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Etude par capteur optique du dépôt formé lors de la filtration d'une suspension de bentonite sur fibre creuse
Authors: Bourden S. , Ben Aim R. , Mietton-Peuchot M.
Published: July 2012

Lors de la filtration sur fibres creuses de suspensions de bentonite, il a été mis en évidence que le facteur limitant est la formation d'un dépôt à la surface de la fibre.

Parlant de ces considérations, un dispositif optique a été mis au point pour suivre l'évolution spatio-temporelle du dépôt en cours de filtration sur fibre creuse à peau externe.

Ainsi, il a pu être mis en évidence que l'influence de la vitesse d'écoulement n'est sensible qu'après un certain temps de filtration ou un certain volume filtré.

Dans le domaine testé des faibles vitesses d'écoulement, il existe une période initiale où la loi de filtration sur gâteau est applicable.Dans le cas de fibres creuses à peau externe, l'optimum technique (productivité maximale) ou économique (coût minimal du m3 traité) serait donc plus à rechercher dans une optimisation de la séquence filtration-lavage que dans une augmentation de la vitesse d'écoulement.

L'efficacité du réentraînement du dépôt lors du lavage peut être suivie grâce à l'équipement et au capteur développés.
Etude des variations saisonnières des crues par le modèle de dépassement
Authors: Ashkar F. , El-Jabi N. , Ouarda T. B.M.J.
Published: July 2012

Cet article présente les résultats d'une étude traitant de deux aspects importants de l'application du modèle de dépassement en hydrologie. Ce modèle a été utilisé pour l'étude des variations saisonnieres des débits des rivières du Québec et du Nouveau-Brunswick. Ces variations ont généralement un effet important sur l'homogénéité des débits dans différentes périodes de l'année. Les modèles de dépassement sont capables de prendre ces variations saisonnières en considération en tenant compte des dépassements qui ne sont pas identiquement distribués lorsqu'ils proviennent de différentes saisons. L'étude traite spécialement le problème du choix de saisons à entrer dans le modèle. Particulièrement, on souligne l'importance de déterminer les saisons en se basant sur les données disponibles au lieu de se limiter aux quatre saisons habituelles: hiver, printemps, été et automne. On propose une procédure graphique qui, associée au modèle de dépassement, permet de délimiter les saisons dans les stations hydrologiques étudiées. La procédure est appliquée, sous deux formes différentes, à des stations de jaugeage dans les provinces du Québec et du Nouveau-Brunswick. Ceci nous a permis de diviser l'année convenablement en saisons dans différentes parties des deux provinces. Cette partition a été basée uniquement sur les débits de crues dans chaque station, et sans donner aucune considération à la location géographique de ces stations, mais il s'est avéré ultérieurement que cette subdivision des deux provinces représente en fait une partition géographique des stations hydrologiques.

L'évaluation du débit de base représente un point d'une importance majeure dans l'application du modèle de dépassement. Une estimation du débit de base est proposée dans ce travail en utilisant l'analyse de régression multiple. Une approche basée sur l'ajustement du nombre de dépassements à une loi de Poisson a été suivie pour la détermination de ce niveau de base dans chaque station de jaugeage. Une forte corrélation est détectée entre le débit de base et la surface drainée, impliquant qu'il est possible de calculer le débit de base dans une station qui ne contient pas d'enregistrements.

Les résultats de la régionalisation géographique de la saisonnalité sont analysés pour détecter et interpréter les liens entre les régions déterminées et les caractéristiques physiques et climatologiques des zones étudiées dans les deux provinces. Une association est démontrée entre ces deux paramètres qui semble être justifiable du point de vu hydrologique et climatologique. En conclusion, les résultats de cet article montrent la faisabilité technique et l'efficacité du modèle proposé pour l'étude des variations saisonnières des crues.
Dénombrements directs des bactéries des milieux aquatiques par microscopie en épifluorescence : comparaison entre un système d'analyse d'images automatisé (Mudicam®) et l'observation visuelle
Authors: Got P. , Baleux B. , Troussellier M.
Published: July 2012

La technique de comptage par microscopie en épitluorescence est la méthode la plus performante pour dénombrer la totalité des bactéries présentes dans les milieux aquatiques. Cependant cette technique est longue, fastidieuse et subjective. Afin d'automatiser et de rendre objectif le dénombrement, le microscope à épifluorescence est couplé à un analyseur d'images. Si les systèmes d'analyse d'images sont utilisés pour les mesures de taille des bactéries aquatiques, très peu d'études font état de comparaison entre les dénombrements par analyse d'image et ceux réalisés de façon traditionnelle. Cet article présente les résultats des dénombrements de souches bactériennes de référence et de bactéries des milieux aquatiques, par la technique de microscopie en épifluorescence des cellules bactériennes marquées au DAPI, réalisés simultanément par observation microscopique visuelle (visuel) et par analyse d'images automatisée (automatique).

Le système d'analyse d'images est composé d'une caméra vidéo (Lhesa LH40036) de sensibilité de 510-4 lux, d'une carte de numérisation (512 x 512 pixels, 8 bits, cyclope v 2.32, Digital vision) d'un micro-ordinateur 80-386 et d'un logiciel de dénombrement (Mudicam®. EAU). Le système est couplé à un microscope en épilluorescence Olympus BH2.Les dénombrements ont été réalisés d'une part sur des suspensions de souches bactériennes de référence (n = 30) à différents états physiologiques et sur des échantillons d'eaux (n = 50) d'origines diverses (fleuve, eaux saumâtre, marine et résiduaire). La comparaison des deux méthodes est réalisée par un modèle de régression linéaire et une analyse de variance. Les tests statistiques associés permettent de conclure à une bonne concordance entre les deux méthodes. A partir de l'ensemble des dénombrements réalisés, 18 d'entre eux pris au hasard ont été dénombrés de façon manuelle par deux opérateurs et par le système d'analyse d'image. Il apparaît que les différences de comptage les plus élevées correspondent aux dénombrements effectués par chacun des deux opérateurs. Ceci met en évidence que non seulement le système d'analyse d'image permet une quantification rapide des abondances bactériennes, mais en outre il supprime la subjectivité de l'opérateur tout en réalisant des dénombrements aussi précis.
Influence du prix de l'eau potable sur la consommation des usagers domestiques en France
Authors: Boistard P.
Published: July 2012

Élasticité des consommations d'eau vis-à-vis du prix.

