau précipitée à partir du CN (Equation 1)


Equation 1


La pluie précipitée est un paramètre spécifié par l’utilisateur. Il correspond à un seuil de pluie défini selon les objectifs fixés par le gestionnaire : souhaitons-nous collecter tous les épisodes ruisselants, les épisodes les plus courants ou les plus exceptionnels ? Le pourcentage d’événements de pluie à traiter est le critère hydrologique choisi. Ce pourcentage est obtenu en effectuant le rapport du nombre de l’événement dont on souhaite capter le ruissellement associé sur le nombre total d’événements ayant été observés. Plus ce pourcentage augmente, plus les événements de fréquence rare sont pris en compte.
L’état hydrique initial du sol est pris en compte en fonction de la pluie précipitée sur 5 jours précédent chaque événement (Tableau 1). 


Tableau 1: Détermination des Curve Numbers sec, normal et humide en fonction des conditions initiales du sol


L’application de la méthode hydrologique du SCS-CN nécessite le croisement spatial des bases de données décrivant les unités hydrologiques du sol (SCS, 1972) et l’occupation du sol (Figure 9a). Ainsi, sur chaque maille décrivant le bassin versant étudié, le CN (Figure 9a), l’absorption potentielle S, l’absorption initiale Ia sont calculées (Figure 9b). En fonction de la pluie précipitée (mm) renseignée par l’utilisateur, la pluie efficace (mm) est générée par maille (Figure 9b). L’approche raster a été choisie plutôt qu’une approche objet en raison de la simplicité des calculs lors du transfert amont aval des volumes ruisselés (Payraudeau et al., 2011). Elle suppose ainsi de définir la résolution optimale de la maille afin de décrire les objets clés du paysage dans la genèse des écoulements, les transferts des volumes générés ou encore les processus de ré-infiltration. Afin de répondre à ces contraintes, la résolution est fixée à 5 m x 5 m. Plus la maille est fine, plus les éléments fins du paysage peuvent être pris en compte lors du transfert de ruissellement. Une résolution de 1 m peut-être envisagée notamment lors de la prise en compte d’éléments inter-parcellaires non agricoles agissant fortement sur les processus de ré-infiltration.


Figure 9a: calcul du Curve Number à partir du croisement de l'occupation du sol et du type de sol (Bassin versant du Briançon, Gard)


Figure 9b: Calcul de l'absorption potentielle, de l'absorption initiale de la pluie efficace pour une pluie précipitée de 25.2mm (Bassin versant du Briançon, Gard)


Actuellement, la réflexion sur l’implantation de nouveaux ouvrages n’est pas dynamique. Ainsi, les volumes totaux générés lors d’un évènement de pluie sont cumulés d’amont vers l’aval selon les directions d’écoulement. Le Modèle Numérique de Terrain (MNT) permet de déterminer ces directions après un comblement des zones endoréiques (Figure 10a et Figure 10b).


ZoomFigure 10a: Prétraitement du MNT-Abaissement de l'altitude au niveau du réseau de rivières et fossés (Bassin versant du Briançon, Gard)


Figure 10b: Détermination des directions d'écoulement (Bassin versant du Briançon, Gard)


Selon les connaissances hydrologiques acquises sur le bassin versant et la qualité du MNT (résolution et précision altimétrique), il peut être envisagé d’enrichir la topographie décrite en intégrant des éléments du paysage qui joue un rôle prépondérant sur les écoulements de surface jusqu’à l’exutoire ou encore en positionnant les éléments du paysage qui dévient l’écoulement en un certain point. Le MNT peut subir une élévation ou un abaissement selon le cas. Sur le bassin versant étudié, le réseau hydrographique comprenant rivières pérennes et fossés a été utilisé pour améliorer la description des chemins de l’eau dans le MNT initial. Pour cela, les pixels situés au niveau de ce réseau sont sélectionnés et leur altitude est diminuée de 10 m (Figure 10a).
Un sous programme fortran permet de cumuler les pluies efficaces calculées en fonction des directions d’écoulement avec prise en compte ou non des processus de ré-infiltration au sein du bassin versant. Le volume d’eau potentiellement ré-infiltrable est déterminé dans le formalisme retenu (SCS-CN) par la différence entre l’absorption initiale (Ia) et la pluie précipitée si cette dernière ne suffit pas à générer un ruissellement. Il s’agit là d’une première approche permettant d’identifier l’impact potentiel de ce type d’éléments.
Les exutoires (correspondant aux points d’implantation des OR2) sont déterminés par une analyse statistique focale sur chaque maille en fonction des huit mailles voisines (Figure 11).


