FR :

La végétation aquatique et amphibie de la rivière Bocq et de ses principaux affluents (appelés ruisseau de Crupet, ruisseau de Leignon, Petit Bocq, Ri d’Vesse et Ri des Vaux), dans un bassin versant du sud de la Belgique, a été étudiée de 2009 à 2011. Cinquante sections de 100 m de long ont été sélectionnées. Dans chaque section, la végétation a été décrite, comprenant les anthophytes, ptéridophytes, bryophytes, algues filamenteuses et cyanobactéries; plusieurs paramètres mésologiques des lits mineur et majeur et sept paramètres chimiques ont été enregistrés. L’analyse statistique des données a été faite au moyen de l’analyse en composantes principales et de l’analyse des correspondances. Les ensembles de tableaux juxtaposés de données floristiques et mésologiques ont été transformés en tableaux disjonctifs complets et analysés au moyen de l’analyse factorielle multiple. L’environnement naturel est responsable d’une partie importante de la variation de la végétation, mais il y a aussi un impact significatif de l’occupation humaine et de l’agriculture dans le lit majeur. Certaines espèces sont clairement des indicatrices des caractéristiques géomorphologiques du lit mineur ou de l’éclairement, mais d’autres sont aussi liées aux rejets d’eaux usées domestiques ou traduisent l’incidence de fermes et de l’élevage bovin. Six groupements végétaux sont décrits et mis en relation avec l’environnement et la chimie de l’eau. Les algues et cyanobactéries entrent dans plusieurs combinaisons caractéristiques d’espèces. L’utilisation des anthophytes, bryophytes, algues et cyanobactéries comme bioindicatrices de qualité d’eau est discutée.

EN :

The water and riparian vegetation of the river Bocq and its main tributaries (called Crupet stream, Leignon stream, Petit Bocq, Ri d’Vesse and Ri des Vaux) from a catchment in the south of Belgium was studied from 2009 to 2011. Fifty 100 m long sections were selected. In each section, the vegetation was described, including the anthophytes, pteridophytes, bryophytes, filamentous algae and cyanobacteria. Moreover, various mesological parameters of the stream channel and floodplain and seven chemical parameters were recorded. The statistical data analysis was conducted by means of principal component analysis and correspondence analysis. The dataset of juxtaposed floristic and mesologic tables was transformed into complete disjunctive tables and analysed using multiple factor analysis. The natural environment is responsible for an important portion of the variation in the vegetation but there is also a significant impact of human occupation and farming in the floodplain. Some species are clearly indicators of the geomorphological characteristics of the stream bed or available light, but others are also related to the discharge of domestic waste water or reflect the incidence of farms and cattle breeding. Six plant communities are described and linked to the environment and water chemistry. Algae and cyanobacteria enter several characteristic species combinations. The use of the anthophytes, bryophytes, algae and cyanobacteria as bioindicators of water quality is discussed.

FR :

Les besoins en eau, en perpétuelle croissance, nécessitent une mobilisation des eaux de surface. La construction de barrages, menacés par un envasement précoce, nécessite une exploitation rationnelle, moyennant des outils d’aide à la quantification et à la prédiction des dépôts de sédiments. Ainsi, le comblement des retenues peut être simulé pour différentes périodes d’exploitation. La maîtrise du processus transport-déposition des sédiments, constitue un centre d’intérêt vers lequel convergent plusieurs approches : prédiction, modélisation stochastique et modélisations mathématique et physique. De multiples interactions existent entre les matériaux solides formant le lit, ceux transportés à proximité du fond et ceux se trouvant en suspension, se traduisant par divers modes de transport. Cette contribution présente un modèle numérique qui se prête au calcul par ordinateur dont le comportement morphologique du lit d’un cours d’eau peut être facilement simulé. Les étapes de son élaboration sont décrites avec détail, le code de calcul ainsi produit est mis en valeur sur un site test de validation. Un tronçon de 17 km est étudié, entre un barrage en exploitation et une station hydrométrique, sise à l’amont de celui-ci avec une bathymétrie à l’appui. Le transport solide dans le cours d’eau naturel est représenté par un système d’équations unidimensionnelles décrivant un mélange Eau-Sédiment et traduisant les lois de conservation. La méthode utilisée aux différences finies est appliquée, avec un schéma implicite. Elle est du premier ordre en temps et du deuxième ordre en espace. Les équations des écoulements à surface libre, en régime non permanent et graduellement varié, sont utilisées qui, associées à l’équation de continuité solide, forment le système de Saint-Venant-Exner. Une formule de charriage est utilisée pour exprimer le débit solide. Les résultats obtenus expliquent la contribution du transport solide par charriage dans le comblement de la retenue d’un barrage étudié en zone semi-aride.

