Combinaison des parts relatives de risque et détermination de la vulnérabilité résultante

Les parts relatives de risque étant définies pour chaque étape sur la base de critères physiques (le logigramme présenté sur la Figure 8 en donne une synthèse), il est précisé ici comment celles-ci vont être combinées pour déterminer les vulnérabilités résultantes par type de transfert. Le mode de combinaison

retenu découle de la hiérarchisation et de la complémentarité des processus retenus comme principes élémentaires pour décrire les mécanismes de transfert et consiste simplement à effectuer le produit de la part relative de risque de l’étape n avec celle de l’étape n-1 (i.e. report du risque « résiduel » d’une étape vers la suivante).

Ce mode de combinaison justifie le chiffrage du risque relatif à l’aide de pourcentages (ce qui ne serait pas possible en cas d’utilisation de scores entiers). Il permet de simplifier au maximum le nombre d’opérations effectuées pour traiter l’ensemble des mécanismes considérés et permet de « chiffrer » la vulnérabilité pour chaque type de transfert en assurant la cohérence des résultats. En effet, chaque critère de vulnérabilité n’est utilisé qu’une fois mais influence tous les transferts successifs. Il présente aussi l’avantage de ne pas faire intervenir d’expertise supplémentaire, contrairement aux approches nécessitant la définition de pondérations entre critères de vulnérabilité.

Un exemple destiné à illustrer le calcul réalisé est présenté ci-dessous pour une unité cartographique fictive (Tableau 12 et Tableau 13). Les caractéristiques du milieu sont prises arbitrairement ; elles correspondent à un sol filtrant sur substratum moyennement perméable et une pente plutôt faible. Deux déclinaisons sont présentées pour illustrer le résultat obtenu selon l’absence ou la présence de drainage.

Cet exemple permet d’illustrer une situation où plusieurs transferts sont susceptibles de coexister (aucun risque ne se dégage nettement avec un risque maximal qualifié de « moyen » pour l’infiltration et de « faible » à « très faible » pour les autres modes de transfert), cas qui pourrait être rencontré fréquemment sur certains territoires mais reste rarement envisagé par les autres méthodes où seul le transfert considéré comme dominant est généralement cartographié.

Enfin, une possibilité intéressante offerte par l’approche est de pouvoir rassembler certains résultats par catégories de transfert, en faisant par exemple la somme des risques de ruissellements (ruissellement hortonien et ruissellement par saturation), la somme des risques d’écoulements de sub-surface (écoulement hypodermique et drainage) voire la somme des risques de l’ensemble des transferts superficiels susceptibles d’affecter les eaux de surface (ruissellements et écoulements de sub-surface, égale à 55 % dans l’exemple donné plus bas).

De fait, le total des risques de transfert vers les milieux aquatiques, (qu’ils soient superficiels ou souterrains) atteint 100 %, en accord avec la notion de bilan sous-jacente. A ce stade, il en résulte que la vulnérabilité globale est très forte en tout point de l’AAC, ce qui ne donne a priori aucune information sur les zones à protéger en priorité. Cette première phase n’est ainsi destinée qu’à évaluer l’importance relative des

différents mécanismes de transfert en se plaçant dans une situation théorique où la quantité d’eau disponible n’est pas un facteur limitant. Un paramètre supplémentaire intervenant dans l’explication de contrastes spatiaux et/ou temporels de vulnérabilité reste encore à prendre en compte pour déterminer, en fonction de facteurs climatiques, les quantités d’eau disponibles pour générer des écoulements et venir moduler le risque relatif associé à chaque type de transfert au cours du temps. Cette seconde étape est abordée en section 3.5.