Figure 11: Méthode d'identification des exutoires collectant le volume ruisselé requis (Statistique focale)


Le principe est d’identifier, de l’amont vers l’aval, la première maille qui collecte le volume de stockage souhaité par l’utilisateur.
Une fois les exutoires spatialisés, les bassins versants associés sont extraits. Les exutoires à l’aval de surface agricole que l’utilisateur spécifie dans l’outil sont sélectionnés ainsi que leur bassin versant associé. Ensuite, les caractéristiques morphologiques et hydrologiques des couples « bassin versant – exutoire » sont déterminées à partir des bases de données géographiques disponibles à l’échelle nationale et/ou régionale (Tableau 2).


Tableau 2: Bases de données utilisées pour la mise en oeuvre de l'outil d'aide à la décision sur le bassin versant du Briançon (Gard)


o Module de faisabilité d’implantation

Les exutoires collectant des flux d’origine agricole étant identifiés, la faisabilité d’implantation sur des critères techniques, financiers et juridiques est réalisée par une analyse surfacique autour de l’exutoire. Les principaux critères d’implantation retenus sont :
- La disponibilité foncière : l’utilisateur spécifie la superficie des nouveaux ouvrages potentiellement implantables et une analyse est conduite afin d’identifier si un emplacement est disponible pour chaque ouvrage. L’utilisateur peut également spécifier les surfaces non implantables à supprimer pour l’analyse.
- Le type d’occupation du sol mobilisé et le prix associé : les ouvrages potentiellement implantables nécessitent d’acquérir un terrain. Il est indispensable d’identifier le type d’occupation du sol mobilisé afin d’inclure le prix d’acquisition du terrain dans l’analyse de la faisabilité d’implantation. En effet, plus le terrain à acquérir est cher, plus la difficulté à implanter est élevé. Des valeurs indicatives viennent appuyer cette contrainte puisque dans le Gard les prix d’achat de terre de vignobles varient entre 15 000 et 30 000 euros l’hectare alors que les prairies coûtent environ 4000 euros /ha (Site Agreste, 2011).
- La pente sur l’exutoire : plus la pente est élevée, plus l’implantation sera difficile et onéreuse car nécessitant des travaux de terrassement impliquant des déblaiements et remblaiements. Il est possible dans l’outil d’intégrer plusieurs classes de pente pour permettre d’agréger la pente aux autres critères dans l’analyse de faisabilité. Ces classes de pente devront être choisies par l’utilisateur selon sa connaissance du contexte local et des contraintes de génie civil.
- La perméabilité du sol : un sol imperméable facilitera la rétention d’eau au sein de l’ouvrage. A l’inverse, sur un sol très perméable, l’utilisation d’un géotextile pourra être nécessaire selon la vulnérabilité de la nappe. Il est toutefois à noter que les bases de données sur la perméabilité des sols sont très souvent trop grossières pour réaliser ce diagnostic et qu’une analyse des sols sera nécessaire pour réellement intégrer cette contrainte.
- Présence de Zones de Protection Environnementales (ZPE), (ZNIEFF, Zones humides naturelles, Natura 200 …) : si un ouvrage potentiellement implantable est situé sur une ZPE, il faut prendre en compte les exigences juridiques environnementales relatives à l’implantation notamment les démarches administratives et les mesures d’implantation spécifiques (Tableau 3).
 


Tableau 3: Contraintes eb fonction de la zone de protection de l'environnement considéré


Selon les régions, il peut être nécessaire de prendre d’autres critères en considération comme par exemple la sensibilité régionale au développement des moustiques notamment en région Méditerranéenne.
L’outil permet l’agrégation des critères précédents pour faire émerger des niveaux de difficulté d’implantation lié aux moyens financiers à mettre en œuvre.  La classification, la hiérarchisation, le poids de chaque critère et le mode d’agrégation sont spécifiés par l’utilisateur lors du paramétrage de l’outil selon ses connaissances et le contexte local. Les modes d’agrégation intégrés dans l’outil sont (1) pondération des critères en fonction de leur niveau et le facteur d’importance, (2) sommation des niveaux des critères et (3) arbre de décision selon la méthode de la logique flou (Bockstaller et al., 2008 ; Zadeh, 1965). Les modes d’agrégation peuvent encore évoluer en fonction des recherches effectuées dans ce domaine et agrémenteront une version 2 de cet outil.

Résultats

L’outil a été mis en œuvre sur le bassin versant du Briançon et une analyse de sensibilité à la résolution du pixel a été conduite.

