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Irrigation Seeland-Broye

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Irrigation Seeland-Broye Irrigation Seeland - Broye (ISB) Prévision online des besoins et ressources en eau pour l'irrigation Rapport final Juin 2016 e-dric.ch eau énergie environnement Agroscope Ch. du Rionzi 54 Groupe de recherche Climat/Hygiène de l’air CH-1052 Le Mont-sur-Lausanne Reckenholzstrasse 191 [email protected] CH - 8046 Zürich Tél : 021 784 33 13 e-dric.ch / Agroscope Rapport final ISB Projet mis en œuvre dans le cadre du programme pilote Adaptation aux changements climatiques, soutenu par l’Office fédéral de l’agriculture OFAG. Seuls les auteurs du rapport portent la responsabilité de son contenu. Version 1.003 Document M13_023_001_Rapport_ISB.docxs Date 12.04.2017 Auteurs M. Thomet, F. Jordan, J. Fuhrer Distribution Partenaires du projet M13_023_001_Rapport_ISB.docx/MT/FJ/JF 12.04.2017 1/42 e-dric.ch / Agroscope Rapport final ISB Contenu 1 PRÉAMBULE ................................................................................................................................................... 3 2 INTRODUCTION ............................................................................................................................................ 3 2.1 OBJECTIF DU PROJET .................................................................................................................................. 3 2.2 MÉTHODOLOGIE ......................................................................................................................................... 4 3 PÉRIMÈTRE D’ÉTUDE ................................................................................................................................. 6 4 MODÉLISATION ............................................................................................................................................ 7 4.1 CONCEPT DE MODÉLISATION ...................................................................................................................... 7 4.2 MODÈLE DE LA DEMANDE .......................................................................................................................... 8 4.3 MODÈLE DE LA RESSOURCE ...................................................................................................................... 10 4.3.1 Description du modèle de simulation Routing System ................................................................. 10 4.3.2 Le bassin versant modélisé pour ISB............................................................................................ 11 4.3.3 La modélisation des lacs .............................................................................................................. 12 4.4 MODÈLE COUPLÉ ...................................................................................................................................... 12 5 RÉSULTATS ................................................................................................................................................... 13 5.1 DONNÉES AGRICOLES DU PÉRIMÈTRE D ’ÉTUDE ........................................................................................ 13 5.1.1 Les types de cultures .................................................................................................................... 13 5.1.2 Les types de sols ........................................................................................................................... 14 5.2 MODÈLE DU BESOIN EN IRRIGATION ......................................................................................................... 14 5.2.1 Pommes de terre : comparaison avec des mesures locales .......................................................... 14 5.2.2 Analyse interannuelle des besoins de la pomme de terre ............................................................. 18 5.2.3 Légumes : évaluation avec des mesures locales ........................................................................... 21 5.3 MODÈLE DES RESSOURCE EN EAU ............................................................................................................. 23 5.3.1 Calage du modèle de ressource .................................................................................................... 23 5.3.2 Découpage en zone d’irrigation ................................................................................................... 26 5.4 ISB .SWISSRIVERS .CH ................................................................................................................................. 28 5.4.1 Contenu du site ............................................................................................................................. 28 5.4.2 Utilisation des prévisions en temps réel ....................................................................................... 