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1 CARRTEL - Centre Alpin de Recherche sur les Réseaux Trophiques et Ecosystèmes Limniques

Abstract : Urban wastewater are now widely collected and treated. Many questions still remain about the impact of climatic or anthropic evolution on the mobilisation and the transfer of phosphorus to Lake Bourget. This work deals with hydrological and nutrient modelling to understand phosphorus mobilization and transfers processes and to test mitigation options. Thesis is supported by a CIFRE agreement between SAFEGE office and UMR CARRTEL, in partnership with the CISALB. In this context, 2 experimental watersheds nested and variable in land uses one agricultural of 250 ha, the other suburban and agricultural of 6,800 ha were instrumented and followed at their outlet over a period of 18 months continuous measurement of flow and some key parameters of physico-chemical water quality. Hydro-chemical measurements led to a qualitative and quantitative characterization of the exports regime at the outlet of each watershed water flow, suspended solids, some forms of phosphorus – total, particulate, dissolved - and nitrogen. The exports were then modeled. To account for some specifics processes of mobilization and transfer of phosphorus variable source areas -in-stream- processes, some developments of the SWAT model were implemented. IIn this context, this works provides an improved scientific understanding of the mechanisms of transfer of phosphorus. Modeling tool can support the development of mitigation options for best management practices included in the framework of the -Lake Bourget watershed contract-.

Résumé : Les eaux résiduaires urbaines du bassin versant du lac du Bourget sont largement collectées et traitées. Les gestionnaires du lac s-interrogent, dans le contexte de l-évolution climatique et de l-évolution des usages des sols, sur l-impact et les modalités de maîtrise des pertes en phosphore et en particulier de la contribution des sources diffuses d-origine agricole. La thèse vise à modéliser les régimes d-exportation du phosphore vers le lac, dans la perspective de tester des scénarios de maîtrise des flux. Elle s-inscrit dans un dispositif de recherche opérationnelle CIFRE entre le bureau d-étude SAFEGE et l-UMR CARRTEL, en partenariat avec le CISALB Comité Intersyndical pour l-Assainissement du Lac du Bourget. Dans ce cadre, deux sous bassins versants expérimentaux emboîtés représentatifs de la géographie du bassin du Bourget, l-un rural dominé par l-élevage laitier de 250 ha, l-autre périurbain et agricole de 6800 ha ont été équipés et suivis à leur exutoire durant une période de 18 mois. Les suivis hydrochimiques ont permis une caractérisation qualitative et quantitative des régimes d-exportations à l-exutoire de chaque bassin versant flux hydrologique, de matières en suspension, du phosphore total, particulaire, et dissous, et de certaines formes d-azote – nitrate, ammonium. Ces flux ont été modélisés à l-aide du modèle SWAT. Pour rendre compte de certains processus spécifiques de mobilisation et de transfert de la charge en phosphore, des développements ont été mis en œuvre extension de l-aire de saturation des sols en relation avec la mise en charge des nappes, stockages transitoires, remobilisations au sein du réseau hydrographique qui constituent une des principales avancées de la thèse. Les résultats obtenus apportent une amélioration des connaissances scientifiques sur les mécanismes de transfert du phosphore. Les développements en termes de modélisation constituent un outil adapté pour accompagner la mise en place d-un plan d-actions visant la réduction des flux de phosphore parvenant au lac du Bourget, ceci dans la perspective des évolutions climatiques.

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Keywords : In-stream processes Hydrological modelling Non point sources

Mots-clés : Modélisation hydrologique Processus in-stream Pollutions diffuses





Autor: Florent Pezet -

Fuente: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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