Pluies à traiter

Le type d’épisodes de pluie dont nous souhaitons capter le ruissellement associé a été déterminé. Nous avons retenu trois seuils d’événements de pluie à tester, 80, 90 et 95 %. Une analyse des données disponibles sur les stations de Pujaut (15 km au Nord Est) et Remoulins (7 km à l’Ouest) a été réalisée. Une période de temps sec de 12 h a été retenu correspondant à trois fois le temps de concentration du bassin versant du Briançon. Il ressort de cette analyse :
-  Que les données à 6 minutes sur la station de Pujaut fournissent les seuils de 25.2 mm, 37.6 mm et 52.4 mm correspondant respectivement à 80, 90 et 95 % des épisodes observés sur la période (2005-2011). Les périodes de retour associées à ces évènements sont systématiquement inférieures à 5 ans.
-  Que l’utilisation de données horaires permet l’obtention de ces seuils avec une différence de moins de 1.3 % par rapport aux données à 6 minutes. Par contre l’utilisation de données journalières conduit à une différence relative de 36 à 42 % en fonction des seuils par rapport aux données à 6 minutes.
Ce résultat sur le bassin versant du Briançon montre qu’il n’est pas possible d’utiliser les données de pluies journalières pour décrire la fréquence d’observation d’épisodes ruisselants.
Neuf scénarios sont testés et le code référençant chaque test est construit de la façon suivante : P(pourcentage de pluie à traiter)_V(volume de stockage) , e.g. P95_V100 pour l’implantation d’ouvrage de 100 m permettant de stocker le ruissellement généré par 95 % des événements de pluie.

Volume de stockage souhaité et surface agricole à contrôler

Le volume de stockage est choisi en fonction des souhaits du gestionnaire de bassin versant. Les ouvrages doivent être de faible superficie pour limiter les emprises foncières sur un vignoble étendu sur 67 % de la zone d’étude et de faible hauteur, inférieur à 1 mètre, pour favoriser les processus de photolyse de dégradation des produits phytosanitaires. Les volumes de stockage testés sont de 100, 300 et 600 m. Les surfaces agricoles à contrôler sont la vigne et les vergers d’oliviers et d’abricotiers.

Volume ruisselé à l’exutoire du bassin versant du Briançon et processus de ré-infiltration

L’outil permet de prendre en compte ou non les processus de ré-infiltration d’éléments inter-parcellaires non agricoles (exemple : bandes enherbées). Deux tailles de pixel (5 et 1 m) ont été testées pour évaluer l’influence de la prise en compte d’éléments fins du paysage sur le transfert des écoulements vers l’exutoire du bassin versant du Briançon (Figure 12).


ZoomFigure 12: Influence de la résolution du MNT sur la description du paysage (Bassin versant du Briançon, Gard)


Les résultats montrent une importance notable de la prise en compte de la ré-infiltration dans la genèse des écoulements. Celle-ci est augmentée par une résolution davantage fine (1 m), (Tableau 4). Le nombre de sites d’implantation diminue en fonction de la résolution du MNT.


Tableau 4: Nombre de sites d'implantation au sein du bassin du versant du Briançon (Gard) et volume ruisselé à son exutoire: impact de la résolution du MNT et des processus de ré-infiltration


Nombre de couples « bassin versant – exutoire » spatialisés et pourcentage de superficie agricole contrôlée

Le nombre d’exutoires varie selon le seuil de pluie (croissant en fonction du seuil) mais évolue de la même manière selon le volume de stockage (décroissant en fonction du volume). Le nombre d’exutoires évolue de 15 à 511 selon le scénario considéré. Le pourcentage de surface agricole contrôlé au minimum est de 17 % (P80V600) et au maximum de 34 % (P95V100), (Figure 13).


Figure 13: Nombre d'exutoires et surface agricole potentiellement contrôlée selon les 9 scénarios testés (Bassin versant du Briançon, Gard)


Le meilleur scénario pour contrôler davantage de surface agricole nécessite l’implantation d’ouvrages de 100 met permet de collecter tous les événements de pluie inférieure ou égale à 52.4 mm (95 %). 
Les résultats concernant la faisabilité d’implantation de nouveaux ouvrages sont présentés, à titre d’exemple, uniquement pour le scénario qui engendre un maximum de surface agricole contrôlée (P95V100).


Disponibilité foncière et occupation du sol mobilisée

Une emprise foncière est dite « disponible » si l’occupation du sol ne désigne pas une surface urbaine ou une voie de communication. Sur 511 ouvrages spatialisés pour ce scénario (P95V100),  91 % des exutoires sont implantables. L’analyse montre également que l’occupation du sol la plus mobilisée pour l’implantation de ces ouvrages est la vigne (82%) et vient ensuite les espaces végétalisés non exploités (7%) (Figure 14).


