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Because increasing climatic variability and anthropic pressures have affected the sediment dynamics of large tropical rivers, long-term sediment concentration series have become crucial for understanding the related socio-economic and environmental impacts. The large size of this basin requires an integrated approach to dynamically monitor sediment flows, by coupling in-situ data, remote sensing (water colour and spatial altimetry), calibration/validation measurement campaigns, and hydrological modelling. This is why this problem has been approached by identifying two grain size modes that dominate the process of sediment transport in the major rivers of the Amazon basin. On the one hand, the silts and small aggregates, which can be monitored at the water surface by satellite, and on the other hand, the fine sands in graded suspension, invisible to satellites, but whose transport can be modelled by equations derived from hydraulics.In order to link the surface suspended sediment concentration, measured by satellite, and the average concentration in a river reach, a physical formulation is proposed (Santini et al., 2019) and validated from an exceptional hydro-sedimentary dataset collected in the Peruvian Amazon as part of the SO HyBAm activities. This model is also a powerful tool for optimizing water column sampling and in situ concentration monitoring in large rivers. The hydraulic parameters required for its application, but also for the laws of transport capacity used to simulate sand flows, are derived from the semi-distributed SWAT hydrological model. The latter was used to simulate the hydrological cycle in a 350,000 km² test basin, the Ucayali. This basin, which is the main branch of the Amazon River, discharges 12,000 m3 s-1 of water and exports 293 106 t year-1 of sediment to the Amazon River. Complex intra-annual hydro-sedimentary dynamics have thwarted the water and sediment routing approaches implemented in the SWAT model. In particular, the effectsof flooding on the river flood wave propagation, which seasonally control sedimentation and sediment recycling processes in the basin. New hydraulic and sedimentary routing modules have therefore been implemented into the model, taking into account the above-mentioned effects.The modified SWAT model allows an excellent simulation of daily flows at the Ucayali outlet (Nasch of 0.94), average velocity, and water levels. These hydraulic parameters are then used for the application of transport capacity laws to calculate a sand flow, and for the use of the physical model to link the satellite fine particle concentration to an average concentration. This approach thus makes it possible, based on the conventional in situ network and on “virtual” stations where flows are monitored by simulation and satellite, to propose a detailed and extended dynamic assessment for the Ucayali basin.; Dans un contexte d’intensification de la variabilité climatique et de la pression anthropique sur les bassins de l’avant pays du bassin Amazonien, la compréhension des dynamiques hydro-sédimentaires devient plus que jamais un enjeu crucial pour garantir un développement durable dans cette région. La taille considérable de ce bassin impose une approche intégrée pour effectuer un suivi dynamique des flux particulaires, couplant données in-situ, télédétection (couleur de l’eau et altimétrie spatiale), campagnes de mesures de calibration/validation, et la modélisation hydrologique. C’est pourquoi ce problème a été approché en identifiant deux modes granulométriques dominant le cortège d’alluvions transportées par les grandes rivières du bassin Amazonien. D’une part, les silts et les petits agrégats, qui peuvent être suivis en surface par satellite, et d’autre part les sables fins en suspension graduée, invisibles pour les satellites, mais dont le transport peut être modélisé par des équations issues de l’hydraulique. Afin de relier la concentration en matières en suspension en surface, mesurée par satellite, et la concentration moyenne dans une section de mesure, une formulation physique est proposé (Santini et al., 2019) et validée à partir d’un jeu de données hydro-sédimentaires exceptionnel, collecté en Amazonie péruvienne dans le cadre des activités du SO HyBAm. Ce modèle est également un outil puissant pour optimiser l’échantillonnage dans la colonne d’eau et le suivi in situ de concentration dans les grands fleuves. Les paramètres hydrauliques nécessaires à son application, mais également aux lois de capacité de transport utilisées pour simuler les flux de sables, sont obtenus à partir du modèle hydrologique semi-distribué SWAT. Ce dernier a été utilisé pour simuler le cycle hydrologique dans un bassin test de 350 000 km², l’Ucayali. Ce bassin, qui est la branche mère du fleuve l’Amazone, roule 12 000 m3 s-1 et exporte à l’Amazone 293 106 t an-1 de sédiments. Les dynamiques hydro-sédimentaires intra-annuelles complexes ont mis en échec les approches de routage de l’eau et des sédiments implantées dans le modèle SWAT. En particulier, les effets d’épanchement des crues dans le lit majeur et de remous, qui contrôlent à l’échelle saisonnière les processus de sédimentation et de recyclage sédimentaire dans le bassin. De nouveaux modules de routage hydraulique et sédimentaire ont donc été implantés, en prenant en compte les effets précités. Le modèle SWAT ainsi modifié permet une excellente simulation des débits journaliers à l’exutoire de l’Ucayali (Nasch de 0.94), des vitesses moyennes et des hauteurs d’eau. Ces paramètres hydrauliques sont ensuite utilisés pour l’application de lois de capacité de transport afin de calculer un flux sables, et pour l’utilisation du modèle physique permettant de relier la concentration satellite en particules fines à une concentration moyenne. Cette approche permet ainsi, en s’appuyant sur le réseau conventionnel in-situ et sur des stations « virtuelles » où les flux sont suivis par simulation et par satellite, de proposer un bilan dynamique détaillé et étendu pour le bassin de l’Ucayali.

