Thèse de doctorat de l'ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le mars

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Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
Thèse de doctorat de l'ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 1 Thèse présentée pour obtenir le grade de docteur de l'Université Louis Pasteur Strasbourg I Discipline :Science de la terre et de l'univers par Nicolas DOMANGE Etude des transferts de produits phytosanitaires à l'échelle de la parcelle et du bassin versant viticole (Rouffach, Haut-Rhin) Soutenue publiquement le 31/03/05 Membres du jury Directeur de Thèse : Mme Michèle TREMOLIERES, professeur ULP Rapporteur Interne : M Gerhard SCHÄFER, professeur ULP Rapporteur Externe : M Marco TREVISAN, professeur Università Cattolica del Sacro Cuore Rapporteur Externe : M Marnik VANCLOOSTER, professeur UCL Examinatrice : Mme Caroline GREGOIRE, enseignant-chercheur ENGEES Examinatrice : Mme Véronique GOUY, ingénieur de recherche, Cemagref Lyon Avec le soutien financier des organismes :

  • transfert

  • pesticide

  • événements ruisselants sur les zones imperméables

  • zone

  • membre de jury

  • rouffach

  • runoff

  • directeur de la thèse

  • thèse de doctorat de l'ulp


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Avec le soutien financier des organismes :

Thèse présentée pour obtenir le grade de
docteur de l’Université Louis Pasteur
Strasbourg I
Discipline :Science de la terre et de l’univers

par Nicolas DOMANGE

Etude des transferts de produits
phytosanitaires à l’échelle de la
parcelle et du bassin versant viticole
(Rouffach, Haut-Rhin)


Soutenue publiquement le 31/03/05

Membres du jury
Directeur de Thèse : Mme Michèle TREMOLIERES, professeur ULP
Rapporteur Interne : M Gerhard SCHÄFER, professeur ULP
Rapporteur Externe : M Marco TREVISAN, professeur Università Cattolica del
Sacro Cuore
Rapporteur Externe : M Marnik VANCLOOSTER, professeur UCL
Examinatrice : Mme Caroline GREGOIRE, enseignant-chercheur ENGEES
Examinatrice : Mme Véronique GOUY, ingénieur de recherche, Cemagref Lyon
Thèse de doctorat de l’ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 1 Etude des transferts de produits phytosanitaires à l’échelle de la parcelle et du bassin versant
Thèse de doctorat de l’ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 2 Etude des transferts de produits phytosanitaires à l’échelle de la parcelle et du bassin versant
Remerciements

Je tenais notamment à remercier :
mon directeur de thèse Michèle TREMOLIERES de bien avoir voulu diriger mon travail,

mes encadrantes :
Caroline GREGOIRE toujours présente, attentive et motivée…bref indispensable…
Véronique GOUY, qui m’avait fait débutée dans le « monde des pesticides »… ,

les membres du jury : M Gerhard SCHÄFER, professeur à l’ULP ; M Marco TREVISAN,
professeur à l’Università Cattolica del Sacro Cuore ; M Marnik VANCLOOSTER, professeur
à l’UCL,

André ROTH pour son indéfectible confiance et le lycée viticole de Rouffach pour nous avoir
mis à disposition son site du Hohrain

les membres du comité de pilotage : Anne Veronique AUZET, Michel SCHIAVON,
Julien TOURNEBIZE et Marc VOLTZ,

les financeurs de ce projet : Cemagref, DIREN Alsace, ENGEES, IFARE, INRA Colmar,
Région Alsace, ONIVINS,

Eric PERNIN, les « mains » essentielles de ce travail

les stagiaires que j’ai encadrés de près ou de loin et qui ont contribué à la réussite de cette
thèse et notamment Fabien PASQUET, Thomas ROETHLISBERGER…,

ma mumu que je remercierai autrement…,

mes compagnons de « travail » engeesiens avec, par ordre alphabetique pour ne froisser
personne, Adrien, Bob, les 2 Agnès, François, Ghislain, JB, Jo, José, Myriam mais aussi tout
le CEVH et l’ENGEES…

les volleyeurs, les jeunes et les vieux engeessiens…

Et tous ceux que j’ai côtoyés, dont je me souviendrais après avoir écrit ces lignes……