EN :

The constant growth of our need for water requires mobilization of surface water. The construction of dams can be envisaged, but many of them are threatened by early sedimentation; there is clearly a need for tools to quantify and forecast sediment deposition. Reservoir sedimentation can be simulated for different operating periods and understanding the process of sediment transport and deposition is a focus of many approaches: prediction, stochastic modeling, mathematical models and physical models have been used. Multiple interactions exist among bed load sediment, sediment transported near the river bed surface, and suspended sediment, resulting in different modes of transport. This contribution presents a numerical model that allows the simulation of the morphologic behaviour of river bed. The stages of its development are described in detail and the resulting computer code is then applied to a validation site. A section of 17 km is studied, between a dam in service and a hydrometric station located upstream of the dam. Sediment transport in the natural stream is presented by a system of one-dimensional equations describing a water-sediment mixture and translating the laws of conservation. The numerical method used is a finite difference method using an implicit scheme. It is first-order in time and second-order in space. Equations for free surface flow, for unsteady and gradually varied conditions, are used. Combined with the sediment continuity equation, these equations form the Saint-Venant-Exner model. The obtained results show the contribution of bed load transport in the sedimentation of the reservoir in a semi-arid zone.

FR :

Une modification des pluies va probablement entraîner une modification de la disponibilité des ressources en eau. Les impacts pour la population humaine devraient donc être importants. Les ressources en eau font aussi l’objet d’une pression anthropique qui ne cesse de croître : changement d’occupation des sols, construction de barrages, prélèvements d’eau souterraine. Le bassin versant de l’oued Mina, de 6 000 km² environ, situé au nord-ouest d’Algérie et affluent de l’oued Cheliff, présente une variabilité spatiale et temporelle importante des pluies et des débits. Une régionalisation de la pluviométrie annuelle de ce bassin a été réalisée à partir des données de 26 stations pluviométriques ayant 77 années d’observation (1930-2007). Grâce aux tests statistiques de détection des ruptures sur les séries chronologiques, nous avons détecté une diminution des pluies annuelles de 19 à 20 % sur le bassin de l’oued Mina, vers 1976 le plus souvent, et une rupture dans les séries de débits mensuels et annuels de cinq postes hydrométriques, à partir du milieu des années 1970 et jusqu’au cours des années 1980. Sur l’ensemble du jeu de données de débits, tous les mois présentent des ruptures, et c’est durant les mois de février, mars et avril, de fin de saison humide, qu’elles sont les plus significatives. Durant les années récentes, aucun changement de tendance ne peut être observé sur les séries étudiées. À cette échelle, les pluies diminuent effectivement de manière importante et abrupte depuis 1960. Les changements climatiques qui affectent actuellement le bassin méditerranéen sont susceptibles d’avoir des conséquences importantes sur les régimes hydrologiques des fleuves côtiers.

EN :

A change in rainfall will likely cause a change in the availability of water resources, and impacts on the human population should be important. Water resources are also subject to anthropogenic pressure that continues to grow: change of land use, dam construction, and groundwater withdrawals. The catchment basin of Wadi Mina, around 6,000 km², located in northwest Algeria and tributary of the Wadi Cheliff, experiences a significant spatial and temporal variability of rainfall and discharges. The regionalization of the annual rainfall for this basin was conducted using data from 26 rainfall stations with 77 years of observations (1930-2007). Using statistical tests for detecting breaks in time series, we showed a decrease of 19-20% in annual rainfall over the Wadi Mina basin, mostly around 1976, and a break in time series of monthly and annual discharges at five gauging stations, starting in the mid-1970s and continuing until the 1980s. Over the whole studied discharge time series, we detected a decrease for all months, but it is mainly during the months of February, March and April, i.e., the end of the humid season, that they are the most significant. During recent years, no trend has been observed. At this scale, rainfall actually decreases significantly and steeply since 1960. Climate change currently affecting the Mediterranean is likely to have important consequences on the hydrological regimes of coastal rivers.

