Option Ressources en Eau

Au cours du module l'étudiant apprend les notions fondamentales pour traiter un problème d'ingénierie de l'eau vis à vis de la qualité.A partir des contraintes réglementaires et de la qualité initiale des eaux (potable et/ou usées) il apprend à définir des choix de filières de traitement en prenant en compte l'aspect économique. Une partie de l'enseignement est aussi consacré à la gestion des installations de traitement en eaux potables et assainissement.Une partie des enseignements est assurée par des professionnels.

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Les masses d'eau de surface sont en interaction avec les masses d'eau souterraine aussi bien d'un point de vue qualitatif que quantitatif. Les eaux de surface et souterraine constituent des ressources indispensables aux activités humaines et offrent un ensemble de services de natures sociale et écologique. Un mode de gestion « intégré » considère l'ensemble de ces aspects et leurs interactions.
L'objectif de ce module est de sensibiliser les étudiants à la gestion intégrée des hydrosystèmes et de fournir les connaissances et outils pratiques nécessaires à la gestion durable de la ressource en eau. Les enseignements couvrent les processus physiques et naturels ainsi que les contraintes techniques et administratives pour l'exploitation et la protection des hydrosystèmes. L'échelle d'étude s'étend du bassin de gestion aux aquifères régionaux transfrontaliers.

La production d'eau potable est particulièrement sensible car elle requiert une ressource de qualité tout au long de l'année. L'eau souterraine est particulièrement sollicitée pour cet usage, car elle répond mieux à ces deux impératifs de qualité et de résilience. Les méthodes de prospection, protection et exploitation de la ressource en eau souterraine sont présentées dans ce module.
D'un point de vue quantitatif, les défis associés à la gestion des eaux de surface couvrent les deux « extrêmes » (crues et étiages). En période de crue, il convient gérer les risques associés aux débits de pointe pour prévenir les accidents. A l'étiage, c'est la définition et la distribution des débits réservés minimum entre les usagers qui permet de protéger la ressource et les écosystèmes associés.

La notion de gestion quantitative est abordée à l'aide de modèles hydrologique (GR4J) et hydrogéologiques analytiques et numériques (Feflow et Marthe). Ces outils sont pris en mains sur différents exemples, que ce soit en gestion de la ressource, gestion d'étiage ou gestion de crue.

Compétences à acquérir :

Modalités de gestion durable des hydrosystèmes
Modalités de prospection, protection, et exploitation des ressources en eau potable, notamment souterraines
Modélisation des crues et des étiages (modèle hydrologique GR4J)
Modélisation hydrogéologique (modèles Feflow et Marthe)
Acteurs et cadre législatif de la gestion et de la protection de la ressource en eau

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L'objectif est de fournir les outils et méthodes pour la résolution de problèmes opérationnels d'ingénierie en hydrogéologie : approvisionnement eau potable, géothermie, génie civil, mines et carrière.
La caractérisation hydrogéologique de terrain est abordée sur deux sites expérimentaux universitaires en milieu sédimentaire. Les méthodes de terrain couvrent le nivellement topographique au GPS différentiel, les essais de nappe avancés et slug-test, les essais de traçage, les logs de forage (vidéo, gamma, conductivité, température, courantométrie) ainsi que les prélèvements, mesures et analyses géochimiques.
Les outils de modélisation hydrogéologique analytique et numérique sont abordés sur des exemples concrets classiquement rencontrés en domaine professionnel. Les enseignements couvrent également les problématiques d'estimation des paramètres et de quantification des incertitudes en géosciences.

Compétences à acquérir :

Instruments et méthodes de terrain en hydrogéologie, géothermie et géochimie
Résolution des problématiques du génie civil, notamment rabattement contrôlé d'une nappe (assèchements d'excavation, galerie minière, ... )
Caractériser les conséquences du rabattement de nappe sur le sous-sol (compaction, subsidence).
Quantifier les phénomènes associés au transport de matière et de chaleur dans les milieux poreux en relation avec des problématiques d'exploitation (e.g. périmètre de protections de forages AEP).
Proposer et exploiter des modèles analytiques et/ou numériques adaptés à des systèmes hydrogéologiques en ayant conscience des incertitudes associées.

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L'objectif de ce module est de former aux métiers de la gestion et de l'audit des sites et sols pollués. Il s'agit d'être capable de travailler dans des bureaux d'études qui font de l'étude de risque ou de la dépollution, mais aussi dans des entreprises qui gèrent des installations de stockage de déchets. Le module propose des approches complémentaires. Les méthodes de caractérisation des sites permettent d'identifier la pollution et de connaître les paramètres indispensables à la compréhension du déplacement des polluants. L'étude du comportement des polluants dans les milieux souterrains passe par les propriétés des milieux et la modélisation du transport et des réactions. Ces informations, complétées par la connaissance de la composante toxicologique et écotoxicologique des polluants vont permettre de dégager une approche du risque représentée par le sol, en relation avec la législation en vigueur.

En fonction des sites et des pollutions, des professionnels de la dépollution présenteront diverses méthodes permettant de traiter les grands types de sites. L'étude de cas est réalisée par les étudiants en petits groupes et leur permet de mieux appréhender la complexité des situations face à des exemples réels.

Compétences à acquérir:

• Classer les sites selon les types de contamination (diffuse, ponctuelle, sol, eau souterraine, volatils...);
• Mener à bien une investigation sur site (forages, prélèvements, analyses)- Calculer les concentrations potentielles de divers polluants dans les milieux cibles;
• Déterminer les risques inhérents à un site donné, risques pour l'homme et les écosystèmes;
• Appliquer une technique de réhabilitation adaptée au problème posé​.

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