Thèse de doctorat de l’ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 3 Etude des transferts de produits phytosanitaires à l’échelle de la parcelle et du bassin versant
Résumé
La connaissance, la compréhension, la quantification et la modélisation des transferts
de pesticides dans la zone viticole localisée en bordure de piémont alsacien sont un enjeu
régional majeur. Le site expérimental de Rouffach (Haut-Rhin, France) situé sur cette zone est
destiné à fournir les mesures à la base de cette compréhension en se basant sur un suivi des
transferts surfaciques de produits phytosanitaires, au pas de temps fin et aux échelles
emboîtées de la parcelle et du bassin versant viticoles. Les exutoires du bassin versant et de
deux parcelles sont ainsi instrumentés afin de quantifier les flux de 17 matières actives en
« continu » pendant environ 6 mois par an. Il est également comparé, à l’échelle parcellaire,
deux pratiques culturales au niveau de la répartition des flux d’eau et de pesticides associés,
en infiltration et en ruissellement (désherbée chimiquement en plein et enherbée un inter-rang
sur deux avec désherbage sur le rang).
L’instrumentation de mesure du site est validée en identifiant les sources d’erreurs
possibles (incertitude et biais) lors de l’évaluation de la concentration en pesticide. A partir
d’une méthode de décomposition de l’acquisition de la mesure et d’expériences, nous
évaluons les biais associés aux mesures. Certaines étapes peuvent être particulièrement
problématiques pour des molécules spécifiques, sensibles selon leur caractéristique (K , ow
demi-vie dans l’eau…) aux processus en jeu (adsorption, transformations chimiques…).
Les résultats acquis sur les deux années de suivi 2003-2004 avec des pluviosités
opposées nous permettent de faire ressortir les principaux processus, communs aux deux
années, impliqués dans les transferts de pesticide dans ce type de milieu. Toutes les molécules
sont détectées au moins une fois en 2003 ou en 2004. Les concentrations moyennes de la
plupart des molécules sont fortes après les premiers épisodes suivant application. Mais les
facteurs pluviométriques (intensité et volume) peuvent faire augmenter fortement les
concentrations même plusieurs mois après l’application si les molécules sont encore
mobilisables par le ruissellement. La plupart des molécules sont cependant aussi détectées
pendant des événements ruisselants sur les zones imperméables, non successifs à des
ruissellements parcellaires. Les facteurs défavorables expliquant en grande partie les fortes
concentrations mesurées pour certaines molécules seraient une application généralisée dans le
temps et l’espace et/ou des propriétés favorisant une disponibilité durable dans la zone
d’interface sol-ruissellement. Nous avons validé finalement l’hypothèse que le temps de
réponse du chémogramme d’une molécule peut être influencé, après le premier événement
majeur, par la répartition spatiale de l’apport de la molécule et, pour les événements suivants,
par la répartition spatiale plus l’état de la molécule (désorption/dégradation) évoluant dans le
temps en fonction de ses caractéristiques. Les flux totaux exportés à l’exutoire du bassin
versant s’échelonnent de 0 à 0,62 % des quantité appliquées. Les épisodes critiques de par
leurs caractéristiques hydrologiques (intensité, durée) et leur situation vis-à-vis des apports
constituent l’essentiel des quantités exportées. Il apparaît alors utile de comprendre et de
modéliser ce type d’événement. La création et l’utilisation d’un modèle hydrologique
simplifié nous permet de valider ainsi les hypothèses de transfert proposées pour ces
événements.
La compréhension des transferts des pesticides nous permet alors de pouvoir proposer
un certain nombre de solutions pour limiter les transferts de pesticide à l’échelle du bassin
versant. Le piémont viticole tel qu’il est aménagé est un milieu défavorable vis à vis des
transferts des pesticides : une fois le pesticide sorti de la parcelle, il est très probable que
celui-ci atteigne l’exutoire du bassin versant. Il est difficile d’imaginer pouvoir changer le
fonctionnement hydrochimique du système à court terme.

