Modélisation orientée décision des processus de transfert par ruissellement et subsurface des herbicides dans les bassins versants agricoles.
Résumé
The use of pesticides in modern agriculture is a major problem for ecosystems and human health. One of consequences is major problems is the degradation of the surface and subsurface water quality for consumption and water quality of ecosystems.
There is a real need for operational tools to aggregate of the processes of transfers at the level of the catchments in order to predict the pesticides contaminations of water. The main operational tools are environmental indicators which use is fast and simple. They assess only a level of risk, but do not discretize it in space and time.
An oriented decision model of herbicide transfer by surface runoff and subsurface flow is proposed here. It produces a semi-quantitative valuation of the herbicides river contamination on small cultivated catchments (a few tens km²) during a few months following the treatments. An original spatial representation is established. It is based on agricultural practices and flow path ways in catchment area by using tree structure linking field outlet and their contributory areas. This spatial representation allows a realistic and operational modelling for the end users.
This model is based on a spatial structure that integrates hydrographic, ditches and hedges networks of the catchment. The major processes of herbicides transfers in catchment on low permeable bedrock are the surface runoff and subsurface flow. The surface runoff is calculated according to the surface conditions and the contamination level of subsurface flow is calculated according to the depth of shallow groundwater from the soil surface.
To generate realistic scenarios of weeding technical routes on catchments including a significant number of fields, a decisional model was developed and coupled with the transfer model. This decisional model simulate the farmer decisions in various organization levels (fields, farms).
This model was applied to the catchment of Frémeur, catchment of the network Bretagne Eau Pure.
There is a real need for operational tools to aggregate of the processes of transfers at the level of the catchments in order to predict the pesticides contaminations of water. The main operational tools are environmental indicators which use is fast and simple. They assess only a level of risk, but do not discretize it in space and time.
An oriented decision model of herbicide transfer by surface runoff and subsurface flow is proposed here. It produces a semi-quantitative valuation of the herbicides river contamination on small cultivated catchments (a few tens km²) during a few months following the treatments. An original spatial representation is established. It is based on agricultural practices and flow path ways in catchment area by using tree structure linking field outlet and their contributory areas. This spatial representation allows a realistic and operational modelling for the end users.
This model is based on a spatial structure that integrates hydrographic, ditches and hedges networks of the catchment. The major processes of herbicides transfers in catchment on low permeable bedrock are the surface runoff and subsurface flow. The surface runoff is calculated according to the surface conditions and the contamination level of subsurface flow is calculated according to the depth of shallow groundwater from the soil surface.
To generate realistic scenarios of weeding technical routes on catchments including a significant number of fields, a decisional model was developed and coupled with the transfer model. This decisional model simulate the farmer decisions in various organization levels (fields, farms).
This model was applied to the catchment of Frémeur, catchment of the network Bretagne Eau Pure.
L'utilisation des produits phytosanitaires dans l'agriculture moderne pose un problème pour l'équilibre des écosystèmes et la santé de l'homme. Un des problèmes majeurs est la dégradation de la qualité de l'eau de surface et de l'eau souterraine pour la consommation et la qualité des écosystèmes aquatiques.
Il existe un réel besoin d'outils opérationnels facilitant l'agrégation des processus de transferts au niveau des bassins versants à des fins de maîtrise des contaminations des eaux par les produits phytosanitaires. La plupart des outils opérationnels sont des indicateurs environnementaux, rapides et simples d'utilisation. Cependant, ils ne donnent que un niveau de risque et n'intègrent pas ou très peu l'incertitude liée à des critères spatiaux et temporels.
Cette thèse propose un modèle orienté décision des transferts par ruissellement et subsurface des herbicides. Il vise à produire une évaluation semi-quantitative de la contamination des eaux de rivière par les herbicides à l'échelle de petits bassins versants agricoles (quelques dizaines km²) au cours des quelques mois suivant les traitements. Une nouvelle représentation spatiale a été proposée. Elle est basée sur la spatialisation des pratiques agricoles et des processus physiques de transferts du bassin versant sous la forme d'un arbre d'exutoires de parcelles. Ce niveau de représentation permet une modélisation réaliste, opérationnelle et répondant aux besoins des acteurs locaux.
Le modèle intègre le réseau hydrographique, le réseau de fossés et le réseau de haies structurant l'espace du bassin versant. Les processus majeurs de transfert des herbicides dans les bassins sur socle sont le ruissellement et les écoulements de subsurface. Ces processus sont modélisés de manière simple mais explicite. Le ruissellement est calculé en fonction des états de surface du sol et le degré de contamination par subsurface est calculé en fonction de la profondeur de nappe.
Pour permettre de générer des scénarii réalistes d'itinéraires techniques de désherbage sur des bassins versants comprenant un nombre important de parcelles, un modèle décisionnel est développé et couplé au modèle de transfert. Ce modèle décisionnel simule les décisions des agriculteurs à différents niveaux d'organisation (parcelle, exploitation).
L'application du modèle porte sur le bassin versant du Frémeur, bassin versant du réseau Bretagne Eau Pure.
Il existe un réel besoin d'outils opérationnels facilitant l'agrégation des processus de transferts au niveau des bassins versants à des fins de maîtrise des contaminations des eaux par les produits phytosanitaires. La plupart des outils opérationnels sont des indicateurs environnementaux, rapides et simples d'utilisation. Cependant, ils ne donnent que un niveau de risque et n'intègrent pas ou très peu l'incertitude liée à des critères spatiaux et temporels.
Cette thèse propose un modèle orienté décision des transferts par ruissellement et subsurface des herbicides. Il vise à produire une évaluation semi-quantitative de la contamination des eaux de rivière par les herbicides à l'échelle de petits bassins versants agricoles (quelques dizaines km²) au cours des quelques mois suivant les traitements. Une nouvelle représentation spatiale a été proposée. Elle est basée sur la spatialisation des pratiques agricoles et des processus physiques de transferts du bassin versant sous la forme d'un arbre d'exutoires de parcelles. Ce niveau de représentation permet une modélisation réaliste, opérationnelle et répondant aux besoins des acteurs locaux.
Le modèle intègre le réseau hydrographique, le réseau de fossés et le réseau de haies structurant l'espace du bassin versant. Les processus majeurs de transfert des herbicides dans les bassins sur socle sont le ruissellement et les écoulements de subsurface. Ces processus sont modélisés de manière simple mais explicite. Le ruissellement est calculé en fonction des états de surface du sol et le degré de contamination par subsurface est calculé en fonction de la profondeur de nappe.
Pour permettre de générer des scénarii réalistes d'itinéraires techniques de désherbage sur des bassins versants comprenant un nombre important de parcelles, un modèle décisionnel est développé et couplé au modèle de transfert. Ce modèle décisionnel simule les décisions des agriculteurs à différents niveaux d'organisation (parcelle, exploitation).
L'application du modèle porte sur le bassin versant du Frémeur, bassin versant du réseau Bretagne Eau Pure.
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