Annual nutrients export modelling by analysis of landuse and topographic information: case of a small mediterranean catchment
Modélisation de la charge annuelle en azote et phosphore par analyse spatiale d'informations topographiques et d'occupation des sols. Cas d'un petit bassin versant méditerranéen
Résumé
The preservation of water bodies from eutrophication implies accurate estimation of phosphorus and nitrogen loads and the control of the nutrient production on a catchment scale. In this paper, a simple tool for the modelling of annual nutrient loads is presented. It is implemented in ARC/INFO GIS using Arc Macro Language (AML). The use of a GIS is justified as the spatial characteristics of the catchment area (land use, industrial wastewater location) dictate water quality. The annual nutrient loads are worked out on the catchment scale, using existing GIS routines together with specific routines developed in AML for hydrological and water quality modelling purposes. The catchment area is divided into hydrological subcatchments with relatively homogeneaous spatial characteristics. Each subcatchment is linked to a specific nutrient export potential. These nutrient loads, calculated on a subcatchment-by-subcatchment basis, are conveyed to the outlet of the catchment and allow annual nutrient load estimation. A comparison with a water monitoring study is conducted to verify the adequation of modelling results for phosphorus and nitrogen loads.
Préserver les eaux de surface vis à vis de l'eutrophisation implique l'estimation des rejets de nutriments (azote et phosphore) et le contrôle de ces rejets à l'échelle du bassin versant. Dans cet article, une méthode d'estimation des charges annuelles en nutriments est présentée. Celle-ci est développée dans l'environnement du SIG (Système d'Information Géographique) ARC-INFO, grâce au langage de programmation (AML). Le développement au sein d'un SIG est justifié par la nature spatiale des caractéristiques du bassin (occupation du sol, localisation des ouvrages d'épuration des eaux usées). L'estimation des charges annuelles est menée à l'échelle du bassin versant en utilisant les fonctionnalités du logiciel et des applications propres adaptées à la modélisation de la qualité des eaux. Le bassin versant est divisé en sous-unités hydrologiques. Est associé à chaque sous-bassin versant un flux potentiel annuel en azote et en phosphore. Le flux est cumulé d'amont vers l'aval jusqu'à l'exutoire pour obtenir une estimation du flux annuel produit sur l'ensemble du bassin. Un suivi de la qualité des eaux de surface en azote et phosphore permet de comparer l'ordre de grandeur des flux mesurés et modélisés.