Etude de la vulnérabilité des eaux aux produits phytosanitaires: indicateur environnemental et modèle mécaniste, en vue d’une meilleure gestion du bassin versant de la Leysse (Savoie) Bertrand de Bruyn To cite this version: Bertrand de Bruyn. Etude de la vulnérabilité des eaux aux produits phytosanitaires: indicateur environnemental et modèle mécaniste, en vue d’une meilleure gestion du bassin versant de la Leysse (Savoie). Hydrologie. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2004. Français. ￿NNT: ￿. ￿tel-00006400￿ HAL Id: tel-00006400 https://theses.hal.science/tel-00006400 Submitted on 7 Jul 2004 HAL is a multi-disciplinary open access L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est archive for the deposit and dissemination of sci- destinée au dépôt et à la diffusion de documents entific research documents, whether they are pub- scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, lished or not. The documents may come from émanant des établissements d’enseignement et de teaching and research institutions in France or recherche français ou étrangers, des laboratoires abroad, or from public or private research centers. publics ou privés. T H È S E présentée par Bertrand de Bruyn pour obtenir le titre de docteur de l’université Joseph Fourier - Grenoble 1 Spécialité : Géophysique, Géochimie et Géomécanique Étude de la vulnérabilité des eaux aux produits phytosanitaires : indicateur environnemental et modèle mécaniste, en vue d’une meilleure gestion du bassin versant de la Leysse (Savoie) Soutenue publiquement le 30 janvier 2004 devant le jury composé de : Président : M. Laurent Charlet Professeur à l’Université J. Fourier — Grenoble I Rapporteurs : M. Philippe Ackerer Directeur de Recherche au CNRS (IMFS — Strasbourg) M. André Mermoud Professeur à l’école Polytechnique de Lausanne (Suisse) Examinateur : M. Roger Moussa Chargé de recherche INRA-LISAH — Montpellier Directeur de thèse : M. Michel Vauclin Directeur de Recherche au CNRS (UMR 5564 — Grenoble) Co-directeur de thèse : Mme Catherine Freissinet Directrice de projets à SOGREAH — LHF Thèse préparée au sein du Laboratoire d’étude des Transferts en Hydrologie et Environnement (LTHE, UMR 5564, CNRS, INPG, UJF, IRD) et de SOGREAH — Grenoble Résumé Étude de la vulnérabilité des eaux aux produits phytosanitaires : indicateur environnemental et modèle mécaniste, en vue d’une meilleure gestion du bassin versant de la Leysse (Savoie) Auteur : Bertrand de BRUYN Le bassin versant de la Leysse (300 km2) - Savoie - a fait l’objet d’une modélisation mécaniste distribuée, fondée sur le logiciel MIKE SHE qui a permis de reproduire l’hydro- logie du bassin par simulation des karsts, des nappes et des terrains à fort ruissellement. Unmodèledetransportdesubstancechimique,filsdumodèlehydrologique,apermis de simuler des scenarii de pollutions plausibles : ponctuelles causées par des déversements accidentels ou diffuses par les produits phytosanitaires. Il montre le rôle prépondérant des eaux de surface pour le transfert des pollutions. Un indicateur environnemental de vulnérabilité des eaux de surface aux produits phytosanitaires, VESPP, de formulation simple et aux paramètres aisés à recueillir, a été évalué spatialement sur le bassin. Ses résultats sont en bon accord avec ceux du modèle. Ainsi validé, l’indicateur et sa méthode d’analyse des imprécisions, fondée sur la logique floue, peuvent être utilisés par des gestionnaires. Sa mise en place opérationnelle dans un logiciel d’aide à la décision a été réalisée par l’ajout de fonctionnalités au S.I.G. MapInfo. Mots clefs : Modèle hydrologique MIKE SHE; Indicateur environnemental VESPP; Qualité des eaux; Vulnérabilité; Imprécision; Outil d’aide à la décision; Leysse. Abstract Study of water vulnerability to phytosanitary products: environmental indicator and mechanistic model, with a view to improving the management of the Leysse catchment area (Savoie, France) Author : Bertrand de BRUYN A distributed mechanistic model of the Leysse catchment area was built using the MIKE SHE software, with the aim at reproducing its hydrology by simulating the karstic formations, aquifers and areas with severe runoff. Amodelofchemicaltransportwasusedtosimulatepotentialpollutionbyaccidental spilling or spreading of phytosanitary products. It showed the preponderant role of surface water in transferring pollution. Anenvironmentalindicatorofsurfacewatervulnerabilitytophytosanitaryproducts, VESPP, was spatially evaluated over the catchment area. This indicator has a simple formula and the corresponding parameters are easy to gather. The results are in good agreement with those of the model. Thus validated, the indicator and its method of fuzzy analysis of imprecisions can be used by managers. It was implemented in a decision-making software based on the MapInfo GIS. Key words : MIKE SHE hydrological model; VESPP Environmental indicator; Water quality; Vulnerability; Imprecision; Decision-aid software; Leysse. À Vanessya,... Remerciements À l’heure de conclure ce travail de thèse, il ne me fait aucun doute qu’il a une dimen- sion collective qu’il convient de souligner. Tout d’abord je tiens à remercier les partenaires qui ont investi dans ce projet : le LTHE dirigé par M. Vauclin puis par J.D. Creutin; Sogreah, qui au travers de sa Branche Conseil que dirige Mr. J. M. Usseglio et sa divi- sion LHF placée sous la responsabilité de Mr. P. Sauvaget a été un partenaire essentiel de ce projet et enfin le Conseil Régional Rhône-Alpes, présidé par Mme Anne-Marie Comparini qui a permis de subvenir à une part essentielle de cette action de recherche. Mes remerciements vont à Mrs P.Ackerer et A. Mermoud, pour avoir accepté de rapporter sur le mémoire, ainsi qu’à Mrs L. Charlet et R. Moussa qui en ont été les examinateurs. Merci également à ceux que j’ai pu croiser au cours de ce périple, notamment au cours du projet EUROLAKES, et qui furent nos partenaires et parmi eux Marcin, Sylvie, Bernd, Dieter, Eckard, Dominique et tous les incontournables des « meetings EURO- LAKES ». Ma gratitude va également à nos partenaires locaux et tout particulièrement à Mr. Jalinoux du CISALB, qui a été un interlocuteur privilégié tout au long de ce travail. Merci à toute l’équipe du LHF. Catherine Freissinet a rendu possible cette thèse et elle en a accepté la co - direction. Merci encore à tous ceux qui furent pendant ces trois ans (selon certains je faisais partie des meubles ...) mes collègues : Laure, Chantal, Martine, Arielle, Sonia, Amandine, Marie-Laure, Florence, Catherine, Géraldine, Agnès, Emmanuelle, Céline, Régis, Yvon, Pierre, Claude, Mareck, Eric, Christophe, Philippe, Olivier, René... Unementionparticulièrecependantpourceuxquiontpartagélebureauquej’occupai, les derniers, Yvon et Olivier ayant été les mieux servis je crois...! Merci aux personnes des divisions environnantes de Sogreah, Marc en particulier qui a toujours été disponible, mais également à tous ceux qui font vivre le second étage : Sabine, Noëlle, Sébastien... Je transmets ici également toute mon énergie à Audrey : bonne chance et surtout bon courage pour la dernière ligne droite. Merci à Michel Vauclin, qui fut au cours de ce parcours mon plus précieux recours à tous les moments et qui a accepté de diriger ce travail de thèse. Avec lui c’est également à