Impact of land use on the hydraulic properties of the topsoil in a small French catchment

The hydraulic properties of the topsoil control the partition of rainfall into infiltration and runoff at the soil surface. They must be characterized for distributed hydrological modelling. This study presents the results of a field campaign documenting topsoil hydraulic properties in a small French suburban catchment (7 km2) located near Lyon, France. Two types of infiltration tests were performed: single ring infiltration tests under positive head and tension disk infiltration using a mini-disk. Both categories were processed using the BEST Beerkan Estimation of Soil Transfer parameters- method to derive parameters describing the retention and hydraulic conductivity curves. Dry bulk density and particle size data were also sampled. Almost all the topsoils were found to belong to the sandy loam soil class. No significant differences in hydraulic properties were found in terms of pedologic units, but the results showed a high impact of land use on these properties. The lowest dry bulk density values were obtained in forested soils with the highest organic matter content. Permanent pasture soils showed intermediate values, whereas the highest values were encountered in cultivated lands. For saturated hydraulic conductivity, the highest values were found in broad leaved forests and small woods. The complementary use of tension disk and positive head infiltration tests highlighted a sharp increase of hydraulic conductivity between near saturation and saturated conditions, attributed to macroporosity effect. The ratio of median saturated hydraulic conductivity to median hydraulic conductivity at a pressure of -20 mm of water, was about 50. The study suggests that soil texture, such as used in most pedo-transfer functions, might not be sufficient to properly map the variability of soil hydraulic properties. Land use information should be considered in the parameterizations of topsoil within hydrological models to better represent in situ conditions, as illustrated in the paper

The AVuPUR project (Assessing the Vulnerabiliy of Peri-Urbans Rivers): experimental set up, modelling strategy and first results

International audienceLe projet AVuPUR a pour objectif de progresser sur la compréhension et la modélisation des flux d'eau dans les bassins versants péri-urbains. Il s'agit plus particulièrement de fournir des outils permettant de quantifier l'impact d'objets anthropiques tels que zones urbaines, routes, fossés sur les régimes hydrologiques des cours d'eau dans ces bassins. Cet article présente la stratégie expérimentale et de collecte de données mise en ½uvre dans le projet et les pistes proposées pour l'amélioration des outils de modélisation existants et le développement d'outils novateurs. Enfin, nous présentons comment ces outils seront utilisés pour simuler et quantifier l'impact des modifications d'occupation des sols et/ou du climat sur les régimes hydrologiques des bassins étudiés. / The aim of the AVuPUR project is to enhance our understanding and modelling capacity of water fluxes within suburban watersheds. In particular, the objective is to deliver tools allowing to quantify the impact of anthropogenic elements such as urban areas, roads, ditches on the hydrological regime of suburban rivers. This paper presents the observation and data collection strategy set up by the project, and the directions for improving existing modelling tools or proposing innovative ones. Finally, we present how these tools will be used to simulate and quantify the impact of land use and climate changes on the hydrological regimes of the studied catchments

Quantification de la charge sableuse à Chancy, Bognes et Champagneux durant l'APAVER

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAU [ADD1_IRSTEA]Hydrosystèmes et risques naturel

Expérience de terrain lors de la chasse de l'Arc (9 juin 2015) pour l'estimation de la dynamique sédimentaire pour des conditions proches du seuil de mise en mouvement des galets

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAUL'objectif de cette expérience de terrain est de mieux comprendre la dynamique sédimentaire in situ dans le cas d'une rivière alpine avec une granulométrie très étendue (l'Arc en Maurienne) et pour des conditions proches de la mise en mouvement des galets. En particulier, nous cherchons à mieux comprendre la dynamique d'infiltration et de dépôt des matériaux fins (limons, sables) et l'impact du degré de colmatage de la matrice grossière sur le début de mise en mouvement des galets. Ce document décrit les moyens mis en oeuvre, les méthodologies utilisées, ainsi que les résultats de l'expérience réalisée au cours de la chasse de l'Arc du 9 juin 2015. Il reprend ainsi partiellement de premiers travaux réalisés lors de la chasse du 17 juin 2014 (Camenen et al., 2015a et b)

Le suivi de l'état de santé des récifs coralliens de Polynésie française et leur récente évolution

