Methods and tools

Valorisation

Pour réaliser les objectifs de valorisation liés au transfert au monde économique et à l’appui aux politiques publiques, l’UMR développe :

• Des conventions de partenariat technique et scientifique avec des gestionnaires des services d’eau et de la ressource en eau (Agences de l’Eau, collectivités locales et territoriales, sociétés fermières, associations d’usagers, , opérateurs privés etc.), privilégiant des partenariats sur le moyen ou long termes ;

• Des conventions d’appui technique auprès de Ministères : Ceux en charge de l’eau, des infrastructures hydrauliques ou de l’agriculture : en France MEDD (Direction de l’eau), MAPAAR (DGFAR) .

• Des expertises pour le compte d’organisations internationales (Banque Mondiale, FAO, CIID, Organisation de Mise en Valeur du fleuve Sénégal, Autorité du Bassin du Niger) parfois en partenariat avec des bureaux d’études ;

Avec la mise à disposition de personnel spécialisé en production audio-visuelle par l’iAMM, l’UMR disposera également d’une capacité de diffusion de la culture scientifique. Cette compétence est déjà mobilisée en recherche opérationnelle dans le projet européen WADEMED, pour favoriser le dialogue entre acteurs de la gestion de l’eau.

Modélisation

Les compétences en matière de gestion d’hydrosystèmes sont en partie fondées sur la maîtrise d’un certain nombre d’outils informatiques, capables de reproduire le fonctionnement de bassins versants aménagés complexes en tenant compte des formes de gestion en cours, capables aussi de simuler le fonctionnement des mêmes bassins sous différents scénarios (forcages climatiques ou anthropiques, changements d’infrastructures ou d’objectifs de gestion).

Le projet européen WARSYP (UE DG XII) a été l’occasion de définir les caractéristiques et les fonctionnalités d’une architecture de modélisation conforme à ces objectifs et adapté aux besoins d’un gestionnaire de bassin en termes d’informations et d’analyse des performances à différents niveaux d’échelles (vision globale ou performances de chacun des composants).

Le logiciel HyD, développé par J.C. Pouget dans le cadre de ce programme est le résultat de ces réflexions. Centré sur la gestion des flux (quantité et qualité) et écrit en langage Java, il s’articule facilement avec des modules spécialisés et permet des dialogues faciles avec des modules d’autres natures.

Hyd est un environnement d’aide à la décision qui :

• s’affranchit des situations spécifiques par mise à disposition d’ensembles de composants et d leurs lois de fonctionnement qui permettent de construire un schéma d’aménagements de manière interactive ; la bibliothèque de composants peut s’enrichir au gré des situations spécifiques rencontrées,

• travaille simultanément à différents pas de temps afin d’articuler gestions stratégique et tactique,

• permet la connexion entre circulation de l’eau et dynamiques propres des différents usages,

• utilise les algorithmes d’optimisation.

Le bassin aménagé est représenté sous la forme d’un ensemble de points de stockage superficiels ou souterrains, de points de prélèvement ou de restitution, de nœuds de demande et d’arcs les reliant, ces arcs pouvant être des biefs naturels ou des infrastructures de liaison (canaux, conduites, etc..). Chacun de ces composants est régi par des caractéristiques de fonctionnement et des contraintes de gestion.

Objectifs - modes d'action

Objectifs

Plus de 90% du personnel de l’UMR G-EAU appartient aux EPST et EPIC partenaires du Programme 4 « Recherche dans le domaine de la gestion des milieux et des ressources » de la mission Recherche et enseignement supérieur de la LOLF. L’essentiel des actions de l’UMR s’inscrit dans ce programme qui reconnaît la multiplicité des objectifs d’une recherche finalisée à savoir :

Production de connaissance
Expertise sous diverses formes (recherche-développement, transfert et valorisation auprès d’opérateurs privés, collectivités et donneurs d’ordre publics)
Contribution au développement du sud
Contribution à la construction de l’espace européen de la recherche

Objectifs auquel on rajoutera explicitement la contribution à la formation, initiale ou continue.

