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Choix des meilleures interventions pour l'amélioration de la qualité de l'eau à l'aide d'un outil informatique de gestion intégrée: cas du bassin versant de la rivière Cau au Vietnam.

Pham, Thi Thu Ha (2013). Choix des meilleures interventions pour l'amélioration de la qualité de l'eau à l'aide d'un outil informatique de gestion intégrée: cas du bassin versant de la rivière Cau au Vietnam. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 260 p.

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Résumé

Le bassin versant de la rivière Cau est situé dans le nord-est du Vietnam. Ses eaux de surface sont devenues de plus en plus polluées en raison des activités de développement socio-économique. Ainsi, l'amélioration de l'environnement de ce bassin versant est l'une des priorités du gouvernement vietnamien. La gestion intégrée par bassin versant est de plus en plus intéressante car elle permet de trouver l'équilibre entre le développement socio-économique et la protection de l'environnement. L'approche de gestion intégrée par bassin versant est utilisée dans cette étude pour identifier et prioriser les interventions afin d'améliorer la qualité de l'eau de la rivière Cau au Vietnam. Cette approche inclut l'élaboration de scénarios de développement socio-économique futurs qui sont comparés à la situation actuelle de la rivière, comme scénario de référence, en matière d'impact sur la qualité de l'eau. Le bassin versant de la rivière Cau couvre sept provinces, mais cette étude porte principalement sur la partie amont du bassin versant appartenant à deux provinces: Bac Kan et Thai Nguyen. Des méthodes appropriées sont proposées pour l'élaboration de scénarios de développement dans un contexte de manque de données. Ainsi, sept facteurs sont pris en considération pour construire les scénarios. Il s'agit de la population, des eaux usées d'origine domestique, des rejets d'eaux usées industrielles, du cheptel, des fertilisants agricoles, des forêts et du changement climatique. Quatorze scénarios sont créés afin d'évaluer les impacts du développement socio-économique futur sur la qualité de l'eau de la rivière Cau en utilisant un outil informatique de gestion intégrée par bassin versant (GIBSI). Cet outil intègre, entre autres, les modèles hydrologique, d'érosion des sols et de qualité de l'eau qui sont adaptés et calibrés pour le bassin versant de la rivière Cau. Les simulations de la qualité de l'eau dans GIBSI ont montré que la population, les eaux usées d'origine domestique et les rejets d'eaux usées industrielles sont les trois facteurs qui peuvent avoir des impacts visibles, dans le futur, sur la qualité de l'eau dans la zone d'étude. Quatre autres facteurs, à savoir le cheptel, les fertilisants agricoles, les forêts et le changement climatique devraient avoir des effets négligeables sur la qualité de l'eau dans le futur. Une méthode d'analyse multicritère est proposée pour comparer et sélectionner les meilleurs scénarios parmi les 14 scénarios proposés. Cette analyse est basée sur la combinaison de trois critères: (1) recueillir les idées des experts et des parties prenantes sur les scénarios; (2) évaluer les impacts de chaque scénario sur la qualité des eaux de surface du bassin versant de la rivière Cau; et (3) comparer les coûts des scénarios. En se basant sur la pondération des résultats des trois critères pour tenir compte de leur poids dans le résultat final, un score est attribué à chaque scénario. Cela a permis d'identifier et de sélectionner trois scénarios comme ceux ayant le meilleur score. Il s'agit: (1) d'accroître la capacité des usines de traitement des eaux usées domestiques de la ville de Bac Kan de 20 000 personnes; (2) de maintenir la projection actuelle de la capacité des usines de traitement des eaux usées domestiques à 100 000 personnes dans la ville de Thai Nguyen; et (3) d'installer une usine de traitement des eaux usées domestiques pour la ville de Song Cong d'une capacité de 10 000 personnes. Les interventions correspondant à ces scénarios sont donc recommandées pour améliorer la qualité de l'eau du bassin versant de la rivière Cau. Outre ces interventions, les contrôles de la croissance démographique et des rejets d'eaux usées industrielles, afin que ceux-ci respectent les normes de rejets dans l'environnement, sont également recommandés. Cette recherche contribue à une évaluation systématique des impacts, dans le futur, du développement socio-économique sur la qualité des eaux de surface dans le bassin versant de la rivière Cau, dans les provinces de Bac Kan et de Thai Nguyen. Elle permet ainsi aux décideurs de choisir les meilleures interventions pour la gestion du bassin versant de la rivière Cau au Vietnam.

Abstract

Cau River Basin is located in the North-East of Vietnam. Its surface water has become more and more polluted due to social-economic development activities. Thus, the environ mental improvement of this river basin is one of the priorities and important tasks of the Vietnamese government. River basin integrated management is more and more interesting because it can deal with conflicts between social-economic development and environ mental protection. The approach of river basin integrated management was used in this research to identify and prioritize interventions to improve the water quality of Cau River in Vietnam. This included building and comparing future social-economic development scenarios to the present situation of the river basin in terms of impact on water quality. Cau River Basin covers seven provinces, but this study mainly focussed on the parts of Cau River Basin which belong to two provinces: Bac Kan and Thai Nguyen. Appropriate methods for building development scenarios for the study area in the context of few available data were proposed. Seven factors were taken into consideration to build the scenarios: population, domestic wastewater, industry, livestock, agricultural fertilizer, forest and climate change. Fourteen scenarios were developed in order to assess the impacts of future social-economic development on the water quality of Cau River by using a river basin integrated management computer tool named GIBSI. This tool includes hydrology, soil erosion and river water quality models adapted to and calibrated for Cau River Basin. Simulations of water quality in GIBSI showed that population, domestic wastewater and industry are three factors which may have visible impacts on water quality in the future in the study area. Four other factors, namely livestock, agricultural fertilizer, forest, and climate change showed negligible impacts on water quality in the future. A multi-criteria analysis method for this case study was proposed to compare and select the optimal scenarios among the fourteen developed scenarios. This analysis was based on three assessments: (1) taking the ideas of stakeholders about the scenarios, (2) assessing the impacts of each scenario on surface water quality in Cau River Basin, and (3) analyzing cost comparison for each scenario. Therefore, besides the assessment of the impacts of fourteen scenarios on water quality of the Cau River system, cost comparison analysis and ideas of experts and stakeholders for these scenarios were also taken into consideration. Based on weights given to water quality simulation, ideas of stakeholders and cost comparison analysis results, a score was given to ail scenarios. As a result, three scenarios were found to have the highest scores and were selected. Interventions in these scenarios are therefore recommended in the future to improve surface water quality of Cau River Basin: (1) increase the capacity of the domestic wastewater treatment plant in Bac Kan town to 20,000 people; (2) keep the projection of domestic wastewater treatment plant for 100,000 people in Thai Nguyen City; and (3) install a treatment plant for the town of Song Cong town for 10,000 people. Besides these interventions, controls of population and industrial wastewater discharge in order to meet the standard were also recommended. This research contributes to a systematic evaluation of the impacts of future social-economic development on surface water quality in Cau River Basin, in Bac Kan and Thai Nguyen provinces, helping the decision-makers select the optimal interventions for the management of Cau River Basin.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Villeneuve, Jean-Pierre
Co-directeurs de mémoire/thèse: Duchesne, Sophie; Bélanger, Alain
Mots-clés libres: gestion intégrée; qualité; eau; socio-économie; gestion; bassin versant; population; eau usée; industrie; cheptel; fertilisants agricoles; forêt; changement climatique; GIBSI; rivière Cau; Vietnam
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 05 déc. 2013 14:37
Dernière modification: 17 mars 2016 18:02
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1760

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