FR :

L’avancement industriel et technologique à l'échelle mondiale a introduit des polluants de natures diverses dans l'eau. Les polluants peuvent être des contaminants organiques et des métaux lourds. Leur présence dans des effluents industriels où l'eau potable est un problème de santé publique en raison de leur absorption et, par la suite, leur accumulation dans l’organisme humain. Les règlements de pollution de l'eau exigent que les industries textiles réduisent considérablement la quantité de colorants dans leurs rejets. L'adsorption, procédé de traitement des eaux usées, exploite la capacité de quelques solides pour concentrer certaines substances sur leurs surfaces. Généralement, l’adsorbant le plus utilisé pour le traitement des effluents textiles est le charbon activé. La capacité de la bentonite pour enlever la couleur a été reconnue il y a quelque temps. Dans ce travail, nous avons étudié la cinétique d’adsorption d’un colorant acide, le rouge de Congo, en solution aqueuse sur un matériau argileux naturel (bentonite) dans un processus en lots. La concentration initiale du colorant était de 30 mg•L^‑1 déterminée par une méthode spectrophotométrique. L’influence de certains paramètres, comme la vitesse d’agitation, la masse d’argile en solution, la concentration initiale du colorant et la granulométrie a été étudiée. Les résultats ont montré pour la vitesse d’adsorption : (i) une augmentation avec la vitesse d’agitation et la masse d’argile et, (ii) une décroissance avec la concentration initiale en colorant et la granulométrie. Cinq modèles de transport externe ont été étudiés et ont montré que l’ordre de grandeur du coefficient, k_f, se trouve dans la gamme de 10^‑5 à 10^‑4•ms^‑1.

EN :

Industrial growth and technological advancement have led globally to the introduction of pollutants of diverse nature into water bodies. Such pollutants include dyes, organic contaminants and heavy metals. Their presence in industrial effluents or drinking water is a public health problem, due to their absorption and possible accumulation in living organisms. Water pollution regulations require textile dye industries to reduce substantially the amount of colour in their effluents. Adsorption, as a wastewater treatment process, exploits the ability of some solids to concentrate certain substances from solution onto their surface. The most commonly used adsorbent for the treatment of textile effluents is activated carbon. The ability of bentonite to remove colour was recognized some time ago. Batch adsorption experiments are used easily in the laboratory for the treatment of small volumes of effluents. Batch adsorption provides certain preliminary information such as the pH for maximum adsorption, the maximum initial dye concentration, the particle size for optimum adsorption, the mass of adsorbent, the temperature and time of the separation process. Experiments were conducted in this study using bentonite. The dye used in all experiments was Congo red. The initial dye concentration was 30 mg•L^‑1 and was determined spectrophotometrically at the wavelength of maximum absorbance. The time required to reach equilibrium was about 2 h. The effect of agitation, initial dye concentration, mass of adsorbent and mean particle diameter were investigated. It appears that the rate of dye removal: (i) increased with the agitation speed and mass of adsorbent and, (ii) decreased with the initial dye concentration and the particle size. Five models for external transport were used to calculate the external mass transfer coefficient, k_f, and the results showed that this coefficient is in the range of 10^‑5-10^‑4•ms^‑1.

FR :

Les bassins versants des régions semi-arides méditerranéennes sont soumis à une variété de perturbations, comme la variabilité des précipitations et la dégradation du couvert végétal et, par conséquent, le potentiel érosif. Dans ce contexte, la méthode des doubles cumuls est utilisée pour observer la tendance de la production des sédiments en suspension. L’étude est menée sur le bassin versant de la Haute Tafna, situé au nord-ouest de l’Algérie et d’une superficie de 256 km². L’évolution de la charge solide est expliquée en fonction des séries chronologiques des précipitations et des apports en eau aux échelles annuelle et saisonnière.

À l’instar du nord de l’Afrique, la baisse de la pluviométrie, qui a sévi dans la région depuis le milieu des années 1970, a induit une dégradation progressive de la couverture végétale. De ce fait, les pluies s’abattent souvent sur des sols nus, compacts et desséchés générant des débits de pointe élevés et une forte érosion concentrée.