Cet article analyse la façon dont les consommations des usagers domestiques des services d'eau sont influencées par le prix du service.

Les calculs d'élasticité s'appuient sur des données de prix du service et de consommation domestique par habitant issues d'enquêtes qui ont été menées entre 1975 et 1990 auprès d'un grand nombre de services d'eau français (entre 500 et 1 362 services desservant de 8 à 17 millions d'usagers).

Les calculs d'élasticité vis-à-vis du prix sont menés suivant les deux méthodes classiquement utilisées : par observation des évolutions des consommations domestiques qui font suite à une forte augmentation du prix du service et par observation des écarts de consommation qui existent à un moment donné entre des services dont les usagers sont soumis à des prix différents. Plusieurs calculs sont ainsi menés suivant des méthodes différentes et portant sur des jeux de données différents.

La taille importante des échantillons permet de mettre en évidence la relation entre consommation et prix sans avoir à connaître les éléments autres que le prix qui influencent les consommations et dont l'évaluation est toujours difficile et critiquable.

Les résultats obtenus sont remarquablement convergents et montrent que les usagers domestiques réalisent un ajustement faible mais réel au prix du service. Ils indiquent également que la diminution des consommations constatée suite à une augmentation du prix du service peut s'étaler sur plusieurs années et qu'elle a un effet durable.
Oxydation en voie humide de la pollution organique aqueuse par le peroxyde d'hydrogène Procédé « Wet Peroxide Oxidation » (WPO®) Étude de nouveaux catalyseurs
Authors: Falcon M. , Peyrille B. , Reihac P. , Foussard J. N. , Debellefontaine H.
Published: July 2012

Les effluents aqueux pollués par des matières organiques provenant d'industries chimiques présentent souvent une faible biodégradabilité. Dans certains domaines de concentration (DCO = 0,5 - 15 g/l), le procédé WPO® développé au laboratoire se substitue avantageusement à l'incinération pour traiter ce type d'effluents. La réaction, qui met en œuvre le réactif de Fenton à température élevée, conduit parfois à la formation de quantités importantes d'acides carboxyliques légers. Nous avons donc développé des systèmes catalytiques originaux remplaçant les sels de fer et conduisant à une oxydation totale des acides carboxyliques. Le système le plus efficace constitué de sels de fer, de cuivre et de manganèse permet d'obtenir, en 1 h à 100 °C, l'oxydation totale d'un mélange synthétique de ces acides (COT = 5 g/l) avec 1,5 fois la quantité de peroxyde théoriquement nécessaire à l'oxydation. Le catalyseur précipité et séparé en fin de traitement peut être recyclé et conserve la môme activité. Les unités industrielles permettant d'effectuer le traitement WPO® avec les nouveaux catalyseurs, recyclés ou non, seront similaires à celle déjà réalisée pour le traitement de « points noirs » industriels.
Méthodologie d'analyse détaillée de la contamination par tronçon du fleuve Saint-Laurent par modélisation numérique : le cas du lac Saint-Pierre
Authors: Leclerc M. , Boudreault P.
Published: July 2012

Dans le cadre du Plan d'Action Saint-Laurent, une méthodologie détaillée d'analyse de la contamination par tronçon faisant appel à la modélisation numérique a été développée. Une méthode de simulation utilisant le mouvement aléatoire de particules a servi à élaborer le logiciel PANACHE. Les concentrations sont obtenues en post-traitement en attribuant une masse de contaminant aux particules du modèle. Les champs de vitesses servant à calculer leurs mouvements sont produits à l'aide d'un modèle bidimensionnel aux éléments finis. Une nouvelle approche pour l'analyse de la contamination est proposée. Celle-ci s'inspire de la méthodologie de modélisation des micro-habitats populaire dans le domaine de l'hydrobiologie. Le résultat apparaît sous la forme d'Aires Pondérées Inutilisables (API), c'est-à-dire, des surfaces où certains critères de qualité de l'eau ne sont pas respectés dans les zones de mélange. Ce système Informatisé a été élaboré sur une plate-forme INTEL/386-486 - OS2/PM.
Mesure de l'intensité et de la sélectivité du bronzage zooplanctonique diurne et nocturne sur le peuplement physoplanctonique de la retenue Al Massira (Maroc)
Authors: Moncef M. , Malki M. , Fahde A. , Devaux J.
Published: July 2012

La retenue de barrage Al Massira (Maroc) constitue une pièce maîtresse dans le plan d'aménagement du bassin versant de l'Oum Er Rbia. Elle se situe dans la province de Settat, à 120 km au sud-est de Casablanca. La mesure de l'intensité du broutage zooplanctonique sur le peuplement phytoplanctonique a été réalisée à trois périodes différentes; le 20 mars 1992 d'une part et les 27 et 28 mai 1992 d'autre part, avec respectivement des mesures de jour et de nuit . Pour cela, une analyse de l'évolution des densités phytoplanctoniques au sein d'enceintes immergées in situ à 5 et 15 m pendant 8 heures, en absence (enceintes témoins) et en présence (enceintes expérimentales) de zooplancton, a été réalisée. Les résultats obtenus montrent que:

- La technique adoptée est performante dans la mesure où les différences entre les densités algales entre les temps initial et final sont en général significatives dans les deux enceintes.

- Conformément aux données de la littérature, le broutage apparaît bien comme sélectif; de nombreuses espèces n'apparaissant pas être consommées.

