CHOIX 2

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L’UE a l’ambition d’accompagner les étudiants à la pratique et la prise de recul de haut niveau sur la modélisation hydrologique des bassins versants dominé par les activités agricoles et soumis au changement climatique. L’UE s'articule autour de 4 points de vue :

1. Hydrologie de bassin versant et sa place dans l’histoire des sciences,

2. Spécificités des paysages agricoles et implications pour la modélisation ,

3. Problématique du changement d'échelles,

4. Pratique et critique de la modélisation hydrologique.

L’UE fournira des connaissances avancées sur les fonctions de production, les fonctions de transfert, la modélisation globale et distribuée. Elle conduira les étudiants à la pratique autonome de différents modèles hydrologiques (Green et Ampt, réservoir, Curve Number, hydrogramme unitaire, cascade de réservoirs, etc) et à la prise de recul sur la paramétrisation, la calibration et la validation de modèles hydrologiques.

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L’état d’un cours d’eau au sens de la DCE comprend deux aspects : un état chimique et un état écologique. Pour définir l’état écologique, plusieurs paramètres devront être pris en compte, y compris des paramètres liés au volume d’eau (via la mesure du débit) du cours d’eau. Dans cette UE, les étudiants seront amenés à effectuer des mesures de terrain ou en laboratoire visant à déterminer une partie des paramètres clefs dans la détermination de l’état d’un cours d’eau ou plus généralement utilisés dans les études hydrologiques (crues, évaluation de la ressource…).

4 volets seront abordés :

- le volet Hydrométrie, avec l’utilisation de différentes techniques de jaugeage (méthode point par point avec courantomètre électromagnétique, ADCP, méthode par dilution, jaugeage aux flotteurs, radar).

- le volet Hydrodynamique des sols, avec l’utilisation de plusieurs méthodes d’infiltrométrie pour déterminer la conductivité à saturation, le prélèvement de cylindres de sol pour détermination après séchage de la porosité, masse volumique sèche, et teneur en eau du sol.

- le volet Hydrochimie, avec :

• une partie sur le terrain (prélèvements et analyses avec un multiparamètres et un spectrophotomètre de terrain) pour les paramètres physico-chimiques (température, conductivité électrique, pH, oxygène dissous, TAC, PO4 et NO3, …)
• une partie en laboratoire (analyse et quantification de la présence de 4-tert-octlyphenol dans un échantillon d’eau de surface, par chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS/MS)) pour déterminer la présence à l’état de trace de contaminants émergents de la famille des alkylphénols ethoxylates (APEO), composés présents dans les produits comme les détergents, émulsifiants et solubilisants.

- le volet Hydrobiologie, avec la prise en compte de la présence ou absence de certaines espèces: les poissons, les invertébrés, les macrophytes (plantes aquatiques) et les diatomées (algues unicellulaires), en vue de la détermination d’indices spécifiques (IPR, IBGN, IBMR, IBD)  relatifs à la qualité biologique du cours d’eau.

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Cette UE s’intéresse aux eaux minérales naturelles et aux eaux thermales dont les spécificités et caractéristiques en font des ressources particulières en termes d’exploitation, gestion et protection de leurs gisements. Les étudiants seront ainsi formés aux volets techniques et réglementaires/sanitaires spécifiques encadrant l’exploitation de ces ressources, notamment grâce à des interventions de professionnels du secteur et à la visite d’un site d’exploitation. Ils seront en outre sensibiliser à la gestion et protection de ce type d’aquifères de façon à pouvoir proposer des protocoles d’études à mettre en place in situ pour caractériser et protéger ces ressources et ainsi acquérir une expertise hydrogéologique pour ce type d’aquifères.

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Cette UE doit permettre aux étudiants d’acquérir les compétences nécessaires au recueil de données hydrométriques (au sens large) sur le terrain et de savoir les appliquer à différents types d’étude de cas, ceci afin de mener un projet d’ingénierie/de recherche en hydrogéologie.

Cette UE se déroule en deux temps :

• Une première semaine réalisée entièrement sur le terrain dans le département des Pyrénées Orientales ;
• Une seconde semaine réalisée en salle, afin de dépouiller, analyser et interpréter les données acquises sur le terrain.

Durant la 1^ère semaine, les 3 premières journées sont consacrées à l’acquisition des différentes compétences techniques en hydrométrie (au sens large) in situ, afin que les étudiants soient ensuite « maitre d’œuvre » durant les 2 dernières journées pendant lesquelles ils travailleront sur une étude de cas à résoudre par groupe-projet. Ils seront alors répartis sur 2 sites expérimentaux sur lesquels seront déclinés les projets à mener. Les sujets seront présentés plus précisément en début de stage afin que les groupes préalablement définis proposent un protocole expérimental à mener in situ, leur permettant de résoudre leur problématique. L’équipe encadrante validera les protocoles envisagés la veille du démarrage des expérimentations.

Durant la 2^ème semaine, les étudiants dépouilleront leurs données acquises sur leur terrain-projet, et se répartiront les différentes analyses et interprétations de ces données afin de proposer une présentation et un rapport intégrant et synthétisant tous ces résultats, qui servira à évaluer leur travail.

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