le cycle de l’eau et la gestion préventive des ressources en eau c. mouvet lde
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Le cycle de l’eau et la gestion préventive des ressources en eau
C. Mouvet
LdE
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 2
Qu’est-ce que la ressource en eau ?
EAURESSOURCE
USAGE
Matière première
« Mobiliser la ressource en eau »« Partager la ressource en eau »
USAGE
Activité humaine EAURESSOURCE
EAU Milieu Aquatique
Environnement liquide
« Protéger la ressource en eau »« Milieu récepteur »
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 3
Premier volet
La problématique QUANTITATIVE
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 4
Quelques chiffres clés du cycle de l’eau
Consommation moyenne /hab/an (ts usages) = 100 m3 = 0,0000001 Mm3
Eau sur la terre est en cycle
fermé. Pas de perte, pas de
création, que des transformations !
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 5
Le cycle de l’eau n’est pas celui du pétrole
EauPotable
EauUsée
JoursHeures
SemainesAnnées
CONSERVATION
DE
LA
MASSE
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 6
Millions
d’années
Pétrole
Semai
nesBiomasse
CO2Années
Pétrole
Le cycle de l’eau n’est pas celui du pétrole
Biomasse
Millions
d’années
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 7
La ressource en eau en France : globalement abondante
2 types de ressources en eau :
eau superficielle (rivières, lacs, canaux, barrages …) eau souterraine (nappes alluviales, nappes superficielles, et nappes captives / profondes)
Réserves en eaux souterraines : 2 000 milliards de m3 (source BRGM)
Prélèvements annuels d ’eau : 33,1 milliards de m3
énergie : 56 % (restitution directe après usage) eau potable : 19 % (restitution quasi directe après usage) irrigation : 14 % (restitution indirecte après usage) industrie : 11 % (restitution indirecte après usage)
Prélèvements en eau potable : 6 milliards de m3 (source IFEN)
eau de surface : 40 % (rivières, lacs, canaux, barrages …) eau souterraine : 60 % (nappes alluviales et nappes captives)
« Restreindre l’ usage de l’eau potable n’est pas une fatalité, sous réserve de savoir anticiper »
Source : agences de l'Eau - RNDE - Ifen, mars 2005
56 %
19 %
11 %
14 %
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 8
Situation en France par rapport à l’Europe
Source : IFEN
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 9
Des situations locales nécessitant une gestion• Les Zones de Répartition des Eaux = insuffisance chronique des ressources en eau par rapport aux besoins
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 10
Prévenir ou guérir ?
• Il faut choisir…
PREVENTIF CURATIFPROTECTION DEPOLLUTION
GESTION CONCERTEE INTERDICTION D’USAGE
DEVELOPPEMENT RATIONNEMENT
AGIR A LA SOURCE TRAITER LES CONSEQUENCES
ANALYSE DU RISQUE / ISO 22000
CONTRÔLE RENFORCE / NON CONFORMITE
DEVELOPPEMENT DURABLE GESTION DE CRISE
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 11
Gérer la ressource : pourquoi, comment ?
• La gestion de la ressource doit garantir La pérennité des ressources en quantité et en qualité La limitation des impacts sur les milieux Dans une philosophie de gestion durable
• Pour les enjeux quantitatifs, les solutions existent, elles nécessitent la concertation entre les acteurs pour passer d’une logique de « cueillette » à celle d’une véritable gestion collective
Solutions réglementaires : Zones de Répartition des Eaux, SDAGE, SAGE Solutions collectives : notamment contrôle de l’irrigation, droits d’eau Développement des ressources : nombreuses solutions, dont gestion active des nappes
•Protéger les ressources Protection réglementaire Animer les actions préventives sur le bassin versant (réduction à la source) Avoir une réflexion globale : milieu naturel et traitement. Ex : « zones humides »
•Réduire les impacts sur le milieu naturel Traiter les effluents
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 12
Solutions réglementaires : La nappe de l’Albien
• Règles définies par le SDAGE Seine Normandie Formalisation et stabilisation des autorisations existantes de prélèvement (Total = 22 Mm3/an) Niveau de nappe stabilisé, vocation d’alimentation de secours, règles pour la localisation des nouveaux ouvrages
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 13
Solutions de Gestion Collective : gestion volumétrique de la nappe de Beauce
Prélèvements maximum : (Millions de m3/an)Agriculture : 450Industrie : 80Eau potable : 20
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 14
Les Déclarations d’Utilité Publique (DUP)
• Périmètres de protection des captages Immédiate : Aucune activité autorisée. Rapprochée : Renforcement de la réglementation Eloignée : Attention particulière des services de l’Etat.