- La sélection effectuée par le zooplancton est principalement basée sur la taille des cellules. Toutefois, à tailles égales, certaines espèces phytoplanctoniques semblent être consommées préférentiellement par les copépodes.

- Seules les espèces algales présentant un développement important dans les enceintes témoins sont soumises à la prédation.
Une méthodologie générale de comparaison de modèles d'estimation régionale de crue
Authors: Rasmussen P. F. , Bobée B. , Bernier J.
Published: July 2012

L'estimation du débit QT de période de retour T en un site est généralement effectuée par ajustement d'une distribution statistique aux données de débit maximum annuel de ce site. Cependant, l'estimation en un site où l'on dispose de peu ou d'aucune données hydrologiques doit être effectuée par des méthodes régionales qui consistent à utiliser l'information existante en des sites hydrologiquement semblables au site cible. Cette procédure est effectuée en deux étapes:

(a) détermination des sites hydrologiquemcnt semblables

(b) estimation régionale

Pour un découpage donné (étape a), nous proposons trois approches méthodologiques pour comparer les différentes méthodes d'estimation régionale. Ces approches sont décrites en détail dans ce travail. Plus particulièrement il s'agit de

- simulation par la méthode du bootstrap

- analyse de régression ou Bayes empirique

- méthode bayésienne hiérarchique
1994). Réflexions sur la modélisation de la propagation de polluants dans les hydrosystèmes souterrains
Authors: Ackerer P. , Magnico P. , More R.
Published: July 2012

Les modèles de simulation de propagation de polluants dans les eaux souterraines sont de plus en plus utilisés comme outils de gestion de cette ressource. La qualité des simulations dépend étroitement des connaissances que l'on a des processus et des paramètres de transport nécessaires à la mise en application des modèles. La fiabilité des résultats repose sur:

- le choix du bon modèle en fonction de l'échelle d'observation

- la mesure des paramètres représentatifs du transport liée à l'échelle de discrétisation du site

- la spatialisation de mesures locales.

Compte tenu des spécificités des hydrosystèmes souterrains (invisibilité, accès coûteux), la connaissance du milieu restera trop fragmentaire pour réaliser des simulations fines. Seules les approches stochastiques permettent alors d'intégrer ces incertitudes dans les simulations.
Analyses directionnelles multivariées de la qualité des précipitations sur la région de Québec
Authors: Laberge C. , Cluis D. , Saulnier G. M.
Published: July 2012

La question des précipitations acides est devenue une des principales préoccupations environnementales de ce siècle. Les dommages engendrés touchent l'ensemble des composantes atmosphérique, aquatique et terrestre de notre écosystème. Dans cet article, l'intérêt est tourné vers le transport des substances polluantes en faisant intervenir le vecteur des précipitations acides: le vent. Il existe une croyance populaire, largement répandue dans l'est du Canada, consistant à admettre que les vents d'est ou du nord sont associés à des précipitations faiblement chargées en éléments acides, contrairement aux vents du sud-ouest qui transporteraient les charges plus contaminées des industries situées dans le Midwest nord-américain. Une confirmation expérimentale de la réalité du phénomène est présentée ici.

Une analyse factorielle des correspondances permet de mettre en évidence des relations entre la direction des vents et la composition chimique des précipitations. Des analyses de variance permettent ensuite de montrer la signification de l'effet de la direction des vents sur les concentrations de sulfates et de nitrates, en plus de mettre en évidence un effet saisonnier significatif pour ces deux variables. Les concentrations de nitrates et de sulfates associées aux vents de l'ouest sont respec- tivement de 0,33 mg/l-¹ et 1,73 mg/l-¹ comparativement à 0,24 mg/l-¹ et 1,48 mg/l-¹ pour les vents provenant de l'est. En ce qui concerne l'effet saisonnier, les concentrations moyennes de nitrates sont plus élevées durant les mois de janvier et de mars alors que les concentrations de sulfates sont plus elevées durant les mois d'été.
Gestion de la contamination des eaux souterraines par les fertilisants agricoles: application du modèle AgriFlux
Authors: Larocque M. , Banton O.
Published: July 2012

La contamination croissante des eaux souterraines par les fertilisations agricoles nécessite une gestion efficace de ces ressources impliquant l'utilisation combinée d'outils informatiques et de suivis de terrain. Le modèle AgriFlux a été développé afin de combler une lacune existant entre les modèles de recherche très complexes et les modèles de gestion peu flexibles. AgriFlux est un modèle de type mécaniste-stochastique, c'est-à-dire utilisant une représentation conceptuelle des mécanismes combinée à une prise en compte de la variabilité des paramètres et processus. Il permet l'évaluation de la contamination potentielle des eaux souter- raines par les fertilisants agricoles. Les modules HydriFlux (bilan hydrique) et NitriFlux (cycle de l'azote) sont actuellement disponibles. Une application du modèle est présentée dans l'optique de la gestion environnementale d'un système agricole. Le site expérimental étudié est localisé près de la ville de Québec (Canada). Il s'agit d'un limon sableux sous culture de maïs sucré (Zea Mays, L.) et recevant des fertilisations inorganiques selon les doses recommandées. Un échantillonnage de l'eau interstitielle a été réalisé sur un réseau de lysimètres avec tension durant deux saisons végétatives ainsi qu'un échantillonnage du sol durant un été. Le contenu en nitrates est déterminé dans les deux cas. Les concentrations en nitrates dans les eaux interstitielles simulées à l'aide d'AgriFlux représentent relativement bien les concentrations mesurées. Les différences observées peuvent être expliquées en partie par les conditions de grande sécheresse ayant prévalu durant la période d'étude. Les contenus en nitrates mesurés dans le sol sont moins bien représentés par le modèle. En début de saison, les variations rapides des contenus en nitrates observées au champ ne sont pas reproduites par le modèle alors que les valeurs de fin de saison sont mieux obtenues par le modèle. Malgré ces différences, la concordance au niveau des ordres de grandeur des concentrations dans l'eau obtenues du modèle et des mesures de terrain confirme l'intérêt d'un tel outil pour la gestion environnementale des contaminations agricoles des eaux souterraines.
Modélisation stochastique de la température de l'eau en rivière
Authors: El-Jabi N. , Le-Kourdahi G. , Caissie D.
Published: July 2012

Cette étude présente l'application d'un modèle stochastique de prédiction de la température de l'eau en rivière. L'analyse porte sur les variations imputables aux conditions naturelles et sur une évaluation des performances du modèle une fois appliqué au ruisseau Catamaran au Nouveau-Brunswick (Canada).