Par ailleurs, un changement de comportement des saisons est confirmé dès les années 1990. Quoique faibles et moins réguliers, les apports pluviométriques durant la saison sèche ont doublé, et ce, malgré une tendance globale à la baisse des apports annuels. La dégradation progressive du couvert végétal, combinée avec l’augmentation des orages estivaux, a induit des changements dans le fonctionnement du bassin versant avec une plus grande susceptibilité à l’érosion. Pour des années particulières, une pluviométrie modérée a généré des écoulements et des flux sédimentaires considérables. À partir de la fin des années 1980, la production annuelle des sédiments est devenue sept fois plus importante que celle de la période d’avant, avec une augmentation quatre fois plus importante du taux de contribution de la saison sèche.

EN :

Watersheds in semi-arid Mediterranean areas are subject to a variety of disturbances, including rainfall variability, land clearances, with consequent effects on the erosive potential. In this context, double mass plots were used to demonstrate recent trends in suspended sediment yields in this region. The study was conducted in the Upper Tafna basin of 256 km² located in northwest Algeria. Sediment yield was explained as a function of the annual and seasonal time series of rainfall and water contribution.

As observed elsewhere in North Africa, in the 70's, rainfall began to decrease in the study area, inducing a progressive degradation of the vegetation. As a result, rainfall often occurs on dry, hard and bare soil and leads to high peak discharges with associated high sediment transport. The study revealed that, since the beginning of 1990’s, the behaviour of the seasons has changed. Even though annual precipitation has decreased, the amount of rainfall occurring during the dry season has doubled. The gradual disappearance of vegetation cover due to the recurrent drought ravaging the region over more than three decades, combined with the increase in summer storms, has led to changes in the functioning of the watershed and a more important susceptibility to erosion. For particular years, moderate annual precipitations have generated high water discharge carrying a significant sediment flux. Since the end of the 1980's, the annual mean sediment contribution was seven times greater than that in the prior period, with a 4-fold increase in the contribution of the dry season.

FR :

La méthode SHYREG a été développée pour la connaissance régionale des quantiles de débits de crue (débit de pointe et lames d'eau maximales écoulées sur les durées de 1 h à 72 h) pour les périodes de retour de 2 à 100 ans suivant une approche spatialisée. Elle associe un simulateur de pluies horaires et une modélisation simple pluie-débit, mis en oeuvre à une résolution kilométrique. Les quantiles de débits se déduisent directement des distributions de fréquence empiriques des valeurs maximales extraites des très longues chroniques de débit simulées. On obtient alors une base de quantiles de crues que l'on peut agréger à l'échelle de n'importe quel bassin versant, moyennant une règle d'abattement avec la surface. La régionalisation de la méthode a été réalisée sur la France métropolitaine, à l'exclusion de la Corse, en exploitant les données hydrométriques de 1 359 stations de jaugeage et des caractéristiques hydro-climatiques et hydrogéologiques spatialisées permettant de décrire la variabilité du paramètre saisonnier du modèle. Au final, cette régionalisation permet la connaissance des quantiles de débits de crue en tout bassin versant de la France métropolitaine avec une bonne restitution des quantiles de débit de pointe et journalier, pour les périodes de retour comprises entre 2 et 10 ans : un critère de Nash minimum de 80 % est obtenu sur les quantiles de débit de pointe pseudo-spécifique et de débit journalier spécifique des bassins versants non utilisés pour la régionalisation.

EN :

The SHYREG method was developed for regional flood frequency analysis to estimate peak flow and flood discharges for various durations (1 h to 72 h) and return periods (2 to 100 years), according to a spatialized approach. For each 1-km² pixel, the method combines an hourly rainfall model with a simple rainfall-runoff model. The discharge flood frequency estimates are deduced directly from the empirical frequency distributions for the maximum values, which are extracted from very long simulated discharge time series. This gives a database of 1-km² gridded flood quantiles that can be aggregated for any catchment by using an areal averaging method. The method was regionalized for metropolitan France, excluding Corsica, using flow data from 1,359 gauging stations and regional hydroclimatic and hydrogeological characteristics to describe the variability of the rainfall-runoff model parameter. Such regionalization provides flood discharge quantiles for any catchment in metropolitan France for various durations and return periods. Regarding the method performance, accurate estimates of flood quantiles were produced for peak discharge and mean daily discharge for return periods of two to 10 years for gauged basins in dependent validation and cross-validation. A minimum NASH criterion of 80% is obtained for peak flow and mean daily discharge for the catchments not used in the regionalization process.