Soutenance de thèse – Doctorat Interface Nature-Sociétés 7 décembre 2009
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Transcript of Soutenance de thèse – Doctorat Interface Nature-Sociétés 7 décembre 2009
La confrontationentre les besoins et les ressources en eau
en moyenne montagne cristalline
Directeur de thèse : M. Bernard ETLICHER
Soutenance de thèse – Doctorat Interface Nature-Sociétés7 décembre 2009
Site Tréfilerie – Bâtiment G – Salle du Conseil
Yohann BENMALEK
2
Sommaire de la présentation
Introduction : une question géographique
Méthodologie d’étude
I La ressource en eau
II Les besoins en eau
III Le rapport entre besoins et ressources en eau
IV Les crises
Conclusion et perspectives
I
II
III
IV
4
Le cadre géographique
92 communes.
Période étudiée : 1971-2009
Territoire de moyenne montagne
Densités faibles
Occupation du sol dominante : agriculture / prairies / forêts
I
II
III
IV
5
Pourquoi une telle étude ?Quelle problématique ?
Sécheresse et canicule de 2003.
Au cœur de plusieurs disciplines.
Problématique : Equilibre entre besoins et ressources en eau ? Déséquilibres ?
Probabilités ? Durée ? Lieux ?
I
II
III
IV
7
Méthodologie d’étudeDes données climatologiques au bilan hydrique
OBJECTIF :
La ressource en eau permet-elle de satisfaireles besoins en eau sur le territoire d’étude ?
Si oui, à quelle période ?Sur tout le territoire ?
L’outil de réponse est le Bilan Hydrique.
Comment construire cet outil ?
I
II
III
IV
8
Méthodologie d’étudeLa méthode de construction des
cartes de températures et de précipitations
Résidu« négatif »
Résidu« positif »
Droite de régression calculée à partir des données météorologiques et de l’altitudeJuin 2003 (Source : Météo-France) - TEMPERATURES
Carte des résidus - Juin 2003 - TEMPERATURESLocalisation des stations météorologiques – Juin 2003 (Source : Météo-France)TEMPERATURES
Carte des températures - Juin 2003
I
II
III
IV
9
Méthodologie d’étudeLa méthode de construction des
cartes de températures et de précipitations
Résidu« négatif »
Résidu« positif »
Localisation des stations météorologiques – Juin 2003 (Source : Météo-France)PRECIPITATIONS
Droite de régression calculée à partir des données météorologiques et de l’altitudeJuin 2003 (Source : Météo-France) - PRECIPITATIONS
Carte des résidus - Juin 2003 - PRECIPITATIONSCarte des précipitations - Juin 2003
I
II
III
IV
11
I. La ressource en eauLes précipitations
Précipitations moyennes annuelles – 1971-2000 (Source : Météo-France)
I
II
III
IV
12
I. La ressource en eauLes températures
Températures moyennes annuelles – 1971-2000 (Source : Météo-France)
I
II
III
IV
13
I. La ressource en eauEvolution de la Réserve Utile
au cours de l’année hydrologique
Etat de la R.U. en mai (1971-2000)Etat de la R.U. en juin (1971-2000)Etat de la R.U. en juillet (1971-2000)Etat de la R.U. en août (1971-2000)Etat de la R.U. en septembre (1971-2000)Etat de la R.U. en octobre (1971-2000)Etat de la R.U. en novembre (1971-2000)
I
II
III
IV
15
I. La ressource en eauBilan
Période « normale » = Ressource en eau assurée sur tous les bassins versants.
Eté : Réserve Utile entamée mais jamais épuisée Températures plus élevées
E.T.R. proche de E.T.P.
I
II
III
IV
17
II. Les besoins en eauLa végétation du Parc Naturel Régional du Pilat
Besoins en eau de la végétation du Parc Naturel Régional du Pilat
I
II
III
IV
18
II. Les besoins en eauL’industrie
Prélèvements industriels en m3 en 2005
I
II
III
IV
Valeurs en m3 :
19
II. Les besoins en eauL’évolution de la population
Evolution de la population 1999 – 2006 (I.N.S.E.E.)Nombre d’habitants par commune en 2006 (I.N.S.E.E.)