Mots clés : Pesticides, transferts, bassin versant, ruissellement, vigne

Thèse de doctorat de l’ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 4 Etude des transferts de produits phytosanitaires à l’échelle de la parcelle et du bassin versant
Abstract
Knowledge, comprehension, quantification and modeling of pesticides transfers in the
wine-growing zone in edge of Alsatian Piedmont are a major regional stake. The experimental
site of Rouffach (Haut-Rhin, France) located on this zone must provide measurements for this
comprehension by a monitoring of pesticide runoff transfers, with a fine time step and
encased scales of wine plot and catchment. The catchment and two plots are thus equipped to
quantify the fluxes of 17 active matters in continuously during approximately 6 months per
year. The study also compares, at plot scale, two practical farming for the distribution of
fluxes of water and associated pesticides, in infiltration and runoff (weeded chemically in a
full and grassed inter-row on two with weeding on the row).

The measurement instrumentation of the site is validated by identifying the possible
sources of errors (uncertainty and bias) during the evaluation of the pesticide concentration.
From a method of decomposition of the measurement acquisition and experiments, we
evaluate bias associated with data. Certain steps can be particularly problematic for specific
compounds, sensitive according to their characteristic (Kow, half-life in water…) to the
processes concerned (adsorption, chemical conversions…).

The results achieved over the two years of monitoring (2003-2004) with opposite
rainfalls enable us to emphasize the principal processes, common to the two years, implied in
pesticide transfers on this type of medium. All the compounds are detected at least once in
2003 or 2004. The average concentrations of the majority of the pesticides are strong after the
first episodes according to application. But the pluviometric factors (intensity and volume)
can make increase strongly the concentrations even several months after the application if the
molecules are still mobilizable by runoff. The majority of the compounds are also detected
during events with runoff on the impermeable zones, without plot runoff. The unfavourable
factors mainly explaining the strong concentrations measured for some pesticides would be an
input generalized in time and space and/or properties supporting a durable availability in the
zone of interface soil-runoff. We finally validated the assumption that the response time of the
pesticide can be influenced, after the first major event, by the space distribution of the
compound input(s) in a prevalent way and, for the following events, by the space distribution
plus the pesticide state (desorption/degradation) moving in time according to its
characteristics. The total fluxes exported with runoff at catchment outlet spread from 0 to 0,62
% of the applied quantity. The critical events from their hydrological characteristics
(intensity, duration) and their situation with respect to the inputs constitute the main part of
the exported quantities. It appears useful to understand and model this type of event. The
creation and the use of a simplified hydrological model enable us to validate thus the
assumptions of transfer suggested for these events.

The comprehension of pesticides behaviour enables us to propose solutions to limit
pesticides transfers at catchment scale. Wine-growing piedmont such as it is arranged is an
unfavourable medium with respect to the pesticides transfers: once the pesticide left the plot,
it is very probable that this one reaches the catchment outlet. It is difficult to imagine to be
able to change the hydrochimic functioning of the short-term system.