Figure 14: Pourcentage d'exutoires (correspondant aux OR2 potentiels) en fonction de l'occupation du sol mobilisée pour leur implantation et prix moyen d'achat (scénario considéré: 95% des événements de pluie collectés et volume de stockage des ouvrages à 100 mètres cubes) (Bassin du versant du Briançon, Gard)


Pente et perméabilité des zones d’implantation

La moyenne des pentes moyennes au niveau des surfaces implantables est de l’ordre de 6.5 % (±0.5). Le maximum des pentes moyennes atteint 22 %, ce qui indique des disparités locales à prendre en compte pour certaines implantations. Cependant, ces cas ne sont pas majoritaires puisque l’écart type des pentes moyennes est faible. La perméabilité du sol sur les zones implantables sont déterminées par les données de textures issues de bases de données géographiques de sol au 1/15000 et selon la classification des groupes hydrologiques de sol (SCS, 1972). Nous observons que 48 % des exutoires se situent sur des sols C « peu perméable », 42 % sur des sols B « perméable » et très peu d’exutoires sur des sols A « très perméable », (Figure 15).


Figure 15: Pourcentage d'exutoires (correspondant aux OR2 potentiels) en fonction de la capacité de drainage des sols (scénario considéré: 95% des événements de pluie collectés et volume de stockage des ouvrages potentiels à 100 mètres cubes) (Bassin du Briançon, Gard)


Zones de protection de l’environnement et acceptabilité sociale

Aucun exutoire ne se situe sur des zones de protection de l’environnement sur le bassin versant du Briançon. L’acceptabilité sociale doit être prise en compte pour la réalisation de tout projet de société puisqu’elle peut constituer un frein ou au contraire un moteur relatif aux décisions prises.

Agrégation des critères de faisabilité et niveaux d’implantation

Pour chaque critère pris en compte, un degré de faisabilité est attribué en fonction de la difficulté de mise en œuvre et les moyens financiers à mobiliser pour réaliser l’implantation. L’utilisateur doit établir sa propre classification, hiérarchie et mode d’agrégation des critères en présence. Les modes d’agrégation sont prédéfinies. Pour cet exemple de scénario, nous avons décidé de procéder à une agrégation par sommation des niveaux de difficulté et d’établir les classes pour chaque critère de manière arbitraire(Tableau 5).


Tableau 5: Définition des classes des critères choisis pour évaluer la faisabilité d'implantation des ouvrages potentiels (Bassin versant du Briançon, Gard)


Ceci pour illustrer ce que peut faire le modèle. Sur chaque zone potentiellement implantable, un niveau global de difficulté d’implantation est ainsi défini (Figure 16). Dans ce cas présent, nous avons 27 % des ouvrages présentant un indice global évalué à 7 et 41.6 % à 8. L’indice global maximal est de 36. Ce qui correspondrait à une présence de tous les critères à leur niveau maximal sous l’emplacement des exutoires.


ZoomFigure 16: Indicateur global de faisabilité d'implantation sur le bassin du Briançon (Gard) (95% des événements de pluie collectés et volume de stockage des ouvrages potentiels à 100 mètres cubes


Texte

Conclusion/perspectives

L’outil d’aide à la décision pour la localisation de nouveaux OR2 permet d’identifier spatialement l’emplacement de nouveaux ouvrages et d’analyser la faisabilité d’implantation technique, financière et juridique de ces derniers. Il est  composé d’un module hydrologique et d’un module de faisabilité. Sa mise en œuvre nécessite la collecte de données métrologiques et géographiques à l’échelle nationale et/ou régionale ainsi que la détermination de niveaux pour les critères de faisabilité d’implantation. Le choix du mode d’agrégation permet de calculer un indice global du niveau de difficulté d’implantation lié à la dimension sociétale, financière et administrative.
L’outil est présenté dans sa version 1. La version 2 est actuellement en cours d’élaboration avec des améliorations sur le mode d’agrégation des critères de faisabilité d’implantation.
Il est important d’avoir à l’esprit que cet outil permet  de localiser les sites optimaux d’implantation et les contraintes associées et qu’il est nécessaire de coupler cette analyse avec un outil complémentaire pour déterminer le design des ouvrages (Volume, type d’aménagement, débit de fuite) afin d’optimiser le potentiel de dégradation et de rétention des produits phytosanitaires au sein des OR2 tout en conservant le cas échéant la capacité de stockage des volumes ruisselés durant les épisodes de pluie. Cet outil d’analyse complémentaire permet de définir le temps de séjour de l’eau dans l’ouvrage, le temps entre deux épisodes et la hauteur d’eau in situ en fonction de l’événement. Pour en savoir plus sur ce dernier, des informations supplémentaires sont disponibles sur le site du projet ENRHY (http://enrhy.u-strasbg.fr, Regazzoni et al., 2010 et rapport d’étape 2011 (disponible début 2012)).

Références bibliographiques

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Regazzoni C., Payraudeau S., Gregoire C., 2010. Développement des méthodologies d’aménagement et d’implantation de nouveaux Ouvrages de Rétention et de Remédiation (OR2) en Alsace, Rapport d’étape du projet Enrhy, 47 p.
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