Ce modèle stochastique est développé selon l'approche de Box et Jenkins (1976) basée sur les séries temporelles des températures de l'eau et de l'air. Le modèle a été calibré avec des données de 1990. L'évaluation de performance comprend une analyse des séries résiduelles et le calcul des erreurs quadratiques moyennes. Les résultats montrent que l'erreur quadratique mensuelle varie de 0,42 °C en juillet 1990 (année de calibration) jusqu'à 2,96 °C en septembre 1992. Finalement, une discussion est menée pour souligner les avantages et les inconvénients relatifs à cette approche.
Étude comparative de la dégradation du bromoxynil et du bromoxynil heptanoate par photolyse UV et par oxydation chimique (H²O²/UV ; O³ ; Cl²)
Authors: Guitonneau S. , Momege S. , Schafmeier A. , Viac P. O. , Meallier P.
Published: July 2012

Les dégradations du bromoxynil heptanoate et du bromoxynil ont été étudiées pour différents traitements chimiques (03, Cl2) et photochimiques (H202/W; W254) en milieu aqueux dilué. Les expériences ont été réalisées à pH 7 pour le bromoxynil (CO=5 10-5 mol 1-1) et à pH 4 pour le bromoxynil heptanoate (CO=10-6 mol 1-1) afin de limiter la réaction d'hydrolyse.

Les résultats obtenus montrent une bonne dégradation de ces deux pesticides aussi bien par irradiation W que par oxydation chimique au chlore ou à l'ozone. L'ajout de peroxyde d'hydrogène dans le milieu n'augmente pas de façon significative l'efficacité du traitement par rapport à l'irradiation seule. Parmi tous les traitements étudiés, l'ozonation est le procédé le plus efficace.

L'analyse par couplage GC-MS des produits de réaction au cours de l'irradiation UV a permis d'identifier quatre photoproduits correspondant à la substitution des atomes de brome soit par un atome d'hydrogène, soit par un groupement OH. Les produits identifés sont A: -3,4 dihydroxy -5 bromobenzonitrile; B: -3,4,5 trihydroxybenzonitrile; C: -3,4 dihydroxybenzonitrile; D: -4 hydroxybenzo- nitrile. Un schéma réactionnel de photodégradation du bromoxynil heptanoate a été proposé dans cette étude.
Estimation pratique de l'âge des eaux souterraines par le tritium
Authors: Hubert P. , Olive P. , Ravailleau S.
Published: July 2012

Le tritium, isotope radioactif de l'hydrogène, est considéré comme un élément dateur des eaux souterraines. Il permet à l'hydrogéologue d'estimer le temps de séjour moyen des eaux d'un aquifère.

Produit naturellement dans l'atmosphère, les teneurs dans les précipitations ont tout d'abord augmenté, suite aux essais thermonucléaires aériens de 1952 à 1963, pour ensuite diminuer et se stabiliser des industries nucléaires, supérieure à la teneur naturelle de 5 UT. Actuellement, la teneur moyenne se situe entre 10 et 30 UT.

Grâce au suivi des teneurs en 3H des précipitations, il est possible de déterminer le temps de séjour moyen des eaux souterraines d'un aquifère à l'aide de modèles mathématiques qui, à partir d'un signal d'entrée (teneurs en 3H dans les précipitations) et d'un signal de sortie (teneurs en 3H dans les eaux souterraines d'un aquifère), calculent le meilleur ajustement possible entre les sorties calculées et les valeurs mesurées. De cet ajustement, on en déduit le temps de séjour moyen.

Ces études isotopiques utilisent classiquement trois types de modèles suivant la façon dont les eaux se mélangent en traversant un milieu poreux: le modèle mélange ou exponentiel, le modèle piston et le modèle dispersif. Cet ensemble de modèle peut être généralisé en différenciant temps de séjour moyen et age d'une molécule d'eau.

Ces modèles ont été utilisés pour étudier les systèmes des sources minérales de la Versoie et d'Evian (Haute-Savoie, France) en appliquant un modèle mélange à la source de la Versoie et un modèle dispersif à la source d'Evian, ce qui a permis d'estimer leur temps de séjour.
Impact des traitement de potabilisation sur le CODB et la distribution des substances humiques et non humiques de la matière organique naturelle
Authors: Croue J. P. , Martin-Mousset B. , Lefebre E. , Déguin A. , Legube B.
Published: July 2012

Cette étude a consisté à évaluer et à comparer l'impact des traitements de coagulation-floculation, ozonation et filtration sur charbon actif en grains sur la matière organique dissoute de différentes eaux de rivières et de retenues françaises en s'appuyant sur le suivi de deux paramètres principaux, la fraction biodégradable du carbone organique dissous (CODB) et la distribution des substances humiques et non humiques (établie sur la base d'un protocole de filtration en série sur résines XAD-8 et XAD-4 ).