Key words: Pesticides, transfers, catchment, runoff, vineyard


Thèse de doctorat de l’ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 5 Etude des transferts de produits phytosanitaires à l’échelle de la parcelle et du bassin versant
Sommaire
Introduction générale_______________________________________________________ 21
chapitre 1 Produits phytosanitaires et problèmes environnementaux______________ 23
1 Les produits phytosanitaires __________________________________________ 23
1.1 Définitions______________________________________________________ 23
1.2 Caractéristiques/chimie des pesticides ________________________________ 23
1.3 Conclusions _____________________________________________________ 24
2 Problèmes environnementaux liés aux produits phytosanitaires - les pesticides
dans les eaux ___________________________________________________________ 24
2.1 Contexte général _________________________________________________ 24
2.2 Contexte national 25
2.3 Contexte régional – Nappe phréatique d’Alsace_________________________ 26
2.4 Conclusions 27
3 Phénomènes et processus en jeu dans le transfert des pesticides vers les eaux __ 27
3.1 Sources de pesticide sur le sol_______________________________________ 28
3.2 Dispersion du pesticide dans le sol ___________________________________ 29
3.2.1 Processus de rétention _________________________________________ 29
3.2.1.1. Dynamique de l’adsorption/désorption __________________________ 30
3.2.1.2. Modèle de sorption 32
⇒ Modèle de sorption basé sur un équilibre local______________________ 33
⇒ Modèle de sorption basé sur un non-équilibre local __________________ 34
⇒ Cinétique de désorption empirique _______________________________ 34
3.2.1.3. Conséquences de l’adsorption_________________________________ 35
3.2.1.4. Conclusions – phénomènes de rétention et transferts _______________ 36
3.2.2 Transformations/dégradation des pesticides ________________________ 37
3.2.2.1. Types de réactions__________________________________________ 37
⇒ Réactions abiotiques 37
⇒ Photolyse ___________________________________________________ 38
⇒ Transformations biotiques______________________________________ 38
3.2.2.2. Caractérisation de la capacité de dégradation d’une molécule ________ 40
3.2.2.3. Facteurs influents 41
3.2.2.4. Conclusions - les phénomènes de dégradation ____________________ 42
3.2.3 Transferts vers d’autres systèmes ________________________________ 43
3.2.3.1. Transfert vers l’atmosphère - Volatilisation ______________________ 43
3.2.3.2. Transfert dans le sol vers les eaux profondes – Lixiviation et lessivage 44
3.2.3.3. Transfert vers les eaux de surface - Ruissellement _________________ 46
3.2.4 Conclusions sur la dispersion des pesticides________________________ 47
3.3 Transfert des pesticides par le ruissellement____________________________ 48
3.3.1 Mobilisation des pesticides par l’eau de ruissellement ________________ 49
3.3.1.1. Processus _________________________________________________ 49
3.3.1.2. Représentations mathématiques _______________________________ 51
3.3.1.3. Conclusion sur la mobilisation des pesticides du sol par l’eau de
ruissellement ______________________________________________________ 52
3.3.2 Transport des pesticides par le ruissellement et effet d’échelle _________ 53
3.3.2.1. Echelle parcellaire __________________________________________ 53
⇒ Evolution des concentrations au sein de l’événement_________________ 53
⇒ Concentrations moyennes par événement __________________________ 55
Thèse de doctorat de l’ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 6 Etude des transferts de produits phytosanitaires à l’échelle de la parcelle et du bassin versant
⇒ Flux et pertes ________________________________________________ 56
3.3.2.2. Echelle du bassin versant ____________________________________ 57
⇒ Evolution des concentrations au sein de l’événement_________________ 58
⇒ Concentrations moyennes par événement __________________________ 59
⇒ Flux et pertes 60
3.3.2.3. Transposition d’échelle des pertes _____________________________ 60
3.3.2.4. Représentation conceptuelle du ruissellement, propagation et transport des
pesticides _________________________________________________________ 61
3.3.3 Facteurs en jeu dans le transfert de pesticide _______________________ 62
3.4 Phénomènes et processus en jeu dans le transfert des pesticides vers les eaux -
Conséquences au niveau des études sur le transport de pesticides _________________ 64
4 Méthodes d’étude des transferts de pesticide vers les eaux__________________ 65