Mode d'action

L’UMR G-EAU s’inscrit dans le Programme 4 « recherche dans le domaine de la gestion des millieux et des ressources de la Mission « recherche et enseignement supérieur de la Lolf, en contribuant de façon principale à 4 actions, et de manière secondaire à 2 autres actions dans le domaine de l’eau.

Actions prioritaires de l'UMR G-EAU

1 – "Recherche scientifiques et technologiques sur les ressources, les milieux et leur biodiversité"

• Etablir des diagnostics sur des situations de référence et d’échelles différentes, en abordant de manière interdisciplinaire les dynamiques ressources–usages, les institutions, et les effets locaux des politiques sectorielles (eau, agriculture).
• Concevoir des outils et des méthodes d’intervention pour les opérateurs des hydrosystèmes et de distribution d’eau (planification, gestion stratégique, tactique et opérationnelle).

2 – "Recherches scientifiques et technologiques sur les systèmes de production et de transformation associés"

• Produire des connaissances et des outils permettant d’évaluer, piloter et concevoir des systèmes de culture irrigués adaptés à différents contextes physiques et humains, d’en apprécier les performances technico-économique (régularité, rendement, qualité, coûts) tout en en prenant en compte les impacts environnementaux (eaux, sols, écosystèmes).

3 – "Recherche scientifiques et technologiques sur les systèmes socioéconomiques associés"

• Améliorer la compréhension des interactions entre processus biophysiques, économiques et sociaux à l’œuvre dans les problématiques liées à l’eau, aux différentes échelles pertinentes ;
• Proposer des méthodes pour la planification, l’analyse prospective, la négociation adaptées aux instances de concertation sur la ressource (locales, régionales, nationales voire internationales sur les bassins transfrontaliers).

4 – "Diffusion, transfert et valorisation des connaissances scientifiques, des technologies et des compétences"

• Former des étudiants et des professionnels du sud et du nord dans les domaines de la gestion de l’eau (par la formation initiale, continue, et des accueils de chercheurs étrangers)
• Développer des partenariats avec des donneurs d’ordre publics du domaine de l’eau (Ministère, collectivités territoriales, gestionnaires) pour des expertises, de l’appui technique.
• Produire des logiciels de gestion (régulation des canaux, planification, services d’eau)
• Participer à des instances de normalisation européenne (matériel d’irrigation, services d’eau potable

Actions secondaires de l'UMR G-EAU

5 – "Recherches scientifiques et technologiques pour la sécurité alimentaire, sanitaire et environnementale et sur les risques naturels"

• En se focalisant sur les risques d’inondation et de sécheresse, développer des méthodes d’analyse économique et sociales de stratégies de prévention des risques.

6 – "Conception et gestion d’infrastructures pour la recherche et l’appui aux politiques publiques"

• Contribuer au maintien et à l’exploitation partagée des bases de données hydrologiques sur certains grands fleuves africains (Niger, Sénégal) constituées historiquement par l’IRD.

Cadre de référence

L'eau est devenue élément comptable représentatif de la richesse des nations, source de conflits entre usagers concurrents et levier de pouvoir dans les bassins internationaux. Devenue rare et chère, sa gestion est de plus en plus complexe et intègre les notions d'équité entre générations. La gestion intégrée de l'eau est un cadre de raisonnement vers lequel se tourne la communauté scientifique internationale, c’est aussi le cadre de référence de l'UMR G-EAU.

La gestion intégrée des ressources en eau raisonne sur un schéma général de 3 systèmes interconnectés et régulés par une composante gestion :

Les ouvrages transforment les écoulements superficiels et souterrains en ressource exploitable et transfèrent celle-ci aux lieux d'utilisation, en contrepartie, ils modifient la dynamique d'écoulement en aval.

Le milieu alimente les ouvrages en fonction de sa propre dynamique conditionnée par le climat, structurée par le réseau hydrographique et ses connexions avec les écoulements souterrains. Les écoulements sont modifiés directement par les captages/stockages et les rejets d'eau après utilisation et/ou consommation partielle.