La Polynésie française, 118 îles au coeur du Pacifi que, possède une surface de plus de 15 000 km2 de récifs et lagons gérés par le gouvernement polynésien. Le tourisme et la perliculture représentent les deux ressources économiques majeures du Pays. Les formations récifales très diversifi ées sont parmi les mieux connues. Plusieurs suivis d'exploitation des ressources sont opérationnels depuis des décennies : granulats coralliens, pêche pour l'alimentation, collecte et exportation de mollusques nacriers, production de perles, poissons d'ornement. À l'échelle du Pays de très nombreux programmes de surveillance de l'état des récifs et des perturbations qu'ils subissent, naturelles et anthropiques, ont été mis en place : perturbations cycloniques et sismiques, qualité des eaux, état de santé des peuplements benthiques et ichtyologiques, pathologie des nacres, radiobiologie. Toutes ces données recueillies au fi l des décennies ont permis d'établir l'importance relative des dégradations naturelles et anthropiques sur les récifs et lagons polynésiens et d'expliquer leur état de santé actuel en considérant différentes échelles spatiales. Les périodes cycloniques dévastatrices pour les récifs sont rares (1903-1906, 1982-1983 et épisodiquement) mais les cyclones ont parfois anéanti les communautés coralliennes de pentes externes dans certaines îles. Les blanchissements suivis de mortalités importantes à des échelles spatiales diverses, ont été surtout ceux de 1991, 1994 et 2003. Les explosions démographiques d'Acanthaster ont détruit de nombreux récifs (lagons et pentes externes) en 1978-1982 et une nouvelle pullulation s'amplifi e depuis 2006 dans plusieurs îles de la Société. Les crises dystrophiques n'ont perturbé qu'épisodiquement certains lagons. Si les événements naturels précédents dégradent les récifs à l'échelle de plusieurs îles, d'archipel ou du Pays, les dégradations anthropiques sont limitées à quelques îles peuplées de la Société, plus exceptionnellement dans les atolls et encore moins dans un tiers d'entre eux qui sont inhabités. Les remblais en zone frangeante, les extractions de matériaux coralliens, la surpêche, l'absence de réseaux d'assainissement des eaux usées urbaines et le développement d'activités de loisir et du tourisme sont les causes essentielles de la dégradation des communautés coralliennes du lagon dans certains secteurs de Tahiti et de Moorea. Ainsi apparaît-il clairement que les dégradations majeures des récifs en Polynésie sont occasionnées par des phénomènes naturels compte tenu de leur étendue géographique. En revanche les dégradations anthropiques sont géographiquement plus localisées. Malheureusement la synergie des deux causes de dégradation ne facilite pas la récupération des récifs. Il est établi qu'une pente externe avec un recouvrement corallien de 50-60 % est à son optimum. Une dégradation majeure (cyclone, blanchissement, Acanthaster) réduit ce recouvrement à moins de 10 %. La communauté met une douzaine d'années pour revenir au recouvrement optimum si aucune autre perturbation importante ne survient. La très large majorité des 15 000 km2 de récifs et lagons de Polynésie française sont en bonne santé. Avec leurs voisins du Pacifi que Est et Central, ces formations coralliennes sont considérées comme les moins dégradées au monde et à faible risque de dégradation dans les prochaines décennies. Toutefois les inquiétudes sont grandissantes sur l'avenir des récifs dans le monde entier si l'on se réfère aux prédictions de changement climatique où les impacts majeurs tiendraient à l'augmentation des températures océaniques, à un renforcement des cyclones et à l'acidifi cation des eaux perturbant le métabolisme de calcifi cation des coraux

ZABR-OSR - Livrable action I.1 : Quantification de la charge sableuse

Ce rapport présente les résultats obtenus suite aux campagnes de mesures de 2015 à 2017. Ils incluent des développements méthodologiques et expérimentaux ainsi que les premiers jeux de données sur les sites pilotes de l'OSR : à Chancy-les-Ripes et Bognes autour de la retenue de Génissiat, à Champagneux, et au niveau de la confluence avec l'Isère pour le secteur nord, et enfin en Arles et au niveau du bac de Barcarin pour le secteur sud. Une discussion est proposée sur l'application de courbes de tarage sédimentaire sur ces différents sites. Enfin, un paragraphe est plus particulièrement proposé sur le développement de la mesure des flux de sables en suspension par une méthode acoustique

ZABR-OSR - Livrable action I.1 : Quantification de la charge sableuse

Ce rapport présente les résultats obtenus suite aux campagnes de mesures de 2015 à 2017. Ils incluent des développements méthodologiques et expérimentaux ainsi que les premiers jeux de données sur les sites pilotes de l'OSR : à Chancy-les-Ripes et Bognes autour de la retenue de Génissiat, à Champagneux, et au niveau de la confluence avec l'Isère pour le secteur nord, et enfin en Arles et au niveau du bac de Barcarin pour le secteur sud. Une discussion est proposée sur l'application de courbes de tarage sédimentaire sur ces différents sites. Enfin, un paragraphe est plus particulièrement proposé sur le développement de la mesure des flux de sables en suspension par une méthode acoustique