4.1 Observation – Suivi in situ _________________________________________ 65
4.2 La modélisation __________________________________________________ 66
4.2.1 Principe - Etat actuel __________________________________________ 66
4.2.2 Précautions préalables et problèmes dans la modélisation _____________ 67
4.2.2.1. Cas général _______________________________________________ 67
4.2.2.2. cas de la modélisation des transferts de pesticide __________________ 68
4.3 Conclusions _____________________________________________________ 70
5 Métrologie - qualité, biais, incertitude __________________________________ 70
5.1 Introduction 70
5.2 Définitions______________________________________________________ 70
5.2.1 Mesure d'une grandeur ________________________________________ 71
5.2.2 Etalonnage et calibration d'un appareil ____________________________ 71
5.2.3 Résultats de mesure___________________________________________ 71
5.2.4 Erreur de mesure _____________________________________________ 73
5.3 Origines et importances des erreurs dans une démarche d’acquisition de données
_______________________________________________________________ 74
5.4 Inventaire des biais possibles pendant l'acquisition de données concernant les
transferts de pesticide ___________________________________________________ 75
5.4.1 Utilisation de bougies poreuses et problèmes liés____________________ 75
5.4.1.1. Observations générales ______________________________________ 75
5.4.1.2. Impact du vieillissement de la bougie ___________________________ 77
5.4.1.3. Impact du nettoyage ________________________________________ 77
5.4.1.4. Comportement des bougies Téflon-quartz _______________________ 77
5.4.1.5. Eléments d'explication du biais constaté lors du passage de solution à
travers une matrice poreuse___________________________________________ 78
⇒ Facteurs chimiques 78
⇒ Facteurs physiques 79
5.4.2 Biais possibles durant le stockage________________________________ 80
5.4.2.1. Sorption __________________________________________________ 80
5.4.2.2. Volatilisation/dégradation ____________________________________ 81
5.4.3 Adsorption sur les membranes de filtre pendant la filtration ___________ 81
5.5 Méthodes d’évaluation des erreurs lors de l’acquisition d’une mesure _______ 82
6 Prévention des pollutions des eaux/effets des aménagements sur le transfert de
pesticide par ruissellement ________________________________________________ 82
6.1 Lutte contre les pollutions ponctuelles ________________________________ 83
6.2 Lutte contre pollutions diffuses______________________________________ 83
6.2.1 Evolution au niveau des caractéristiques des molécules_______________ 83
Thèse de doctorat de l’ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 7 Etude des transferts de produits phytosanitaires à l’échelle de la parcelle et du bassin versant
6.2.2 Echelle parcellaire ____________________________________________ 83
6.2.2.1. Pratiques phytosanitaires_____________________________________ 83
6.2.2.2. Pratiques culturales (en vigne) ________________________________ 84
6.2.3 Aménagements de l’espace (extra-parcellaires) _____________________ 85
6.2.3.1. Bandes enherbées __________________________________________ 86
6.2.3.2. Fossés ___________________________________________________ 87
6.2.3.3. Autres mesures ____________________________________________ 88
6.3 Conclusions sur la lutte contre les transferts de pesticide vers les eaux _______ 88
7 Conclusion et problématiques _________________________________________ 89
7.1 Les lacunes dans la connaissance des transferts de produits phytosanitaires ___ 89
7.2 Le vignoble et les études sur les transferts de produits phytosanitaires _______ 90
7.3 Les molécules suivies _____________________________________________ 91
chapitre 2 Site, contexte expérimental et méthodes ____________________________ 92
1 Site expérimental ____________________________________________________ 92
1.1 L’Alsace et la nappe phréatique _____________________________________ 92
1.2 Caractéristiques générales du bassin versant ___________________________ 93
1.2.1 Délimitation_________________________________________________ 94
1.2.2 Caractéristiques morphologiques ________________________________ 97
1.3 Pluviométrie 97
1.3.1 Aux échelles annuelle et mensuelle_______________________________ 98
1.3.2 A l’échelle journalière_________________________________________ 99
1.3.3 A l’échelle horaire___________________________________________ 100