Dans le cas des eaux étudiées, la coagulation-floculation s'est accompagnée d'une diminution importante du COD, soit 38 à 70 %, impact qui se répercute dans des proportions équivalentes au niveau de sa fraction biodégradable soit 38 à 88%. Dans la majorité des cas, la clarification conduit à l'élimination préférentielle des substances humiques (définies comme hydrophobes), qui correspondent aux fractions de plus hautes masses moléculaires. Comparativement, et pour des taux supérieurs à 1 mg O3/mg C, l'ozonation entra"ne une réduction de la fraction des substances humiques qui se traduit par une augmentation de la fraction des substances non humiques et en particulier des substances hydrophiles non adsorbées sur résines XAD-8 et XAD-4. Cette modification, d'autant plus marquée que le taux d'ozone est important, s'accompagne d'une augmentation proportionnelle de la fraction biodégradable du COD. Le suivi en usine a montré que les taux d'ozone appliqués lors d'une interozonation modifient peu la nature du COD. Par contre, la filtration sur charbon actif en aval change de manière importante la distribution de la matière organique dissoute avec une augmentation relative de la fraction hydrophobe et des composés de faibles masses moléculaires apparentes (< 1 000 daltons).
Notions de base et concepts utiles pour la compréhension de la modélisation synthétique des régimes de crue des bassins versants au sens des modèles QdF
Authors: Galéa G. , Prudhomme C.
Published: July 2012

Ces dernières années a été développé, au Cemagref du groupement de Lyon, un outil de synthèse (dit QdF) des régimes de crue des bassins versants, selon une approche multidurées et multifréquences des crues observées. QdF est donc un modèle continu de prédétermination des crues fréquentes à rares d'un bassin versant (observé ou non), qui permet de répondre à une conception de gestion intégrée des cours d'eau et de leurs bassins versants. Il nous a semblé utile, tout en se référençant aux principales publications et travaux de thèses, d'insister sur les notions de base et les concepts à l'origine des modèles QdF. Les variables hydrologiques étudiées, débit moyen maximal (VCXd) et débit seuil maximal (QCXd) sont relatives à une durée continue d pouvant varier d'une seconde à trente jours. Pour tout échantillon de durée d, constitué selon une technique d'échantillonnages de valeurs maximales indépendantes au dessus d'un seuil donné, l'adéquation de la loi exponentielle est en général vérifiée pour les fréquences observables (0.52T(an)220). Pour l'extrapolation aux fréquences rares (20<T(an)21000) une forme théorique dite esthétique du GRADEX est privilégiée. Des lois théoriques, relatives aux observations et extrapolations, peuvent être ensuite déduites les courbes débit (Q)-durée (d)-fréquence (F) d'un bassin versant. Le choix de deux descripteurs du régime local qui renseignent sur la fonction de transfert (D) et sur la fonction de production (QIXA10) permettent de rendre adimensionnel le faisceau de courbes QdF précédent. A partir de ce dernier faisceau, il est possible de transférer sur un site quelconque, dont les descripteurs D et QIXA10 sont connus, des quantiles de crue pour toute durée et toute fréquence. L'opération est grandement facilitée par un formalisme mathématique (modèle QdF) de ce faisceau de courbes adimensionnelles. Les trois modèles QdF opérationnels actuels, chacun d'eux étant représentatif d'une famille hydrologique de bassins versants, ont permis lors de nombreuses applications de rendre bien compte de la grande variabilité spatio-temporelle des débits.
Modélisation du ruissellement en relation avec l'évolution saisonnière de la végétation (mil, arachide, jachère) au centre Sénégal
Authors: Séguis L. , Bader J.-C.
Published: July 2012

Sous climat soudanien caractérisé par une unique saison des pluies, les sols sont dénudés en fin de saison sèche suite au pâturage et aux travaux préparatoires au semis. Le ruissellement intense en début d'hivernage diminue progressivement avec la mise en place des couverts végétaux.

L'influence du développement de la végétation sur le ruissellement est étudié au moyen des données pluie-débit de 4 parcelles (50 m2) couvertes en mil, arachide, jachère ou maintenue dénudée du centre Sénégal au cours d'une saison des pluies (1994). Un modèle analogique de ruissellement ‡ stockage de surface (BADER, 1994), dans lequel l'infiltration est une fonction croissante de la lame d'eau en surface du sol est ajusté sur les données. Le modèle présente 3 paramètres: un paramètre de transfert n, un paramètre de ruissellement Hl et un paramètre d'infiltration S. Une analyse de sensibilité menée sur les données de la parcelle de sol nu montre que le paramètre n est le plus sensible des trois.

Le calage numérique des paramètres sur chaque crue au cours de l'hivernage permet d'étudier leur évolution temporelle. Cette évolution est cohérente avec l'occupation de chaque parcelle. Les paramètres n et S de la parcelle de sol nu sont invariants sur la saison tandis que ceux des parcelles en végétation s'écartent progressivement des valeurs obtenues sur sol nu. Pour les parcelles en végétation, les valeurs de S divergent de celles du sol nu lorsque l'indice radiométrique de végétation (N.D.V.I.) servant à l'estimation du couvert dépasse 0.30 - 0.35 environ.

L'évolution des paramètres n et S des parcelles en végétation peut être reliée au temps écoulé depuis le semis (mil, arachide) ou le sarclage initial (jachère) et à l'état d'humectation du sol (pour S). On montre également que le paramètre Hl peut être estimé linéairement à partir d'un indice de rugosité de surface descriptif de la microtopographie.
Evolution récente du régime hydrologique de quelquesrivières de Roumanie Centrale. (Courte note)
Authors: Carbonnel J. P. , Petrorian R. , Serban P.
Published: July 2012

L'étude de la stationnarité de séries de débits annuels et saisonniers de 15 rivières roumaines et du Danube à Orsova met en évidence l'existence d'une "phase hydrologique" sèche importante depuis 1983. L'écoulement hivernal a diminué de 50% depuis cette date et semble principalement responsable de cette sécheresse hydrologique. L'extension géographique de cette sécheresse est précisée en Roumanie Centrale. L'analyse des débits du Danube montre qu'une partie importante de son bassin versant est touché par le phénomène.
Contribution à l'étude de la relation entre les différentes formes du phosphore dans les sédiments d'une retenue de barrage eutrophe en climat méditerranéen (El Kansera, Maroc)
Authors: Abdallaoui A. , Derraz M. , Bhenabdallah M. Z. , Lek S.
Published: July 2012