AVuPUR: Evaluation de la vulnérabilité des rivières péri-urbaines

[Departement_IRSTEA]RE [TR1_IRSTEA]RIE / TRANSFEAU [TR2_IRSTEA]METHODO / SYNERGIENational audienceLe développement de l'urbanisation et les pollutions associées augmentent la pression sur les rivières péri-urbaines ainsi que le risque d'inondation. Il est important de bien identifier les facteurs sur lesquels les gestionnaires peuvent agir pour limiter ces risques et définir des scénarios d'aménagement adaptés. La directive cadre sur l'eau impose notamment aux gestionnaires de limiter l'impact des rejets dans les cours d'eau et de mettre en ½uvre des aménagements permettant de restaurer leur qualité écologique. Pour mener à bien cette tâche, il est donc important de disposer, sur ces bassins versants péri-urbains, d'outils de modélisation intégrée du cycle de l'eau, couplés à une stratégie de mesure et de suivi adaptée afin d'établir un diagnostic de l'état actuel et d'évaluer l'impact de différents scénarios d'aménagement. L'objectif général du projet est donc de progresser sur la simulation de long terme du cycle hydrologique des bassins péri-urbains en prenant mieux en compte la variabilité spatiale et temporelle des facteurs naturels (topographie, sols, géologie) et anthropiques (occupation des sols, routes, zones urbanisées, déversoirs d'orage, réseaux d'eau pluviale) qui peuvent l'influencer. Le projet se propose de développer/améliorer des outils de modélisation de ces bassins versants en s'appuyant sur une instrumentation renforcée et une description fine de l'espace. Ces modèles seront ensuite utilisés pour quantifier l'impact des modifications d'occupation des sols sur le régime hydrologique (notamment la fréquence des crues) et la géomorphologie des cours d'eau. Les sites d'étude choisis sont deux bassins versants soumis à une urbanisation rapide en périphérie de Lyon (Yzeron, 150 km2, voir Figure 1) et de Nantes (Chézine, 34 km2, Figure 7). Le premier est situé en zone de relief assez marqué avec un climat de type Méditerranéen. Le second est en zone de plaine avec un climat de type océanique. Les gestionnaires de ces bassins versant sont partie prenante du projet

AVuPUR: Evaluation de la vulnérabilité des rivières péri-urbaines

National audienceLe développement de l'urbanisation et les pollutions associées augmentent la pression sur les rivières péri-urbaines ainsi que le risque d'inondation. Il est important de bien identifier les facteurs sur lesquels les gestionnaires peuvent agir pour limiter ces risques et définir des scénarios d'aménagement adaptés. La directive cadre sur l'eau impose notamment aux gestionnaires de limiter l'impact des rejets dans les cours d'eau et de mettre en ½uvre des aménagements permettant de restaurer leur qualité écologique. Pour mener à bien cette tâche, il est donc important de disposer, sur ces bassins versants péri-urbains, d'outils de modélisation intégrée du cycle de l'eau, couplés à une stratégie de mesure et de suivi adaptée afin d'établir un diagnostic de l'état actuel et d'évaluer l'impact de différents scénarios d'aménagement. L'objectif général du projet est donc de progresser sur la simulation de long terme du cycle hydrologique des bassins péri-urbains en prenant mieux en compte la variabilité spatiale et temporelle des facteurs naturels (topographie, sols, géologie) et anthropiques (occupation des sols, routes, zones urbanisées, déversoirs d'orage, réseaux d'eau pluviale) qui peuvent l'influencer. Le projet se propose de développer/améliorer des outils de modélisation de ces bassins versants en s'appuyant sur une instrumentation renforcée et une description fine de l'espace. Ces modèles seront ensuite utilisés pour quantifier l'impact des modifications d'occupation des sols sur le régime hydrologique (notamment la fréquence des crues) et la géomorphologie des cours d'eau. Les sites d'étude choisis sont deux bassins versants soumis à une urbanisation rapide en périphérie de Lyon (Yzeron, 150 km2, voir Figure 1) et de Nantes (Chézine, 34 km2, Figure 7). Le premier est situé en zone de relief assez marqué avec un climat de type Méditerranéen. Le second est en zone de plaine avec un climat de type océanique. Les gestionnaires de ces bassins versant sont partie prenante du projet