• C’est un outil essentiel de prévention des pollutions accidentelles
• Ce n’est pas en général l’outil de prévention adapté contre les pollutions diffuses
• Les DUP sont un outil d’aménagement du territoire Elles confirment la priorité donnée à l’eau potable … mais l peut y avoir un conflit entre l’eau potable et les autres activités économiques
Immédiate
Rapprochée
Eloignée
Activité économique k€ / ha
Agriculture : 1 (céréales)Eau : 1 à 20Habitat : 10 à 1 000Industrie : très élevé.
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 15
Réduction de la demande en eau potable ?
• Les consommations d’eau potable sont déjà en diminution (- 1% / an)
Fort taux de comptage individuel Appareils ménagers économes Baisse des gros consommateurs Tendance globale, modulée par les flux migratoires.
• L’accélération des économies d’eau est coûteuse pour le consommateur à court et long terme
Investissements par le particulier peuvent être lourds Le prix du m3 augmentera mécaniquement car frais fixes incompressibles
• Solution insuffisante lorsque la ressource est surexploitée
Evolution des consommations d'eau potable (environ 4 millions d'habitants)
300
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1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Vo
lum
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ctu
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mill
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)
Echantillon : Région Parisienne, Nord, Dijon, Bordeaux, Marseille
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 16
Analyse sommaire coût/bénéfice de différentes solutions d’économie d’eau
Cost euro / m3 saved or replaced
0
1
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Individual Solutions
Collective Solutions
marginal production cost
marginal cost for consumer
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 17
Les solutions de développement de la ressource
• Le transport d’eau (canaux, aqueducs) Provence, alimentation de Paris, …
• Les retenues d’eau Exemple : Cholet, barrage de Ribousur la Moine
• La recharge des nappes souterraines Exemples : Le Pecq, Aubergenville, Dunkerque, Lyon, Garonne.
• La réutilisation des eaux usées
• Le dessalement d’eau de mer
0
1
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3
4
0% 20% 40% 60% 80% 100%
débit classés (% du temps)m
3/s
Evre
Moine
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 18
La réalimentation des nappes
• Principe A partir d’eau de surface (ou souterraine) excédentaire, après traitement éventuel, un dispositif d’injection (forage ou bassin d’infiltration) permet de recharger la nappe souterraine
• Avantages Bénéficier de la disponibilité quantitative des eaux de surface Utiliser les nappes souterraines comme réservoir de stockage (sécurité en cas de pollution des eaux de surface) Qualité des eaux souterraines Disponibilité des eaux souterraines (besoin de pointe, sécheresse).