International audience; SWAT Model (Soil and Water Assessment Tool) is a tool for simulating flows in the landscape, useful for guiding management and ground works within catchment areas. Accordingly, this model was tested to reproduce, on a daily times pan, water and sediment flows arriving to Ibn Batouta reservoir over the period 1980-2010. Various climatic (precipitation and temperature), morphologic (MNT) and thematic data (land use and pedology) were used for feeding the model. The measurements acquired at Ibn Batouta reservoir during the periods 1980-1982, 1983-1996 and 1997-2010 were used respectively for initialization, calibration and validation after running the sensitivity analysis to determine the most significant parameters. The performances indices of R², NSE and PBIAS were adopted to assess and control the quality of predictions of the monthly flows of water and sediments. The performance of prediction of monthly water flows is very high with R² (0.95; 0.90), NSE (0.94; 0.89) and PBIAS (-6; 2) respectively for both periods of calibration and validation. Meanwhile the performance of predictions of the monthly solid transport is very satisfactory with R² (0.83; 0.64), NSE (0.82; 0.61) and PBIAS (17; -6) respectively. Finally, SWAT model allows to properly reproducing monthly water and sediment flows within the Tleta catchment area and testing scenarios of management and ground works to be considered.; Le modèle SWAT (Soil and Water Assessment Tool) est un outil de simulation des flux dans le paysage, très utile pour orienter la gestion et les aménagements des bassins versants. Dans cette optique, ce modèle a été testé pour reproduire, à un pas de temps journalier, les flux d'eau et de sédiments arrivant à la retenue du barrage Ibn Batouta pour la période 1980-2010. Diverses données climatiques (précipitation et température), morphologiques (MNT) et thématiques (occupation du sol et pédologie) ont été utilisées pour l'alimentation du modèle. Les mesures acquises au niveau de la retenue Ibn Batouta sur les périodes 1980-1982, 1983-1996 et 1997-2010 ont été utilisées respectivement pour les étapes d'initialisation, de calibration et de validation après avoir exécuté une analyse de sensibilité pour déterminer les paramètres les plus sensibles. Les indices de performance R², NSE et PBIAS ont été adoptés pour évaluer et contrôler la qualité des prédictions des débits mensuels liquides et solides. En effet la performance de prédiction est très élevée pour les débits liquides mensuels avec R² (0,95; 0,90), NSE (0,94; 0,89) et PBIAS (-6; 2) respectivement pour la période de calibration et la période de validation. La performance des prédictions des transports solides mensuels est également très satisfaisante avec R² (0,83; 0,64), NSE (0,82; 0,61) et PBIAS (17; -6). Au final, le modèle SWAT permet de reproduire correctement les flux mensuels d'eau et de sédiments à l'exutoire du bassin versant Tleta et son utilisation pour tester des scénarios de gestion et d'aménagements, peut donc être envisagée.