Les interactions entre milieu et biocénose sont nombreuses et contribuent à définir la qualité de la ressource et la nature des usages.

Les usages de l’eau sont liés à la facilité d'accès qui est proposée mais dépendent aussi d'un environnement extérieur (social, économique, technologique) qui modifie objectifs et stratégies d'exploitation de la ressource.

La gestion est assurée par un ensemble complexe d’institutions et d’organisations au moyen d’instruments très divers : techniques, juridiques, réglementaires, économiques et participatifs. L'ensemble des interventions est sous-tendu par une stratégie de développement durable, critère d'équité entre générations officialisé par la communauté internationale (Conférence internationale sur l'eau et l'environnement, Dublin 1992). Les notions de système/sous-systèmes sont retenues comme base à tous les niveaux de raisonnement et les chemins de l'eau assurent leurs connexions.

La gestion intégrée de l'eau constitue un cadre de raisonnement adéquat du point de vue conceptuel et en adéquation avec les notions de gestion durable préconisée par la communauté scientifique internationale (conférence de Dublin 1992, conférence de Paris 1997) : le système d'eau naturel, celui des activités humaines liées à la ressource, et l'infrastructure technique qui relie Milieu et Société.

Projets

L’UMR G-EAU s’inscrit ainsi clairement dans le Programme 4 « recherche dans le domaine de la gestion des millieux et des ressources de la Mission « recherche et enseignement supérieur de la Lolf, en contribuant de façon principale à 4 actions, et de manière secondaire à 2 autres actions dans le domaine de l’eau.

Actions prioritaires de l'UMR G-EAU

1 – "Recherche scientifiques et technologiques sur les ressources, les milieux et leur biodiversité" :

• Etablir des diagnostics sur des situations de référence et d’échelles différentes, en abordant de manière interdisciplinaire les dynamiques ressources–usages, les institutions, et les effets locaux des politiques sectorielles (eau, agriculture).

• Concevoir des outils et des méthodes d’intervention pour les opérateurs des hydrosystèmes et de distribution d’eau (planification, gestion stratégique, tactique et opérationnelle).

2 – "Recherches scientifiques et technologiques sur les systèmes de production et de transformation associés" :

• Produire des connaissances et des outils permettant d’évaluer, piloter et concevoir des systèmes de culture irrigués adaptés à différents contextes physiques et humains, d’en apprécier les performances technico-économique (régularité, rendement, qualité, coûts) tout en en prenant en compte les impacts environnementaux (eaux, sols, écosystèmes).

3 – "Recherche scientifiques et technologiques sur les systèmes socioéconomiques associés" :

• Améliorer la compréhension des interactions entre processus biophysiques, économiques et sociaux à l’œuvre dans les problématiques liées à l’eau, aux différentes échelles pertinentes ;

• Proposer des méthodes pour la planification, l’analyse prospective, la négociation adaptées aux instances de concertation sur la ressource (locales, régionales, nationales voire internationales sur les bassins transfrontaliers).

4 – "Diffusion, transfert et valorisation des connaissances scientifiques, des technologies et des compétences" :

• Former des étudiants et des professionnels du sud et du nord dans les domaines de la gestion de l’eau (par la formation initiale, continue, et des accueils de chercheurs étrangers)

• Développer des partenariats avec des donneurs d’ordre publics du domaine de l’eau (Ministère, collectivités territoriales, gestionnaires) pour des expertises, de l’appui technique.

• Produire des logiciels de gestion (régulation des canaux, planification, services d’eau)

• Participer à des instances de normalisation européenne (matériel d’irrigation, services d’eau potable

Actions secondaires de l'UMR G-EAU

5 – "Recherches scientifiques et technologiques pour la sécurité alimentaire, sanitaire et environnementale et sur les risques naturels" :

• En se focalisant sur les risques d’inondation et de sécheresse, développer des méthodes d’analyse économique et sociales de stratégies de prévention des risques.

