Canal-U

Coupler modèles hydrologiques distribués et modèles multi-agents: l'expérience du Buech

5^e colloque des Zones Ateliers – CNRS 

2000-2020, 20 ans de recherche du Réseau des Zones Ateliers

SESSION 4 : Concepts et outils pour le suivi des socio-écosystèmes

Coupler modèles hydrologiques distribués et modèles multi-agents: l'expérience du Buech (ZA Bassin du Rhône)

Bruno Bonté ∗ 1, Olivier Barreteau ∗ † 2, Bastien Richard 2,3, Isabelle Braud 4, Christine Voiron-Canicio 5, Nathalie Dubus 6, Jean-Christophe  Loubier 7,8, Quentin Robiquet 7

1  Gestion de l’Eau, Acteurs,  Usages –  Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) –  France

2  Gestion de l’Eau, Acteurs,  Usages –  Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, AgroParisTech, Institut de Recherche pour le Développement,  Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement  : UMR90 –  France

3  INRAE - UR Riverly –  INRAE –  France

4  INRAE - UR Riverly –  Irstea –  France

5  UMR ESPACE  –  Université Nice Sophia Antipolis,  CNRS : UMR7300 –  France

6  UMR ESPACE  –  Université Nice Sophia Antipolis,  CNRS : UMR7300 –  France

7  UMR ESPACE  –  HEVS –  France

8  HEVS –  Suisse

Résumé

La compréhension de la dynamique  des systèmes  sociaux et écologiques (SES)  nécessite de développer des explorations fines des rétroactions entre composantes physiques et sociales. Dans cette communication nous proposons d’associer une modélisation couplée entre un modèle agent et un modèle hydrologique distribué associée à la réalisation d’exercices de géoprospective.  Nous présentons cette démarche dans le cas de la modernisation de l’irrigation dans le bassin du Büech dans les Alpes du Sud et expliquons la marche à suivre pour réaliser des travaux similaires sur d’autres terrains.

Les discussions entre les chercheurs du projet provenant de différentes disciplines (hydrologie, informatique, sciences de l’eau et géographie) mais aussi avec les partenaires opérationnels im- pliqués dans le projet (police de l’eau, DDT, chambre d’agricultre, etc.)  nous ont amenés à fo- caliser l’usage et les développements de notre modèle couplé sur la caractérisation et l’explicitation des périodes de basses-eaux.  Celles-ci sont vécues différemment selon la position des usagers dans le bassin et le type d’usager considéré, à la fois en terme de l’impact que les périodes de basses- eaux ont sur ces usagers et en terme de marge de manœuvre que les usagers ont pour limiter la réduction des débits des cours d’eau en période d’étiage.

Les modèles hydrologiques distribués, qui spatialisent les masses et les flux d’eau, permettent une analyse plus fine des écoulements et sont donc potentiellement en mesure de donner de meilleurs résultats en terme de reproduction de chroniques de données passées, c’est  à dire de mieux re- produire la relation entre les précipitations observées sur le bassin et les débits observés dans le cours d’eau.   Mais aussi et surtout,  ils permettent  de se rapprocher des échelles considérées par les usagers de l’eau et ainsi de mettre en relation les situations vécues par les exploitants agricoles (responsables des prélèvement principaux en période estivale), et l’hydrologie du cours d’eau dans son ensemble.  La modélisation multi-agents permet quant à elle de décrire comment des acteurs de l’eau (représentés par des agents dans le modèle) interagissent avec leur environ- nement.  Le modèle calcule les actions qu’ils peuvent entreprendre à chaque instant, les actions qu’ils choisissent et l’impact de ces actions sur l’environnement.

Le fait de coupler un modèle multi-agents représentant les exploitations agricoles et un modèle hydrologique distribué nous permet donc de faire le lien entre les enjeux  et marges de manœuvres vus par les agriculteurs usagers du bassin, les gestionnaires responsables d’assurer des debits minimum  à certains points du cours d’eau,  et le comportement  naturel du bassin versant.   La démarche géoprospective, basée sur l’interrogation, par questionnaire et en atelier, de différents types d’usagers  vivant dans le bassin du Buëch,  est destinée à connaître les visions actuelle et future du territoire du Buëch, avec un focus sur la perception des ressources et besoins en eau et de leur gestion.  Les représentations du futur ainsi recueillies permettent d’élaborer des scenarios des futurs possibles du territoire du Buëch qui seront introduits dans le modèle.

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Programme et recueil des résumés à télécharger dans l'onglet documents ci-dessus.

Toutes les informations sur le site du colloque :

https://20ans-rza.sciencesconf.org/resource/page/id/5