Numerous studies dealing with climate change impacts on water ressources have been done at global scale, but the moderated size watersheds scale is less studied. The Burgundy region is located over several hydrographical basins (Seine, Loire and Rhône river), and provides a great diversity of hydrogeological and climate contexts. For these reasons, impacts of climate change on water resources are expected to be very different in space, and require an entire hydroclimatic modelling chain at local scale to be assessed. The main objective of this thesis consisted of the implementation of a modelling tool at the moderated-size watersheds scale of Burgundy. In this way, several watersheds and two hydrological models have been chosen : a global and empirical rainfall-runoff model (GR4J) and a physical based and semi-spatialised model (SWAT). These two models allow us to assess every aspects of climate change impacts : quantitative (streamflow and spatialised ressource) and qualitative impacts.Models have been calibrated, including a cross calibration/validation test in climate contrasted periods, to confirm their robustness. A disaggregation of global climate data has been done in order to feed models during projection.Observations analysis highlighted a climate shift (in Burgundy as well as over the entire french territory), resulting in a modification of hydrological regime. Models projection over the XXIth century showed i) not much evolution of annual streamflow, but an accented seasonality, with an increase of winter streamflow, and a decrease of summer streamflow, linked with the rainfall regime and the evapotranspiration increase, ii) drought flow indices showing an increase of severity of the drought flow period, iii) a decrease in water quality. In order to explore the capacities of the modelling chain, several sensibility tests have been done, based on management practices scenarios.; De nombreuses études portant sur les impacts du changement climatique sur la ressource en eau ont été réalisées à l'échelle des grands bassins versants continentaux, celle des petits bassins versants demeurant peu étudiée. La région Bourgogne se situe à la croisée de plusieurs bassins hydrographiques (Seine, Loire, Rhône), et offre une grande diversité de contextes hydrogéologiques. Les impacts du changement climatique sont susceptibles de varier localement et leur détermination requiert l'implémentation d'une chaîne de modélisation hydroclimatique à l'échelle locale. L'objectif de cette thèse a consisté en la mise en place d'un tel outil de modélisation à l'échelle des petits bassins versants de Bourgogne. Un échantillon de bassins versants et deux modèles hydrologiques de conceptualisation différente ont été choisis : un modèle pluie-débit global (GR4J) et un modèle semi-distribué à base physique (SWAT). Ces modèles ont permis d'approcher les différents aspects des impacts sur la ressource en eau (débit à l'exutoire, ressource spatialisée, qualité de l'eau). Les modèles ont été calibrés, et leur robustesse a été testée en contexte de changement climatique, validant ainsi leur utilisation sur une période future. Une désagrégation spatiale des données climatiques a été nécessaire afin d'alimenter les modèles hydrologiques sur la période de projection. L'analyse de données observées a permis de mettre en évidence une rupture dans les températures de surface en 1987/88 (en Bourgogne comme en France métropolitaine), et une modification des régimes hydrologiques de part et d'autre de cette rupture. Les projections réalisées sur la période 1980-2100 ont permis de montrer : i) peu d'évolution des débits moyens annuels mais une accentuation de la saisonnalité, via une augmentation des débits hivernaux et une diminution des débits estivaux, en lien avec le régime des précipitations et avec l'augmentation de l'évapotranspiration. ii) des indicateurs d'étiages montrant une aggravation de leur sévérité et une emprise temporelle plus grande durant l'année hydrologique, iii) une qualité de l'eau dégradée. Afin d'ouvrir de nouvelles perspectives grâce à cette chaîne de modélisation (en termes aide à la décision), l'aptitude de la chaîne de modélisation à évaluer les impacts de divers scénarios de changement de pratiques agricoles a été testée.

