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

Introduction :une question géographique

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

6Méthodologie d’étude

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

10

Première partie : La ressource en eau

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

14

I. La ressource en eauBilan hydrique par bassin versant

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

Deuxième partie :Les besoins en eau

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

Troisième partie :Le rapport entre besoins et

ressources en eau

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

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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

Quatrième partie :Les crises

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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

30

IV. Les crisesLes précipitations décennales

Précipitations décennales (1971-2000)

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

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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

Conclusionet perspectives

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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

38

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

39

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

Merci de votre attention