6 – "Conception et gestion d’infrastructures pour la recherche et l’appui aux politiques publiques" :

• Contribuer au maintien et à l’exploitation partagée des bases de données hydrologiques sur certains grands fleuves africains (Niger, Sénégal) constituées historiquement par l’IRD.

L’ UMR Gestion de l’Eau, Acteurs, Usages, regroupe 90 chercheurs et ingénieurs permanents et une cinquantaine de doctorants et postdoctorants de toutes disciplines travaillant ensemble sur les questions de gestion intégrée et adaptative de l’eau. Elle conduit des recherches sur les trajectoires des socio-hydrosystèmes et leur régulation ; elle contribue à la conception et à l’évaluation des outils facilitant la mise en oeuvre de politiques publiques innovantes concernant l’eau ; elle participe à une formation pluridisciplinaire d’étudiants dans le domaine de l’eau. L’UMR G-EAU, rattachée à l’I-Site MUSE, est membre de ICIREWARD, Centre de Catégorie 2 sous l’égide de l’UNESCO sur l’eau à Montpellier.

Le cœur du projet de l’UMR G-EAU est la compréhension du fonctionnement de socio-hydrosystèmes aussi bien en fonctionnement courant qu'en période de crise ou de forte tension (pénurie, inondation, pollution). Nous analysons les processus hydrologiques, techniques, sociaux, économiques et politiques au sein d’un territoire lié à l’eau et leurs conséquences. Nous mobilisons également notre force interdisciplinaire pour analyser les effets combinés de ces processus, et in fine identifier les possibilités de gouvernance et d’adaptation en environnement complexe et incertain. Le projet inclut la conception et le test, en interaction avec la société, d’outils et de dispositifs visant à révéler le fonctionnement de ces systèmes et à intervenir sur leur trajectoire.

Issue d’équipes travaillant sur les systèmes irrigués, l’ UMR G-EAU a progressivement élargi ses centres d’intérêt pour aller vers la gestion intégrée. Elle aborde maintenant les territoires liés à l’eau comme des systèmes complexes en mobilisant une diversité de points de vue :

Pluralité des usages et intérêts : irrigation, eau potable, loisirs, énergie, épuration, protection contre les inondations
Pluralité des types d’eau : eau de surface, eau souterraine, eaux usées
Pluralité des processus : transferts d’eau et de polluants, technologies d’irrigation, instruments économiques, participation du public, modes d’appropriation
Pluralité des modes de régulation : infrastructures en rivières et canaux, politiques d’accès à l’eau et d’usages du sol, normes relatives aux usages de l’eau.
Pluralité des disciplines

Pour toutes ces recherches, l’ UMR G-EAU met l’accent sur des démarches ancrées dans des études de cas. Cela signifie un investissement dans une recherche fondée sur l’observation de terrain complétée par des démarches expérimentales menées en interaction avec des usagers et/ou des gestionnaires. Pour construire sur les connaissances ainsi générées, l’ UMR s’appuie sur un large réseau de partenaires et de sites de recherche à travers le monde, en France et dans des pays du Sud, présentant une diversité d’enjeux par rapport à l’eau et de contextes hydro-écologiques, socio-économiques et politiques. Un tiers des agents sont en situation d’expatriation au Maghreb, en Afrique occidentale et australe, en Asie du Sud Est. En France, des conventions de collaboration nous rapprochent d’institutions en charge de gestion de bassin versants. Cette implication dans les terrains nous conduit à des interactions fortes avec les acteurs.

L’ UMR G-EAU est enfin soucieuse du transfert de ses résultats. Trois voies sont mobilisées pour cela :

Le test avec les institutions locales des techniques et instruments proposés,
La formation d’étudiants au Nord au sein du Master Eau de Montpellier et des écoles d’ingénieur, tutelles de l’ UMR (Montpellier SupAgro et AgroParisTech) et au Sud au sein des Masters portés par les partenaires qui nous hébergent,
L’accueil d’entreprises partenaires et en particulier de jeunes entreprises en création

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