Application du modèle STREAM à l’échelle d’un bassin versant au cours d’un cycle hydrologique

Auteur.e.s

Véronique Souchère, Luc Sorel, Alain Couturier, Yves Le Bissonnais et Olivier Cerdan

Université

INRA UMR SADAPT, Science du Sol, UMR SAS, UMR LISAH, BRGM

L’objectif recherché à travers le développement de STREAM (Sealing and Transfer by Runoff and Erosion related to Agricultural Management) par les équipes INRA de Science du Sol d’Orléans et de l’UMR SAD APT de Grignon, est l'élaboration d'un modèle de prédiction opérationnel en recherchant le compromis optimal entre la prise en compte des processus élémentaires de l'érosion, le nombre de variables nécessaires et leur disponibilité. Le modèle dont les échelles spatiales et temporelles sont le bassin versant et l’événement pluvieux est structuré en quatre modules interdépendants décrivant respectivement, le réseau d'écoulement (Souchère et al., 1998), le ruissellement (Cerdan et al., 2002c), l'érosion diffuse (Cerdan et al., 2002a) et l'érosion linéaire Souchère et al., 2003). La démarche suivie pour l'élaboration de ces modules est identique : l'identification et la paramétrisation des facteurs dominants à l'échelle locale sur la base de résultats expérimentaux, puis à l'échelle du bassin versant en prenant en compte les paramètres propres à ce niveau d'investigation. Une telle démarche a été possible grâce à l'existence d'une importante base de données de références regroupant des expérimentations au laboratoire et au champ depuis l'échelle du ¼ de m² jusqu’à l’échelle du bassin versant (Cerdan et al., 2002b). Ce modèle permet de quantifier le ruissellement et les pertes en terre, tout en localisant les zones où ces phénomènes se produisent. Il peut également être utilisé pour simuler les effets liés à la modification de la localisation des cultures, des façons culturales, de la disposition des parcelles, du sens de travail du sol ou pour tester l'impact d'aménagements destinés à lutter contre l'érosion (bandes enherbées, mares tampons…). Compte tenu de ces possibilités, nous avons décidé de tester le couplage de STREAM avec l’Applicatif SENEQUE afin d’améliorer la prise en compte des pratiques agricoles ou d’élevage et des aménagements paysagers à l’échelle des têtes de bassin. A terme, le chaînage de ces 2 modèles (SENEQUE et STREAM) dans un Applicatif nommée SENECAM devrait permettre d’améliorer le calcul de l’impact de modifications spatiales des activités agricoles sur la qualité des eaux de surface et sur les flux d’exportation de matières polluantes à l’échelle des bassins versants. Dans ce rapport, après un exposé rapide des modules de STREAM mobilisés dans le cadre de cette étude, nous présenterons les données utilisées pour test le couplage de SENEQUE et de STREAM. Nous exposerons les développements qui ont été nécessaires pour permettre le fonctionnement de STREAM à une échelle spatio-temporelle compatible avec l’Applicatif SENEQUE. Enfin, nous analyserons brièvement les sorties fournies par STREAM avant de conclure.

souchere@grignon.inra.fr