Modélisation intégrée du bassin du Grand Morin. Choix conceptuels

Dans le cadre du programme de recherche PIREN Seine, les fonctionnements hydraulique et écologique de la Seine et de ses principaux affluents ont fait l’objet de nombreuses études visant à comprendre l’impact des fortes pressions anthropiques qui s’exercent sur le fleuve et sur son bassin versant. Au cours de la dernière phase de ce programme de recherche les cours d’eau des parties amont du bassin versant ont été l’objet d’une attention particulière. Les travaux réalisés constituent une première étape dans la compréhension du fonctionnement écologique des têtes de bassin (jusqu’à l’ordre 5), lesquelles couvrent, par exemple, plus de 70% de la surface totale du bassin versant de la Marne (Billen et al., 1994a). Dans ces secteurs amont, les pollutions sont d’origine majoritairement diffuse (agricole, élevage, rejets domestiques non raccordés). La résultante du transfert et de la transformation de ces pollutions dans l’ensemble du chevelu hydrographique détermine la qualité de l’eau à l’amont des grandes agglomérations. Ces petits ordres jouent donc un rôle très important dans le transfert et la transformation des pollutions à l’échelle du bassin versant. Le Grand Morin, affluent de la Marne, a été choisi comme site atelier afin de mieux comprendre les problématiques liées aux petits bassins versants. Suite à de nombreuses campagnes expérimentales (Ferry et al., 1996 ; ISMAP, 1997 ; Flipo et al., 2001 ; Poulin et al., 2002), qui ont permis d’améliorer nos connaissances du fonctionnement des cours d’eau à faible hauteur d’eau (Flipo et al., 2003 ), il est aujourd’hui envisagé d’analyser précisément l’impact des pollutions suivantes sur le cours d’eau en période de basses eaux. · Apports diffus d’origine agricole (matière organique, nitrates, ammonium, phosphore, matière organique, à plus long terme les pesticides) · Apports ponctuels (rejets de STEP, rejets industriels, événements accidentels) · Apports diffus liés à l’élevage (phosphates, ammonium, organique…) · Apports pseudo diffus liés aux rejets domestiques non raccordés (problématique du « tout STEP ») L’analyse de ces problématiques se fera à l’aide d’une plate forme de modélisation qui doit être capable de simuler l’évolution spatio-temporelle de la qualité des eaux dans un réseau hydrographique. Pour se faire, il apparaît fondamental de représenter i) les processus physiques et biogeochimiques régissant la transformation des variables étudiées au sein du milieu et ii) les apports (ponctuels et diffus) au milieu. L’objet de ce rapport est de dresser un état de l’art concernant la modélisation des bassins versants.