Figure 8 : Logigramme synthétique de la méthode

Etape 1 : Bilan du ruissellement hortonien après interception par la surface Critère(s) suggérés(s) :

- Conductivité hydraulique à saturation (Tableau 5)

- Sensibilité à la battance (Tableau 6) selon la période de l’année

Vulnérabilité au ruissellement hortonien Vulnérabilité à l’infiltration dans le sol

Etape 2 : Bilan de l’infiltration profonde à l’interface sol-substratum Critère(s) suggérés(s) :

- Ordre de grandeur de perméabilité (Tableau 7)

- Points d’infiltration préférentielle et/ou densité de fracture (Tableau 8) - IDPR (Tableau 9)

Vulnérabilité à l’infiltration profonde Vulnérabilité à l’engorgement du sol

Etape 3a : Prise en compte du drainage agricole Critère(s) suggérés(s) :

- Carte des parcelles drainées (données spatialisées) - % de surface drainée (données non spatialisées)

Vulnérabilité au drainage agricole Vulnérabilité à l’engorgement des sols pondérée par le

% de surface drainée

Etape 3b : Bilan de l’eau exportée en sub-surface par écoulements hypodermiques

Critère(s) suggérés(s) : - Pente (Tableau 10) - Indice IBK (Tableau 11)

Vulnérabilité aux écoulements hypodermiques Vulnérabilité au ruissellement par saturation

En cas de données non spatialisées En l’absence de drainage En présence de drainage

Étape Caractéristique du milieu Parts relative de risque (%) Vulnérabilité résultante

Interception par la

surface du sol 10

1 Sol filtrant

Risque résiduel 90

Transferts par ruissellement hortonien = 10 % (risque très faible)

Étape Caractéristique du milieu Parts relative de risque (%) Vulnérabilité résultante

Infiltration à l’interface sol- substratum 50 0.9 x 0.5 2 Substratum moyennement perméable Risque résiduel 50

Transferts par Infiltration profonde = 45 % (risque moyen)

Étape Caractéristique du milieu Parts relative de risque (%) Vulnérabilité résultante

Exportation de l’eau par drainage 100

0.9 x 0.5 x 1

3 Présence de drainage

Risque résiduel 0

Transferts par drainage = 45 % (risque moyen)

Étape Caractéristique du milieu Parts relative de risque (%) Vulnérabilité résultante

Exportation de l’eau par écoulements de sub-surface

10

0.9 x 0.5 x 0 x 0.1 Transferts par écoulements de sub-surface = 0 % (risque très faible)

4 Pente faible

Saturation du sol 90

0.9 x 0.5 x 0 x 0.9 Transferts par ruissellement par saturation = 0 % (risque très faible)

Tableau 12 : Exemple illustrant le mode de combinaison des parts relatives de risques permettant de déterminer le niveau de vulnérabilité résultant associé à chaque type de transfert en présence de drainage

Étape Caractéristique du milieu Parts relative de risque (%) Vulnérabilité résultante

Interception par la

surface du sol 10

1 Sol filtrant

Risque résiduel 90

Transferts par ruissellement hortonien = 10 % (risque très faible)

Étape Caractéristique du milieu Parts relative de risque (%) Vulnérabilité résultante

Infiltration à l’interface sol- substratum 50 0.9 x 0.5 2 Substratum moyennement perméable Risque résiduel 50

Transferts par Infiltration profonde = 45 % (risque moyen)

Étape Caractéristique du milieu Parts relative de risque (%) Vulnérabilité résultante

Exportation de l’eau par drainage 0

0.9 x 0.5 x 0

3 Présence de drainage

Risque résiduel 100

Transferts par drainage = 0 % (risque très faible)

Étape Caractéristique du milieu Parts relative de risque (%) Vulnérabilité résultante

Exportation de l’eau par écoulements de sub-surface

10

0.9 x 0.5 x 1 x 0.1 Transferts par écoulements de sub-surface = 4.5 % (risque très faible)

4 Pente faible

Saturation du sol 90

0.9 x 0.5 x 1 x 0.9 Transferts par ruissellement par saturation = 40.5 % (risque moyen)

Tableau 13 : Exemple illustrant le mode de combinaison des parts relatives de risques permettant de déterminer le niveau de vulnérabilité résultant associé à chaque type de transfert en l’absence de drainage