Enquadramento histórico e cultural do Mindelo

CAPÍTULO 2 – ENQUADRAMENTO TEÓRICO

35 N03~ (mg/1)

15 >--- ■--- ■---0 150 Débh(m3/s) 300 450

lE+4 lE+3 lE+2 lE+I

1 10 Débit(ni3/s) 100 1000 —. lE+0

1000 1 10 Débit(in3/s) 100 1000

1 10 Débit(in3/s) 100

10 Débit!m3/s) 100

40 TNO3 (mg/I) 20 -H---1 60 Débit (m3/s) 80 20 40

♦ 0.4 NU, (mg/l)

+-60 Débit (m3/s) *0 20 40 OODébit (ni3/s) 80

20 40 60 Débit (m3/s) 40 60 Débit (ro3/s) 80

Enquadramento histórico e cultural do Mindelo

CAPÍTULO 2 – ENQUADRAMENTO TEÓRICO

2.4 Carnaval do Mindelo

2.4.0 Enquadramento histórico e cultural do Mindelo

La composition chimique des eaux d'une rivière à son exutoire intègre l'ensemble

des processus chimiques qui se produisent dans le bassin versant. Dans les eaux

courantes, les concentrations d'éléments dissous (ou particulaires) mesurées sont avant

tout fonction du débit et les relations débit-concentration reflètent l'origine et/ou le

comportement de ceux-ci (Meybeck, 1995). Nous consacrons ce paragraphe à l'étude des

variations avec le débit des concentrations et des flux instantanés des éléments nutritifs

aux exutoires de l'Orne (station NI 1 de May/Ome) et de son principal affluent le Noireau

(station N7 de Cahan-les-Planches).

Des relations entre les débits et les concentrations de ces éléments aux deux

stations ont été établies à partir d'une modélisation statistique des concentrations utilisant

des régressions simples.

IV.4.3.1. Bassin de l'Orne

Les variations saisonnières et en fonction du débit des concentrations des éléments

nutritifs dans les eaux de l'Orne à May/Ome durant les cycles hydrologiques 1993-1994

et 1994-1995 sont illustrées sur les figures IV.6 et IV.7.

Le comportement des nitrates avec le débit montre une augmentation rapide des

concentrations jusqu'à un débit de 100-120 mg/1, ensuite elles diminuent. La charge

présente dans la rivière est diluée par les eaux superficielles qui sont alors moins chargées

en nitrates. Schuman et Burwell (1974) ont montré que les eaux du ruissellement

superficiel, dominantes en période de crue, sont très pauvres en nitrates et les teneurs

sont le plus souvent proches de celles mesurées dans les eaux de pluies.

On retrouve pour les nitrates la relation logarithmique croissante classique

observée généralement dans les cours d'eau drainant des bassins versants agricoles (

Hall, 1970; Manczack et Florczyk, 1971; Belamie, 1978; Etchanchu, 1988; Kattan, 1989;

Cossa et al., 1994) (tableau IV.5). En effet, sur les bassins versants agricoles, quand le

débit de la rivière augmente, les teneurs en nitrates augmentent. Ce type de relation

caractérise une source de pollution où le lessivage des sols est prépondérant.

Les orthophosphates et l'ammoniaque montrent des variations similaires; les

concentrations diminuent avec le débit. La relation qui s'adapte le mieux à cette dilution

nette avec le débit est de type hyperbolique pour P043" et puissance pour NH4"'' (figures

rV.7 et tableau iy.5). Cette dilution correspond à celle d'un rejet ponctuel quand le débit

fluvial augmente. La source de pollution pour ces deux éléments est essentiellement liée à

des rejets domestiques ponctuels.

La silice présente des variations complexes avec le débit et ne montre aucune

relation claire avec celui-ci même si une légère augmentation peut être décelée sur la

figure. Les faibles valeurs observées pour certains débits correspondent à la période de

développement des diatomées au début de la période des basses eaux.

Les teneurs en COD montrent une croissance modérée avec les débits

caractéristique du lessivage des nutriments des sols agricoles (Meybeck, 1995). Elles

peuvent être représentées par une fonction logarithntique (tableau IV.5).

éléments relation (Oi-Ci) relation (Oi-Fi) R^

N03‘ C=l,38 . Ln(Q) + 16,2 0.69 F=17,26 . Q + 1 0,99

NH4'^ C=0.093 . Q ’-0 13 0.5 F=0,047 . Q + 0,1 0,62

P04^' C=0.78 . Q'* + 0,42 0,76 F=0,107 . Q - 16,4 0,71

Si02 - - F=4.79 . Q 0,98

COD C=0,32 . Ln(0) + 2,4 0,44 F=3,57.0 + 0.5 0,98

Tableau IV.S; Relations mathématiques établies pour les éléments nutritifs dissous dans l'Orne entre

les concentrations (Ci), les flux instantanés (Fi), et le débit instantané

(QO-Si on considère les variations des flux instantanés des éléments nutritifs avec le

débit, on trouve que ces flux varient dans l'ensemble exactement dans le même sens que

les débits, notamment pour les nitrates, la silice et le COD (figures IV.8). Les relations

flux instantané-débit établies par analyse statistique sont linéaires et présentent, sauf pour

le P04^~, de bien meilleurs coefficients de régression que les relations concentration-débit

(tableau IV.5). Les flux instantanés sont étroitement liés aux débits bien plus que les

concentrations. L'essentiel des transferts a lieu lors des hautes eaux et notamment lors

des crues.

IV.4.3.1. Bassin du Noireau

Les fluctuations avec le débit des concentrations des éléments nutritifs dans les

eaux du Noireau suivies à la station N7 de Cahan-les-Planches durant les deux cycles

d'étude (figure IV.9), permettent de dégager les observations suivantes:

Figure IV. 7: Variations des concentrations des nutriments avec le débit dans les eaux de l'Orne à May/Ome.

(courbe de tendance en trait plein; courbe de dilution théorique en tiretés)

lE+0

lE-1

1E.5,*^‘(N03>

-I

r- - - ,

4

-— ---,--- ,--- ,

IE.4FKCOD)

FKSiOi)

Figure IV. 8; Variations des flux instantanés (g/s) des nutriments avec le débit dans les eaux

de rOme à May/Ome (1993-1995) (coordonnées semi-logarithmiques)

- les teneurs en nitrates suivent comme dans l'Orne l'évolution du débit. Le cycle

hydrologique 1994-1995 plus humide que le cycle 1993-1994, présente les teneurs les

plus élevées.

NH4'^ C=0.093 . Q ’^{-0 13} 0.5 F=0,047 . Q + 0,1 0,62

N03' ^{C=Ln(Q) + 30.2} ^0,46 ^{F=34,74 . Q + 1} ^0,98

NH4'^ _{C=0,06 .} 0,65 ^{F=0,036 . Q + 0,001} ^0,64

P04^' _{C=0,87 . Q'®’^} ^0,79 ^{F=0,019 . Q + 1,75} ^0,52