Traitement et analyse de séries chronologiques continues de ...

Partie 1 – Chapitre 2 : Approches de modélisation de la qualité des RUTP
métaux (zinc, cuivre, cadmium, nickel, chrome, plomb, mercure), la DBO 5 , les bactéries et le
phosphore total, les résultats sont meilleurs par rapport à la prise en compte d’une seule période
de temps sec antérieure. En revanche ce n’est pas le cas pour les MES et l’argent.
Sheng et al. (2008) proposent un modèle qui prend en compte deux comportements des
polluants, suivant que la masse ou le débit sont les facteurs limitants de la production et du
transfert des polluants. Le principe de cette approche a récemment été repris sous une forme
modifiée par Dembélé et Becouze (2010) auquel nous renvoyons pour une description complète
du modèle. Avellaneda et al. (2009) ont récemment testé un modèle simple d’Accumulation-
Erosion-Transfert à l’échelle du bassin versant, pour les MES mais aussi pour l’azote
inorganique dissous et le zinc. Chen et Adams (2006) ont obtenu des résultats intéressants pour
la simulation des concentrations moyennes événementielles de MES, de phosphore total, de
DCO, d’aluminium, de cuivre, de fer et de zinc.
Ces modèles n’ont pour l’instant été testés que sur un nombre réduit d’événements (inférieur
à 20) et de sites. Leur application à d’autres sites et avec davantage de données est nécessaire
pour pouvoir confirmer les premières conclusions positives.
2.3.3.3 Intérêt et limites des approches
L’avantage des approches globales est qu’elles peuvent être appliquées indépendamment
pour différents polluants, contrairement aux modèles détaillés complexes qui ont d’abord été
construits pour simuler le transport des sédiments.
La proposition de modèles parcimonieux adaptés est d’autant plus difficile que les processus
sont agrégés dans un nombre réduit d’équations (1 ou 2). La part respective des processus dans
le réseau et sur la surface du bassin versant est susceptible de différer suivant les
caractéristiques spécifiques des sites, rendant difficile la transposition des structures des
modèles d’un site à l’autre. De plus, dans la mesure où ces approches considèrent le bassin
versant comme une seule entité, l’applicabilité des modèles reste circonscrite à une échelle
spatiale limitée (de l’ordre de 100 ha). L’extrapolation de ces modèles à plus grande échelle,
avec la prise en compte de plusieurs sous-bassins versants, impliquerait un nombre plus
importants de paramètres à caler (Willems 2010), nécessitant des données suffisante en nombre
et aux échelles spatiales étudiées.
2.4 Conclusions
Les approches classiques
Les modèles statistiques de type multi-régression constituent des approches simples
d’utilisation avec des limites d’application bien identifiées. L’utilisation de bases de données
représentatives est une condition nécessaire à la formulation de modèles pertinents.
Les modèles de type Accumulation-Erosion-Transfert restent difficiles à utiliser de manière
opérationnelle en raison de leur complexité et du manque de données. La connaissance physique
des processus est encore limitée et les formulations des modèles complexes ne peuvent être
testées faute de données suffisantes. Enfin, la généralisation des modèles à des sites variés reste
une question mal résolue.
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