Le présent travail porte sur l'évaluation des différentes formes de phosphore, dans les sédiments d'un réservoir eutrophe en climat méditerranéen (El Kansera, Maroc) et la détermination des relations entre ces formes. L'application d'un schéma de fractionnement chimique du phosphore a permis de déterminer les proportions de quatre formes différentes : le phosphore lié au fer Fe(OOH)-P, le phosphore lié au calcium CaCO3-P, le phosphore organique soluble dans l'acide POSA et le phosphore organique résiduel POR. La forme biodisponible a été déterminée par ailleurs, par des bioessais en utilisant une Chlorophycée (Scenedesmus crassus) isolée à partir des eaux de la retenue du barrage étudié.

Une étude par analyse factorielle des correspondances a mis en évidence l'influence de la nature des sédiments étudiés et de leurs propriétés physico-chimiques sur la répartition des formes du phosphore dans les sédiments. En période de basses eaux, les sédiments sont caractérisés par la prédominance des formes inorganiques ; alors qu'en période de hautes eaux, la forme POSA est la plus abondante. La confrontation des résultats obtenus par la méthode des bioessais avec ceux relatifs aux extractions chimiques séquentielles de phosphore a montré par ailleurs, que la forme biodisponible du phosphore est fortement corrélée aux formes inorganiques {Fe(OOH)-P et CaCO3-P} et indépendante vis à vis des formes organiques {POSA et POR}.
Simulation par le modèle AgriFlux du devenir de l'atrazine et du dééthylatrazine dans un sol du Québec sous mais sucré
Authors: Larocque M. , Banton O. , Lafrance P. , Larocque M. , Banton O. , Lafrance P.
Published: July 2012

Les outils mathématiques sont de plus en plus utilisés pour simuler la contamination d'origine agricole des eaux souterraines. Le modèle AgriFlux permet, à l'aide du module PestiFlux, de simuler les processus responsables du devenir des pesticides dans le sol: ruissellement, volatilisation, adsorption/désorption rapide, adsorption/désorption lente, complexation par la matière organique dissoute, biodégradation en sous-produits, hydrolyse, drainage et lessivage. AgriFlux est utilisé pour simuler le devenir de l'atrazine et du dééthylatrazine sur une parcelle expérimentale de la région de Québec (Québec, Canada) cultivée en maïs sucré (Zea mays, L.) traité à l'atrazine. Des prélèvements d'eau interstitielle ont été réalisés (1986-1990) à l'aide de lysimètres avec succion (0,5 et 1,0 m de profondeur) et analysés pour leur contenu en atrazine et dééthylatrazine. De manière générale, AgriFlux reproduit bien l'évolution des concentrations mesurées, dans le temps et dans le profil de sol (r=0,76). Certains pics de concentrations observés sur le terrain ne sont toutefois pas représentés ou sont décalés dans le temps, ce qui pourrait être attribué à une sous-estimation de la variabilité spatiale des paramètres. Le rapport dééthylatrazine/atrazine est relativement bien simulé en 1988 à 0,5 m, mais est moins représentatif pour les autres données, ce qui pourrait être dû à une certaine imprécision dans la simulation de la biodégradation. Une analyse de sensibilité du modèle aux variations de différents paramètres a montré que le paramètre le plus influent dans les conditions testées est la constante de biodégradation. Les résultats obtenus montrent la pertinence d'AgriFlux (PestiFlux) dans la simulation du devenir des pesticides dans le sol et donc des risques de contamination des eaux souterraines en région agricole.
Une approche pour la comparaison, du point de vue fonctionnement hydraulique, de propositions d'extension d'un réseau d'assainissement
Authors: Blanpain O. , Karnib A. , Al-Hajjar J. , Boissier D.
Published: July 2012

Les outils informatiques développés dans le cadre de la conception des réseaux d'assainissement permettent de concevoir plusieurs solutions de réseaux pour un même problème. Il revient ensuite au décideur de choisir quelle solution retenir. Le problème qui se pose alors est la comparaison des propositions selon des critères économiques, écologiques, de fonctionnement, de maintenance, .... La difficulté vient du fait que certains de ces critères sont difficiles à évaluer. Nous présentons dans cet article une méthode permettant d'évaluer l'un de ces critères : le fonctionnement global d'un réseau d'assainissement suite à l'extension de ce dernier. Cette méthode est basée sur des simulations hydrauliques. Or ces simulations donnent des informations en chaque noeud du réseau (histogrammes de vitesses, débits ou hauteurs de charge) et non une indication sur la qualité de fonctionnement du réseau dans son ensemble. Il nous a donc fallu élaborer une technique d'agrégation permettant de passer de l'élément isolé (le tronçon) à l'ensemble organisé (le réseau). Cette technique d'agrégation utilise les notions de "période d'insuffisance" d'un tronçon qui est la période de retour d'une pluie pour laquelle ce tronçon dépasse un certain seuil de dysfonctionnement (dans notre cas, le débordement) et de sensibilité du tissu urbain à un dysfonctionnement hydraulique du réseau. Cette dernière notion est nécessaire car certains tronçons peuvent très bien déborder sans induire de désordres apparents s'ils ont, par exemple, une capacité d'écoulement faible et/ou s'ils se trouvent dans une zone non bâtie. Les informations nécessaires à l'utilisation de cette méthode étant souvent de qualité inégale en termes de précision, nous avons pris le parti de raisonner non sur des valeurs déterminées ais sur des classes d'appartenance modélisées sous forme de sous-ensembles flous.
Inondabilité : une méthode de prévention raisonnable du risque d'inondation pour une gestion mieux intégrée des bassins versants
Authors: Gilard O. , Gendreau N.
Published: July 2012

Une partie de la réponse aux impacts économiques, sociaux et humains des inondations réside en une meilleure gestion de l'occupation des sols. La méthode Inondabilité permet d'apporter une réponse opérationnelle aux acteurs en charge de la gestion et l'aménagement des cours d'eau. Elle permet de mesurer dans la même unité et de comparer les deux facteurs indépendants que sont l'aléa et la vulnérabilité, pour aboutir à une quantification objective du risque. Sa mise en oeuvre sur un bassin versant consiste en une modélisation de l'hydrologie grâce aux modèles Débit-durée-Fréquence, de l'hydraulique ainsi que de l'occupation du sol pour aboutir à une représentation cartographique du risque.