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 19
Second volet
La problématique QUALITATIVE
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 20
Bilan qualitatif des ressources en eau en France
•Environ 1/3 des masses d’eau atteindront probablement le bon état en 2015, 1/3 peuvent atteindre le bon état au prix d’une poursuite des efforts, et 1/3 atteindront difficilement le bon état (paramètres déclassant : NO3, pesticides, rejets urbains, artificialisation des cours d’eau)
•Nitrates (données Ifen) Eaux superficielles
> 2002 : 82 % des points de mesure, NO3 < 25 mg/L
16 % des points entre 25 et 50 mg/L
2 % > 50 mg/L
Eaux souterraines> 2002 : 61 % des points de mesure < 25 mg/L
29 % entre 25 et 50 mg/L
10 % > 50 mg/L
environ 1% > 100 mg/L
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 21
•Pesticides (données Ifen) Eaux superficielles
> 4 % des points de mesures sans quantification des pesticides analysés> 51 % des points sont en classe « bonne à très bonne »> 39 % des points en classe « moyenne ou médiocre »> 10 % en classe « mauvaise »
Eaux souterraines> 2004 : pesticides quantifiés dans 61 % des points de surveillance> Pour les points de mesure où des pesticides sont quantifiés, 59 % seraient
utilisables pour l’eau potable sans traitement, 41 % nécessiteraient un traitement pour la potabilisation, et 0,7 % serait inapte à la production d’eau potable.
> La qualité de l’eau distribuée est bonne vis-à-vis des pesticides, 99 % des analyses réalisées étant conformes aux normes
Bilan qualitatif des ressources en eau en France
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 22
Réduction à la source des pollutions diffuses agricoles
Un cadre nouveau : • La Directive Cadre sur l’Eau :
objectifs ambitieux pour la qualité des masses d’eau en 2015
• PDRH : le Plan de Développement Rural Hexagonal, 2007 – 2013 Au total 3 milliards d’euros sur les « M.A.E. » Principe de « territorialisation » des actions.
• 9e programmes des Agences de l’eau 2007 – 2012 Nouvelles lignes budgétaires « lutte contre les pollutions agricoles » Financement de l’animation des bassins versants
• Rôle des collectivités locales en charge de l’eau potable Ciblage des actions sur les bassins d’alimentation des captages
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 23
La gestion préventive qualitative
•La réduction à la source des pollutions diffuses : l’approche bassins versants
Préventif plutôt que curatif, surtout à moyen/long terme> Question de principe
> Argumentaire économique
Sanctuarisation des bassins versants (« Parc naturel hydrogéologique ») La faisabilité de mesures préventives dépend des caractéristiques du BAC Besoin d’accélérer la mise en œuvre ; producteur d’eau peut avoir un rôle technique et moteur Problèmes financiers et administratifs (maîtrise d’ouvrage, implication des agriculteurs, règles d’octroi des aides par les agences de l’eau…) Problème des temps de réponse (décennies) des systèmes aquifères
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 24
Une méthode de gestion préventive qualitative
•Valoriser le pouvoir épurateur des zones humides : ingénierie écologique Elimination de l’azote : phénomène complexe, qui peut varier
> du tout au rien : élimination importante de N, ou bilan [entrées – sorties] négatif !
> entre ZH de même typologie : zones alluviales Garonne, Ill, Rhin , Seine : le taux d’élimination de l’azote varie de 46 à 140 kg/ha/an [travaux PNRZH]
> pour un même milieu en fonction des saisons ou/et du niveau de la nappe sous-jacente [Weng].