I
II
III
IV
20
II. Les besoins en eauBilan
La végétation : besoins très variables
Industrie : prélèvements ponctuels importants Vallées du Furan, du Gier, de la Semène
Alimentation en Eau Potable : Besoins importants sur les vallées du Furan et du Gier
En déclin démographique Hausse de la population sur les autres secteurs
Enjeux actuels et futurs
I
II
III
IV
22
III. Le rapport besoins / ressourcesLa végétation du Parc Naturel Régional du Pilat
Rapport Précipitations annuelles / Besoins en eauRapport Bilan Climatique (P-ETP) / Besoins en eau
I
II
III
IV
23
III. Le rapport besoins / ressourcesDisponibilité de l’eau en 2006
Disponibilité en eau en mètre cube par habitant
III. Le rapport besoins / ressourcesDisponibilité de l’eau en 2020
I
II
III
IV
24
III. Le rapport besoins / ressourcesPrix de l’eau – Consommation de l’eau potable
Prix TTC de l’eau sur 31 communes : De 0,76 € à 3,98 €
Facteurs d’évolution du prix de l’eau : l’état du réseau
Taux de rendement de 63 à 89 % en 2003
les nécessités d’intervention sur le réseau d’alimentation en eau potable
le mode de gestion
Consommation de l’eau potable (2000 à 2004)
Données de référencesur 58 communes
I
II
III
IV
25
III. Le rapport besoins / ressourcesBilan
Précipitations > Besoins en eau sauf sur le versant nord du Massif du Pilat
Prix de l’eau très variable
Etat inégal du réseau d’Alimentation en Eau Potable
Consommation de l’eau potable souvent < 150 litres par jour et par personne
I
II
III
IV
27
IV. Les crises3 types de sécheresses
Cadre géographique : station, bassin versant ou territoire d’étude
P (mm)
P (mm)
P (mm)
P (mm)
4 x T (°C)
3 x T (°C)
2 x T (°C)
A l’échelle d’une année
Total précipitations annuelles (mm) / 12(Rapport au mois)
Comparé à
Température moyenne annuelle (°C)
Sécheresse météorologique
Sécheresse pédologique
Sécheresse hydrologique
A l’échelle d’un mois
Total précipitations mensuelles (mm)
Comparé à
Température moyenne mensuelle (°C)
Exemple : il est tombé 600 mmen une année…
Exemple : il est tombé 40 mmen un mois…
I
II
III
IV
28
IV. Les crisesQuels secteurs à risques ?
Secteurs les plus bas Températuresplus élevées Précipitationsplus faibles
Ruisseaux des ravins rhodaniens à sec en été
Sécheresse météorologique – Eté (1971-2000)Sécheresse pédologique – Eté (1971-2000)Sécheresse hydrologique – Eté (1971-2000)
I
II
III
IV
29
Précipitations décennales et centennales
11 stations de référence – Période « normale » 1971-2000
Loi normale
Calcul des probabilités 0,1 et 0,01
Méthode inspirée de la méthode AURELHY
IV. Les crisesComment déterminer
les probabilités d’occurrence de la sécheresse ?
I
II
III
IV
31
IV. Les crisesPrécipitations décennales et besoins en eau de la végétation
Précipitations décennales – Besoins en eau (P.N.R. du Pilat)
I
II
III
IV
32
IV. Les crisesPrécipitations décennales et disponibilité en eau
Disponibilité en eau en mètre cube par habitant (2006)Disponibilité en eau en mètre cube par habitant (2020)
I
II
III
IV
33
IV. Les crisesPrécipitations centennales et risques de sécheresses
Précipitations centennales Sécheresse pédologiqueSécheresse météorologiqueSécheresse hydrologique
I
II
III
IV
34
IV. Les crisesPrécipitations centennales et besoins en eau de la végétation
Précipitations centennales – Besoins en eau (P.N.R. du Pilat)
I
II
III
IV
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IV. Les crisesConclusion
Equilibre menacé localement et temporairement par la sécheresse
Prise de conscience nécessaire de tous
Bonne connaissance des niveaux d’intervention Bulletins de Situations Hydrologiques Niveaux
Nappes : peu dans la région Réservoirs Retenues artificielles Etat des réseaux
I
II
III
IV
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Un équilibre menacé ?
Besoins différents selon les usagers Niveaux de connaissance variables
Equilibre entre besoins et ressources en eau rarement menacé.
Enjeu sanitaire
Pollution des sols ? Exploitation minière ancienne Pollution diffuse Rejets des stations d’épuration ?
I
II
III
IV
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La prévision des crises est délicate
Ecoulement déficitaire = limitation de l’usage de l’eau Ecoulement seul critère de décision ?
Quelle coordination entre les acteurs ?
Comment prévoir la sécheresse ? Durée ? Etendue spatiale ?
I
II
III
IV
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Pistes Application à d’autres domaines de moyenne montagne
cristalline
Plusieurs domaines climatiques ?
Prise en compte d’autres paramètres ? Energie solaire Cycle de l’eau
Infiltration / Intensité des précipitations Ruissellement / Pente Eaux souterraines
Mesures à la parcelle ?
Objectif : Modélisation
I
II
III
IV