L'originalité de la méthode Inondabilité tient à la quantification de l'aléa et de la vulnérabilité en une même unité, une période de retour qui permet une comparaison objective de deux grandeurs très différentes. De plus, la quantification du risque est estimée à l'aide d'une différence (Risque=∆ (aléa, vulnérabilité)) contrairement aux approches traditionnelles qui privilégient souvent un produit (Risque=Coût X probabilité ), permettant ainsi la définition d'un risque acceptable (∆ négatif).
Détermination en milieu naturel du dioxide de chlore, des ions chlorite et chlorate basée sur l'utilisation du carmin indigo: étude des interférences
Authors: Elleouet C. , Quentel F. , Madec C. L.
Published: July 2012

Différentes méthodes fondées sur l'exploitation d'un même réactif à savoir le carmin indigo ont été mises en œuvre pour réaliser le suivi du dioxyde de chlore et des sous-produits de dégradation que sont les ions chlorite et chlorate.

L'étude de la stabilité du carmin indigo a permis de montrer que la détermination du dioxyde de chlore doit être effectuée dans les premières heures qui suivent l'ajout de carmin indigo, une légère diminution de l'absorbance étant observée au delà de vingt heures. L'absorbance du carmin indigo en présence d'ions chlorite et chlorate reste en revanche stable plusieurs jours.

La recherche d'éventuelles interférences (substances humiques, ozone, hypochlorite) a également été effectuée. Les ions chlorite et chlorate réagissent avec les substances humiques en milieu acide selon une cinétique réactionnelle beaucoup plus lente que celle des ions chlorite et chlorate sur le carmin indigo. De ce fait, les pourcentages d'erreur sur les concentrations restent faibles. L'hypochlorite ou plus précisément l'acide hypochloreux réagit avec le carmin indigo ce qui conduit à des erreurs dans la détermination du dioxyde de chlore, des ions chlorite et chlorate. Dans le cas du dosage du dioxyde de chlore, les sources d'erreur peuvent être éliminées en ajoutant de l'ammoniaque avant l'introduction du carmin indigo dans l'échantillon.

Après avoir été validés dans des milieux synthétiques, les protocoles ont été appliqués à un milieu naturel : l'eau de distribution de la ville de Brest. Une analyse statistique a été effectuée dans le but de comparer les résultats avec ceux déduits d'autres méthodes basées sur des principes différents.
Horus, un modèle conceptuel de simulation de la pollution en réseau d'assainissement - structure et validation
Authors: Zug M. , Phan L.
Published: July 2012

Les rejets urbains par temps de pluie constituent à l'heure actuelle une des causes majeures de la pollution du milieu naturel. Dans ce contexte, la modélisation est un des moyens pour comprendre, caractériser et finalement anticiper cette pollution.

L'objet de cet article est la présentation générale du modèle de simulation HORUS et les principaux résultats obtenus en phase de validation.

HORUS est un modèle de recherche événementiel de type conceptuel et a pour objectif de reproduire le fonctionnement d'un réseau d'assainissement par temps de pluie, au point de vue de l'hydraulique et de la pollution pour des réseaux pluviaux ou unitaires pouvant contenir des ouvrages particuliers. HORUS simule les différents phénomènes d'accumulation et d'érosion des solides sur les surfaces imperméables ainsi que les phénomènes de sédimentation ou d'érosion en collecteurs, en respectant un niveau de complexité homogène pour l'ensemble des étapes de calcul. Les polluants simulés sont les Matières En Suspension (MES), Demande Chimique en oxygène (DCO) et Demande Biochimique en oxygène à 5 jours (DBO5). HORUS a été calé, validé et transposé sur dix réseaux réels de caractéristiques et de localisations variées, avec une centaine d'événements pluvieux de caractéristiques très différentes. Les différents sites et mesures ont permis une large validation et l'obtention de résultats tout à fait satisfaisants pour les pollutogrammes en concentration et flux. Les résultats de validation qualitative et quantitative sur différents bassins versants sont proposés au sein de cet article.
Inhibition de la corrosion d'un acier au carbone par le Kemazur 1620
Authors: Hamdaoui O. , Ouchefoun M. , Zerdaoui M.
Published: July 2012

Dans cette étude, des mesures électrochimiques ont été utilisées pour caractériser l'efficacité inhibitrice du produit commercial Kemazur 1620, employé pour le traitement des eaux des circuits de refroidissement. L'influence de la concentration de ce composé ainsi que l'effet de la température du milieu ont été étudiés.Les courbes de polarisation ont été obtenues à l'aide d'un montage à trois électrodes. La méthode électrochimique a permis de déterminer la vitesse de corrosion en l'absence et en présence d'inhibiteur et par conséquent, le taux de protection. Ainsi, le Kemazur 1620 présente une très bonne efficacité pour une concentration de 2000 ppm. Entre 1000 et 2000 ppm, l'efficacité inhibitrice augmente de 56 à 91 %. En outre, l'efficacité inhibitrice du composé a été comparée à celle du nitrite de sodium.
Revue sur l'enlèvement des métaux des effluents par adsorption sur la sciure et les écorces de bois
Authors: Fiset J. F. , Blais J. F. , Ben Cheikh R. , Tyagi R. D.
Published: July 2012