31 6 SYNTHÈSE ..................................................................................................................................................... 33 7 PERSPECTIVES ............................................................................................................................................ 34 8 PROJEKTBILANZ ........................................................................................................................................ 36 RÉFÉRENCES ....................................................................................................................................................... 41 M13_023_001_Rapport_ISB.docx/MT/FJ/JF 12.04.2017 2/42 e-dric.ch / Agroscope Rapport final ISB 1 Préambule Appel à Dans le cadre de l’appel à projets du programme « Adaptation aux changements projets climatiques » lancé par l’OFEV, le groupement composé de e-dric.ch (bureau d’ingénieurs privé), le groupe de recherche Climat/Hygiène de l’air de la station de recherche Agroscope (DFE) et l’association Pro Agricultura Seeland a déposé sa candidature. Le projet est porté par les cantons de la région du Seeland et de la Broye, à savoir Vaud, Fribourg et Berne. L’objectif du projet est de développer un outil opérationnel de prévision des réserves et besoins en irrigation et des ressources en eau sur la base d’une modélisation à base physique du territoire et des cours d’eau du Seeland et de la Broye, ainsi que des lacs. Ce modèle calcule les besoins en irrigation avec le modèle développé par Agroscope. Il tient compte en particulier du type de culture et de la nature du sol. 2 Introduction 2.1 Objectif du projet Le projet poursuit trois objectifs principaux : Optimisation L'optimisation des restrictions d’utilisation de l’eau sur la base d’une anticipation des des conditions météorologiques. La demande en eau pour l'irrigation tout comme la restrictions disponibilité de la ressource en eau dans les cours d'eau et lacs est déterminée par simulation. Le modèle, basé sur des prévisions météorologiques et l'état phénologique des cultures, permet de déterminer l'évolution future de la demande en eau à court terme (10 jours, Fig. 1). Ces informations quantitatives sont ainsi disponibles pour les décisions de restrictions l'irrigation par les autorités compétentes. Optimisation L'optimisation de l'utilisation de l'eau. La connaissance de l'état actuel tout comme de de l’utilisation l'évolution de l'humidité du sol, ainsi que des besoins des plantes permet d'ajuster la quantité et le moment d'arrosage. Il s’agit de compter sur l’individu qui, disposant d’une infirmation quantitative supplémentaire, optimise sa consommation d’eau. Formation Formation des acteurs de l’agriculture pour promouvoir une utilisation efficiente de l’eau. M13_023_001_Rapport_ISB.docx/MT/FJ/JF 12.04.2017 3/42 e-dric.ch / Agroscope Rapport final ISB Pénurie d’eau Fig. 1 : Comparaison entre disponibilité en eau (cours d’eau) et demande en eau (irrigation). La pénurie se produit lorsque le besoin excède la ressource disponible. 2.2 Méthodologie Combinaison Pour le développement de l’outil opérationnel de prévision et d’optimisation de la de modèles ressource en eau, il s’agit de combiner le savoir-faire technologique et les connaissances existants scientifiques issus de plusieurs spécialités : - Représentation de l’état du sol (humidité, contenu en eau). Ceci est possible grâce au modèle de simulation mis au point dans le cadre du PNR61 AGWAM ( Fuhrer et al., 2011 ; Fuhrer et al., 2013 ), EU FP7 Projet ACQWA ( Smith et al. 2012 ) et d'autres projets concernant les besoins d'irrigation ( Fuhrer & Jasper, 2009 ; Fuhrer, 2010 ; Fuhrer, 2012). - Estimation des besoins potentiels actuels et futurs en eau des cultures principales. Ceci est également basé sur la méthodologie développée par Agroscope. - Connaissance de la disponibilité future (jusqu'à 10 jours) de la ressource en eau (nappes, cours d’eau). Le projet se base sur la simulation pluie-débit Routing System, étendue et adaptée à la méthodologie Agroscope. Le modèle de prévision développé par e-dric.ch (www.swissrivers.ch et applications dédiées) sert de base au calcul de prévision des débits des cours d’eau. - Gestion des données et des modèles de calcul, hébergement d’un système automatique. L’infrastructure e-dric.ch est mise à disposition. Un système déjà opérationnel depuis plusieurs années, intégrant l’acquisition des données et prévisions météo, la simulation, la diffusion des informations sur l’interface carto-web est exploité dans le cadre de ce projet. Plateforme - Diffusion des informations par une plateforme Internet. L’interface propose une carte Internet pour sur laquelle le territoire est coloré en fonction d’un indicateur relatif aux besoins en diffuser irrigation. Lors
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