Quelle modélisation pour appréhender le risque baignade dans les rivières de l’agglomération parisienne ?

Quelle modélisation pour appréhender le risque baignade dans les rivières de l’agglomération parisienne ?

Direction : Jean-Marie Mouchel, Vincent Rocher, Jacques Bernier

Ce projet s’inscrit dans le cadre d’une vaste opération menée dans l’agglomération parisienne pour préparer l’accueil des jeux olympiques en 2024, et plus largement pour favoriser la reconquête des milieux rivières par les citadins. Ce travail est intégré dans le projet européen H2020 DWC (Digital Water City) au sein duquel les questions de gestion du risque baignade seront également traitées au sein de deux autres agglomérations européennes, Berlin et plus accessoirement Copenhague. Ce travail s’appuiera sur les nombreuses campagnes de mesure réalisées récemment en agglomération parisienne, ainsi que sur celles qui seront réalisées dans le cadre du projet, notamment grâce au recrutement d’un docteur-ingénieur expert en métrologie en charge de la conduite du projet.

L’objectif de la thèse est de comparer plusieurs méthodes de modélisation destinées à gérer la baignade en rivière. Il s’agit d’une part de prévoir les conséquences des aménagements des bassins versants (évolution de l’urbanisme, évolution des équipements des usines de traitement et des volumes rejetés, évolution des connexions au réseau…), voire du milieu (qualités des berges, chaîne trophique…) sur la quantité de bactéries indicatrices fécales présentes dans l’eau. Il s’agit également d’être en mesure de proposer des modalités de gestion de sites de baignades prisés par les habitants mais à risque car les sources de contamination sont nombreuses en milieu urbain. Plusieurs pistes pour la modélisation sont envisagées : modèles de type régression entre variables climatiques et hydrologiques et impacts attendus, modèles en boites simulant de manière simplifiée l’écoulement en rivière, modèles hydraulique plus élaboré simulant la complexité des écoulements en temps de pluie. De plus, une réflexion sur la modélisation des apports par les bassins versants urbanisés devra être menée, en focalisant sur les événements pluvieux qui constituent les situations à risque, avec ici encore plusieurs pistes possibles : modèles de régression de flux par événement ou de qualité de l’eau, modèles semi-mécanistes simulant le transport dans les réseaux d’assainissement. Tous ces modèles existent déjà et ont été en partie mis en œuvre dans l’agglomération parisienne. L’objectif majeur du travail de thèse est donc leur intégration et l’examen de leur pertinence, en analysant notamment la propagation des incertitudes (liées aux données disponibles, à la qualité des modèles) sur les résultats escomptés. Les résultats pourront aussi être exprimés en terme de risque pour les usagers (baigneurs, nageurs) en tirant partie des données épidémiologiques disponibles en eau douce (mais presque absentes dans l’agglomération parisienne). Une extension à une approche de type QMRA prenant en compte des estimations de tous les pathogènes réels présents et des facteurs de risque pourra éventuellement être finalement intégrée.

Cette thèse fera l'objet d'un financement CIFRE. Le doctorant sera recruté par le SIAAP.