Les résidus de transformation du bois tels les écorces et la sciure de bois ont été largement étudiés depuis quelques années pour leur propriété d'adsorption et d'enlèvement des métaux toxiques contenus dans les effluents contaminés. En ce qui concerne la sciure de bois, les recherches répertoriées ont porté principalement sur l'utilisation du sapin rouge, du manga, du tilleul, de l'épinette, du pin, du cèdre, du teck, de l'akamatsu et du buna. Pour ce qui est des écorces de bois, plusieurs espèces ont été étudiées, notamment les écorces de pin, de chêne et d'épinette. La présente revue fait le point sur les performances de ces différents adsorbants peu coûteux pour l'adsorption des principaux métaux contaminants (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb et Zn). Les points discutés portent sur les méthodes de préparation (lavage, séchage et tamisage) et de traitement chimique de l'adsorbant (traitement acide ou basique, traitement à la formaldéhyde, phosphatation, carboxylation, sulfoéthylation, carboxyméthylation, etc.), les conditions opératoires utilisées lors de l'adsorption, les modèles thermodynamiques, cinétiques et autres applicables au couple adsorbant-adsorbat, l'effet des principaux paramètres opératoires (temps de contact, pH de traitement, température, concentration d'adsorbant, taille des particules, etc.), les principes et les mécanismes impliqués dans l'élimination des contaminants métalliques par les adsorbants présentés.
Simulation de la recharge artificielle de nappe en oued par un modèle à réservoirs
Authors: Nazoumou Y. , Besbes M.
Published: July 2012

Dans la zone semi-aride de Tunisie centrale, un grand barrage a été construit en 1982 sur l'oued Zeroud, dont l'infiltration des crues naturelles constituait jadis la principale source d'alimentation des nappes de la plaine de Kairouan. Ce barrage est destiné à l'écrêtement des crues, l'irrigation et à la recharge des nappes à l'aval de la retenue.

Entre 1988 et 1996, plus de 70 millions de m3 d'eau ont été mobilisés sous forme d'ondes de lâchers à partir du barrage pour la recharge artificielle par infiltration dans le lit de l'oued. Le suivi des ondes de lâchers est effectué sur 3 stations de contrôle disposées sur une distance de 40 km le long du lit. L'analyse de l'évolution des débits a révélé que la capacité d'infiltration du lit augmente progressivement avant de se stabiliser, mettant en évidence l'effet de l'air sur le processus de recharge.

Un modèle conceptuel à réservoirs conjuguant fonctions de production et de transfert avec discrétisation spatiale a permis de modéliser la propagation et l'infiltration des ondes de lâchers le long de l'oued. Son ajustement sur un échantillon de six événements de lâchers a fourni des résultats satisfaisants. Même si la validation reste insuffisante en raison de la rareté des données, ce modèle peut constituer un premier outil d'évaluation de l'efficacité de la recharge et de prédiction de son impact sur la nappe souterraine de la plaine de Kairouan.
La modélisation stochastique des pluies horaires et leur transformation en débits pour la prédétermination des crues
Authors: Arnaud P. , Lavabre J.
Published: July 2012

Pour étudier les distributions de fréquences des variables hydrologiques (pluies et débits) au pas de temps horaire, une méthodologie associant un générateur de chroniques de pluies horaires et un modèle conceptuel global de transformation de la pluie en débit a été développée. Sur une période de simulation donnée, la méthode génère une collection de scénarios de crues vraisemblables utilisée en prédétermination des risques hydrologiques. Les distributions de fréquences des variables hydrologiques sont construites empiriquement à partir des événements de pluies et de crues générés. L'extrapolation des distributions de fréquences des variables hydrologiques vers les fréquences rares se fait de façon empirique en augmentant la période de simulation, et non plus sur l'ajustement direct des distributions observées. Le principe de cette méthode (appelée SHYPRE : Simulation d'HYdrogrammes pour la PREdétermination) est donc d'utiliser les observations pour décrire le phénomène, afin de le reproduire statistiquement et de s'affranchir ainsi du manque d'observation. Son utilisation permet une estimation originale des quantiles de crues de fréquences courantes à rares et présente l'intérêt d'obtenir une information temporelle complète sur ces crues. De plus, on montre que l'approche fournit une estimation de quantiles de crues bien plus robuste que les ajustements statistiques des distributions observées, même pour les événements de fréquences courantes. Cette robustesse provient d'une meilleure prise en compte de l'information pluviométrique et de la stabilité de la paramétrisation du modèle pluie-débit.
Étude comparative de huit bioessais à court terme pour l'évaluation de la toxicité de lixiviats de déchets urbains et industriels
Authors: Sekkat N. , Guerbet M. , Jouany J. M.
Published: July 2012

L'objectif de ce travail était d'apprécier l'intérêt ou la redondance de plusieurs bioessais à travers leur application à des échantillons particulièrement complexes. Huit bioessais, plus ou moins couramment utilisés en écotoxicologie, ont donc été testés sur une série de 14 échantillons liquides dont 11 étaient représentés par des effluents de lixiviation de déchets urbains et industriels. L'analyse statistique des résultats montre que les bioessais mis en œuvre présentent des réponses et sensibilités très différentes. Ils sont donc tous informatifs et une évaluation écotoxicologique globale devrait donc tous les prendre en compte, ce qui n'est pas possible dans la réalité. Il apparaît cependant que, pour une surveillances de routine de milieux complexes, le test Microtox® est globalement sensible, facile à mettre en œuvre et applicable à de grandes séries d'échantillons. Il est néanmoins peu représentatif des milieux naturels et d'autres bioessais ne peuvent que le compléter utilement, en particulier celui visant à déterminer le caractère mutagène du milieu étudié.