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figure 55 swat figure figure 56 figure gis method
L’état de l’art a abouti aux conclusions suivantes :
· les éléments nutritifs restent la problématique la plus importante concernant la qualité de l'eau à la fois pour l'industrie et les gestionnaires des bassins versants. Les pesticides sont le principal groupe de composés traces organiques de la pollution diffuse ;
· la mise en place de zones tampons artificielles peut être une mesure de protection efficace pour at-ténuer la pollution diffuse d’origine agricole, complétant les mesures de gestion agricole prises par ail-leurs (usages raisonnés, couverture des sols, etc.) ;
· les scénarios de gestion peuvent être testés en utilisant des modèles numériques à l'échelle du bas-sin versant ;
· l'identification des « hotspots » de nitrates par le biais de SIG peut constituer une option adaptée et simple.
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RÉELLE (2009-2013) »
Cette deuxième phase du projet se concentre sur l'efficacité des initiatives existantes et sur de nou-velles conceptions de zones tampons pour la réduction des éléments nutritifs et des pesticides.
Les questions suivantes ont été abordées :
• détermination des conditions optimales et de conception pour l'élimination des nitrates et de cer-tains pesticides en laboratoire et en mésocosme ;
• efficacité des zones tampons artificielles (zones humides artificielles, fossé réactif) via des études de cas dans l'Indiana (États-Unis) et en Bretagne.
Les systèmes mis en œuvre ont été choisis en fonc-tion de leur potentiel de rétenfonc-tion des nitrates.
Seules les actions engagées sur le bassin versant de l’Ic (6 900 ha, et concentrations maximales en nitrates à la prise d’eau de l’ordre de 100 mg/L) sont présentées plus en détail dans la suite de la fiche ;
• implémentation des résultats de surveillance in situ dans le modèle SWAT pour évaluer les résul-tats à attendre à l’échelle du bassin versant suite à la mise en œuvre de diverses zones tampons.
Ainsi, afin de concevoir des systèmes efficaces, les es-sais ont été effectués à différentes échelles :
1) échelle de laboratoire (2 ans et demi) :
Dans le laboratoire, des expériences ont été menées sur des colonnes composées de différents substrats orga-niques à différents temps de séjour hydraulique (HRT).
L'efficacité de réduction des nitrates et de deux herbi-cides communs en Europe (bentazone et isoproturon) a été explorée.
2) échelle du mésocosme (2 ans) :
A l'échelle du mésocosme, des rigoles parallèles ont été remplies avec le substrat identifié comme étant le plus approprié lors des expérimentations en laboratoire, pour un essai de deux ans. Ce substrat est composé d’un mélange de paille et de copeaux de bois.
3) échelle de la parcelle (3 ans) :
Un fossé d'infiltration (fossé réactif) et deux zones hu-mides simples (lagune de surface et lagune d’infiltration)
sormais suivis pour étudier les effets sur les concentra-tions en nitrates et en pesticides.
Leur implantation a été choisie sur la base des résul-tats de l’outil SIG et en concertation avec le SMEGA (Syndicat Mixte Environnemental du Goëlo et de l'Ar-goat) dont le rôle est de mettre en place des politiques de gestion et d'entretien des espaces ruraux et publics de façon durable. Le SMEGA est notamment interve-nu pour mettre en place les aménagements en concer-tation avec les agriculteurs (pas d’acquisition pour l’instant). Puis, sur les sites présélectionnés, des infor-mations complémentaires ont été recueillies (test d’in-filtration, relevés topographiques, etc.) afin de choisir le type de zone tampon artificielle adéquat, susceptible d’éliminer les nutriments y compris en période de forts débits ainsi que les instruments nécessaires pour le suivi des 2 sites « pilotes » (SETUDE/SEEGT, KWB).
Les aménagements, financés par l’agence de l’eau Loire-Bretagne, ont été implantés en 2009 afin d’étu-dier leurs performances en différentes situations de dé-bit. Le suivi hydraulique a été planifié, installé et conduit par SETUDE/SEEGT. En parallèle, le SMEGA a contri-bué à l’échantillonnage sur les sites pour le suivi analy-tique et à l’entretien des sites.
figure 57
Photographie de la lagune à flux
horizontal
EXEMPLES DE PROJETS FAISANT APPEL À L’INGÉNIERIE ÉCOLOGIQUE CHAPITRE 4 >
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figure 58
GÉOMEMBRANE
0,30
13,53 15,73
0,60 0,20 0,30 0,50
0,30
max.min.
GÉOMEMBRANE 8,80
12,76
0,50 1,00 0,50 0,30
max.min.
BASSIN D'INFILTRATION 10X20 m
Temps de rétention entre 4 h et 30 h ( selon débit d'alimentation )
BASSIN À FLUX HORIZONTAL 10X20 m
Temps de rétention entre 10 h et 2/3 j ( selon débit d'alimentation )
Schémas des deux types de lagunes étudiées
De nombreux paramètres ont été pris en compte pour le suivi détaillé des sites pilotes (2009-2013) par le CAE, responsable des analyses :
• pH, T°, conductivité et O2 dissous ;
• NO3-, NH4, PO43-, PT, NT, COD (Carbone Orga-nique Dissous) ;
• débits et hauteurs en continu (SETUDE).
L’analyse des données est réalisée par KWB sur la période 2010-2013. Les résultats de ces expériences permettront
d’enrichir et de caler le modèle de simulation SWAT. Elles permettront ensuite de simuler les résultats qui peuvent être obtenus sur la qualité de l’eau à la prise d’eau pour la production d’eau potable sur le long terme en utilisant ces zones tampons réparties sur le bassin versant, en complé-ment de l’amélioration des pratiques agricoles.
Enfin, la publication d’un guide permettra d’aider les dé-cideurs à élaborer des stratégies pour lutter contre la pollution à l'échelle du bassin versant.
PARTENAIRES
VERI / KWB : Coordination et financement du projet de R et D (Montant total : 1.4 M€) Université de Giessen : modélisation avec SWAT
KWB : développement de la méthode SIG
Agence Fédérale pour l’Environnement (UBA) : expérimentations au laboratoire et en mésocosmes Université d’Indianapolis : étude de site à Indianapolis
SMEGA, Veolia Eau Région Ouest, SETUDE/SEEGT, CAE de Rennes : étude de site en Bretagne Agence de l’eau Loire-Bretagne, Conseil général des Côtes d’Armor, Région Bretagne,
SMEGA : financement du suivi du site en Bretagne
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1. ELÉMENTS DE CONTEXTE