1.3.4 Au pas de temps de 6 minutes__________________________________ 100
1.4 Géologie et hydrogéologie ________________________________________ 101
1.5 Pédologie______________________________________________________ 101
1.6 Aménagements anthropiques ______________________________________ 104
1.7 Occupation du sol _______________________________________________ 105
1.8 Pratiques phytosanitaires__________________________________________ 106
1.9 Parcelles et placettes expérimentales ________________________________ 109
1.9.1 généralités _________________________________________________ 109
1.9.2 Pratiques culturales 110
1.9.3 pédologie des placettes _______________________________________ 112
1.9.3.1. Caractéristiques granulométriques ____________________________ 112
1.9.3.2. Matière organique _________________________________________ 112
1.9.3.3. La densité apparente du sol __________________________________ 113
1.9.3.4. Les caractérisations hydrodynamiques._________________________ 113
1.10 Conclusion sur le site ____________________________________________ 115
2 Molécules suivies ___________________________________________________ 115
2.1 Choix et Critères ________________________________________________ 115
2.2 Caractéristiques _________________________________________________ 116
2.3 Méthodes analytiques 118
3 Appareillages et méthodes d’échantillonnage____________________________ 120
3.1 Placettes_______________________________________________________ 120
3.1.1 Délimitation des placettes au sein des parcelles ____________________ 120
3.1.2 Mesure des flux ruisselants ____________________________________ 120
3.1.2.1. Mesure en continu _________________________________________ 121
⇒ Canal de mesure ____________________________________________ 121
⇒ Mesure de la hauteur d’eau et débitmètre _________________________ 123
Thèse de doctorat de l’ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 8 Etude des transferts de produits phytosanitaires à l’échelle de la parcelle et du bassin versant
⇒ Prélèvements _______________________________________________ 123
3.1.2.2. Mesure intégratrice (bacs répartiteurs de débit) __________________ 124
3.1.3 Mesure des flux en infiltration _________________________________ 125
3.1.4 Bilan de l’appareillage des placettes _____________________________ 126
3.2 Bassin versant __________________________________________________ 127
3.2.1 Suivi pluviométrique_________________________________________ 127
3.2.2 Flux ruisselants _____________________________________________ 128
3.3 Protocole d’échantillonnage _______________________________________ 128
4 Méthode de calcul 129
5 Réflexion métrologique ______________________________________________ 130
5.1 Introduction ____________________________________________________ 130
5.2 Incertitudes 131
5.3 Principe et méthode de l'analyse du biais dans l'acquisition de données _____ 131
5.4 Méthode générale de l’analyse du biais ______________________________ 131
5.5 Résultat de l'analyse théorique des biais possibles lors de l’acquisition de données
______________________________________________________________ 132
5.6 Méthodes et dispositifs expérimentaux _______________________________ 135
5.6.1 Méthode générale ___________________________________________ 135
5.6.2 Dispositifs expérimentaux_____________________________________ 137
5.6.2.1. Expérience pour évaluer le biais B : passage à travers la paroi de la 0
bougie poreuse____________________________________________________ 137
5.6.2.2. Autres expériences d’évaluation de biais _______________________ 141
⇒ Expérience pour évaluer le biais B : biais lors du stockage dans la bougie 1
poreuse _______________________________________________________ 142
⇒ Expérience pour évaluer le biais B : sorption sur tube de prélèvement__ 142 2
⇒ Expérience pour évaluer le biais B : biais lors du stockage dans le préleveur 3
isotherme ou glacière ____________________________________________ 143
⇒ Expérience pour évaluer le biais B : biais lors du stockage dans le 4
congélateur 143
⇒ Expérience pour évaluer le biais B : biais lors de la filtration _________ 143 5
5.6.3 Méthode de traitement________________________________________ 143
5.6.3.1. Cas de la démarche générale _________________________________ 143
5.6.3.2. Cas particulier des bougies poreuses___________________________ 145
5.7 Résultats et discussions ___________________________________________ 145
5.7.1 Biais concernant les bougies poreuses 145
5.7.1.1. Taux de prélèvement hydrauliques ____________________________ 145