Production d’oxyde nitreux (N20, gaz à effet de serre) : à étudier, mais
probablement négligeable par rapport aux dégagements à partir des sols agricoles
Elimination des pesticides : études à mener sur site réel et plusieurs cycles hydrologiques
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 25
La variabilité des processus naturels
•Pouvoir épurateur des zones humides vis-à-vis de l’azote
Adapté de Fisher & Acreman, Hydrology
and Earth System Sciences, 2004
0
20
40
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80
100
10 100 1000 10000
Flux d'N entrant (kg/ha/an)
% d
'éli
min
atio
n
N total Différentes formes d'N NO3
r2 = 0.3534
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 26
Exemple de succès d’actions préventives
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 27
Exemple de succès d’actions préventives
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 28
Exemple de délai de réponse aux actions préventives qualitatives
72 mois de suivi – 135 échantillons
0
0.2
0.4
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0.8
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4/20
05
27/0
7/20
05
Pes
tici
de
(µg/
L)
atrazine DEA
Arrêt des applications d’atrazine
Action volontariste des agriculteurs dès
printemps 2000 ; arrêt des applications
d’atrazine
6 ans après : aucune baisse notable malgré
des années à forte recharge (2001 – 2003)
Rôle du stock résiduel (ensemble de la zone
non saturée), du temps de renouvellement de la
nappe, et de la stratification de la nappe
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 29
Entre préventif et curatif dur : la chimie verte, ex. le procédé Bi’Eau à Aubergenville
Avant Bi’Eau
Seine
Usine eau
potable
Forages de production
Recharge
ArtificielleAmmonium
Fer
NitratesRisques dePollution
Forages de production
Forages de production
Forages de production
Traitement
Boues
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 30
Avec Bi’Eau- Arrêt des pompages en Seine- Renforcement de la recharge artificielle - Réduction boues et traitements
Seine
Forages de productionsecondaire
Usine eau
potable
Recharge
Artificielle
Forages de productionprimaire
Entre préventif et curatif dur : la chimie verte, ex. le procédé Bi’Eau à Aubergenville
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Résultats de Bi’Eau à Aubergenville
NITRATES (mg/litre)
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AUBERGENVILLE - USINE AUBERGENVILLE REFT - REFOULEMENT AUBER
Démarrage duprocédé Bi ’Eau
-20%
NITRATES (mg/litre)
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AUBERGENVILLE - USINE AUBERGENVILLE REFT - REFOULEMENT AUBER
Démarrage duprocédé Bi ’Eau
-20%
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09/12/2006 27/06/2007 13/01/2008
2007
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 32
Avant de conclure…
L’eau virtuelle ????
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 33
L’eau virtuelle
Eau virtuelle = eau nécessaire pour la production de biomasse
(p. ex. échangée entre pays)
•C’est aussi une mesure de l’emploi des terres arables. 1ha (~1 terrain de football) peut produire :
9 000 kg de bois, 600 kg de boeuf …
Il va y avoir concurrence entre production alimentaire,
biocarburants, et écosystèmes (forêts primaires, biodiversité)
Produits de la biomasse
Teneur en eau virtuelle
(L/kg = m3/tonne)
Maraîchage 200 – 400
Pommes de terre 100
Maïs 700
Blé 1 000
Huile végétale 5 000
Poulet 4 100
Boeuf 13 000
Lait 800
Oeufs 2 700
Diester 5 000
Bois 900
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 34
Conclusions
• Cycle de l’eau = pas de perte d’eau (ni création)
• Aspects quantitatifs : Ressources en eau en France sont largement suffisantes (quelques zones en déficit) Des solutions existent ; collectives (concertation entre les acteurs : passer d’une logique de « cueillette » à celle d’une véritable gestion collective), plutôt qu’individuelles
> Solutions réglementaires : Zones Répartition des Eaux, SDAGE, SAGE
> Solutions techniques : développement des ressources, gestion active des nappes
•Pour les enjeux qualitatifs, le gestionnaire des ressources doit Mener les démarches de protection réglementaire (DUP) Animer les actions préventives sur le bassin versant Avoir une réflexion globale : milieu naturel et traitement des rejets, « apprivoiser les zones humides »
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 35
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 36
Délégation de Service Public et Régie
Les collectivités en
régie utilisent
beaucoup plus de
ressources en eau
de meilleure qualité
initiale (eau
souterraine), donc
plus faciles à
potabiliser que les
collectivités en DSP
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 37
Délégation de Service Public et Régie
Le passage en régie
s’accompagne plus
souvent d’un
maintien ou d’une
augmentation des
prix que d’une
diminution des prix
6 février 2008 Colloque CFDT Eau I 38
Prix de l’eau en France et ses composantes
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