5.7.1.2. Dégradation pendant l'expérience _____________________________ 147
5.7.1.3. Taux de passage à travers la matrice poreuse ____________________ 147
⇒ Influence du vieillissement (comparaison bougies usagées et neuves) (Cf.
DOMANGE et al, 2004) __________________________________________ 150
⇒ Influence du nettoyage (comparaison bougies usagées, neuves et nettoyées)
__________________________________________________________ 152
⇒ Cas des bougies poreuses Téflon-quartz __________________________ 153
⇒ Conclusion_________________________________________________ 155
5.7.2 Résultats démarche générale d’évaluation du biais__________________ 156
5.7.3 Les origines possibles des biais_________________________________ 157
5.7.4 Critique de la méthode globale d’acquisition de données_____________ 160
5.8 Conclusions ____________________________________________________ 163
5.8.1 Cas des bougies poreuses- limites et intérêts de la méthode___________ 163
Thèse de doctorat de l’ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 9 Etude des transferts de produits phytosanitaires à l’échelle de la parcelle et du bassin versant
5.8.2 Conclusion générale _________________________________________ 164
5.9 Conséquences sur les données de l’étude _____________________________ 166
5.9.1 Concentration dans la solution du sol ____________________________ 166
5.9.2 Flux ruisselants _____________________________________________ 167
chapitre 3 Fonctionnement hydrochimique des parcelles et du bassin versant _____ 171
1 Pluviométrie_______________________________________________________ 171
2 Echelle placette ____________________________________________________ 174
2.1 Fonctionnement hydrologique______________________________________ 174
2.1.1 Placette désherbée ___________________________________________ 174
2.1.2 Placette enherbée un inter-rang sur deux _________________________ 176
2.1.3 Comparaison 2003/2004 176
2.1.4 Comparaison des deux placettes ________________________________ 177
2.1.5 Conclusions ________________________________________________ 180
2.2 Prélèvements ___________________________________________________ 181
2.3 Concentrations en pesticide en phase dissoute 181
2.3.1 Infiltration _________________________________________________ 181
2.3.2 Ruissellement ______________________________________________ 186
2.3.2.1. Evolution annuelle_________________________________________ 186
2.3.2.2. Comparaison des pratiques culturales en terme de concentrations
retrouvées _______________________________________________________ 191
2.3.2.3. Comportement intra-événement ______________________________ 192
2.3.2.4. Conclusions 196
2.4 Flux exportés par ruissellement (en phase dissoute)_____________________ 196
2.4.1 Bilan annuel________________________________________________ 196
2.4.2 Evolution annuelle des flux exportés par le ruissellement ____________ 197
2.4.3 Comparaison des pratiques culturales ____________________________ 199
2.4.4 Conclusions au niveau des flux exportés _________________________ 200
2.5 Transferts de pesticide à l’échelle de la placette et conséquence pour l’échelle
bassin versant ________________________________________________________ 201
3 Echelle bassin versant _______________________________________________ 201
3.1 Fonctionnement hydrologique______________________________________ 201
3.1.1 2003______________________________________________________ 202
3.1.1.1. Caractéristiques des pluies ruisselantes 2003 ____________________ 203
3.1.1.2. Critique des mesures de débits _______________________________ 203
3.1.1.3. Caractéristiques du ruissellement 2003 (annexe 8)________________ 205
3.1.2 2004 205
3.1.2.1. Caractéristiques des pluies ruisselantes 2004 206
3.1.2.2. Caractéristiques du ruissellement 2004 (annexe 8) 207
3.1.3 Bilan et comparaison entre les années 2003/2004 __________________ 207
3.1.4 Typologie d’événements ______________________________________ 208
3.1.4.1. Principes ________________________________________________ 208
3.1.4.2. Bilan de la classification pour l’année 2004 _____________________ 210
3.1.4.3. Bilan du classement pour l’année 2003_________________________ 212
3.1.4.4. Conclusions ______________________________________________ 214
3.1.5 Modélisation hydrologique simplifiée du bassin versant _____________ 215
3.1.5.1. Hypothèses et constitution du modèle__________________________ 215
⇒ Hypothèses 215
⇒ Modèle de production du ruissellement 217
Thèse de doctorat de l’ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 10