National audience; Since 2007, pesticide indicators have been used by French agro-environmental public institutions so as to evaluate and limit the impact of agricultural practices on surface water quality, in accordance with the WFD requirements. A methodological work as been led, including the whole chain of causality (chemical pressure, transfer, state, impact), so as to test the coherence of various tools classically used to assess pesticide impact (an indicator of pesticide potential of transfer to waters, agro-hydrological models, chemical and biological measurements of pesticide impact in water courses). An integrative approach has been implemented so as to confront (i) indicators versus models results, (ii) models results versus chemical observations and (iii) chemical versus biological observations. The tested indicator (IFT SA Potentiel de Transfert) has been developped by INRA and it integrates an estimation of pesticide active ingredient frequency of treatment as well as its mobilily characteristics. Two case studies has been chosen : a mixed farming (cereals, vine, oleaginous plants) agricultural cathment (Ruiné in Charente, 413 ha of arable land) and a vine growing catchment (La Morcille in Beaujolais, 175 ha of arable land). In La Morcille the model MACRO has been used at the field scale while the SWAT model has been used in Ruiné at the sub-catchment scale. The calculations have been achieved at the crop season scale. Chemical monitoring has been achieved according to grab or passive sampling strategies and biological impact has been assessed on diatoms submitted to one month of exposure in each water course of Ruiné (2 observation sites) and La Morcille (3 observation sites). A specific environmental information system using data-warehousing has been used to help the gathering and agregation of data at the sub-catchment scale. Even if the results should be confirmed with complementary tests, a global coherence between the indicator and the results of the model MACRO at the field scale has been highlighted. It was much more difficult to highlight correlations in that way at the sub-catchment scale, probably because of the interference of a combination of factors (different soils, slopes, soil covers) which contribute, as well as agricultural practices, to pesticides transfer. The results permitted to highlight some points of attention so as to consolidate the approach and first conclusions. In particular, one has to grant a special attention to the quality and coherence of the data used for the different levels of confrontations. Obviously, the space and time scales of data acquisition must be compatible, which, in fact, is not so common, data being acquired through different programmes. It is also recommanded to display of a long enough set of meteorological data permitting to take into account the influence of inter-annual rainfall patterns on pesticide modelled transfer and then to provid more robust mean results to confront to the indicator, which, for its part, does not integrate the climat influence. Observation data highlighted the importance of better take into account pesticides degradation products in pesticide indicators and models, as some may be widely detected in surface waters and ecotoxic. Besides, models validity should be verified in more agro-predo-climatical situations so as to improve the consistence of their results before the confrotation with indicators.; Les controverses liées à l'usage de l’indicateur pesticides IFT (absence de prise en compte des risques de transfert) dans l’action publique agro-environnementale française (Mesures agro-environnementales, captages Grenelle, plan Ecophyto) ont conduit à développer un nouvel indicateur pesticides : l’IFT Substance Active potentiel de transfert (INRA et INERIS, 2014). Ce dernier intègre une "fonction potentiel de transfert" qui classe les valeurs de l’IFT SA en trois catégories de transfert (fort/moyen/faible) vers les eaux souterraines et de surface, selon les propriétés des substances actives. Nous présentons les résultats d’une recherche exploratoire s’inscrivant dans une démarche de validation des indicateurs pesticides en considérant toutes les étapes de la chaine causale du risque pesticide (pression, transfert, état, impact) en l’appliquant à l’indicateur IFT SA potentiel de transfert. La démarche développée propose une approche intégrative basée sur trois types de confrontations (indicateur/modélisation, modélisation/mesures chimiques et mesures chimiques/descripteurs biologiques) mobilisant quatre types de résultats intermédiaires : (i) un calcul du potentiel de transfert de pratiques phytosanitaires estimé par l’indicateur IFT SA potentiel de transfert, (ii) une modélisation du transfert liés à ces mêmes pratiques estimé par deux modèles agro-hydrologiques (SWAT et MACRO), (iii) des mesures chimiques de pesticides dans les eaux de surface et (iv) des mesures de descripteurs biologiques d’impact sur la qualité de l’eau (diatomées) (Zahm et al., 2015). Au plan expérimental, cette démarche a été testée sur les bassins versants du Ruiné (pratiques phytosanitaires enquêtées en grandes cultures et viticulture pour l’année 2012/13) et de la Morcille (pratiques phytosanitaires enquêtées en viticulture sur les années 2006 et 2009-2010; Beaujolais). La quantification des pesticides a été réalisée grâce à l’utilisation d’échantillonneurs passifs (POCIS) pour le Ruiné et à partir d’échantillonnages ponctuels tous les 15 jours sur la Morcille. Les communautés de diatomées naturelles ont été échantillonnées sur les deux sites, sur des substrats artificiels immergés pour une durée d’un mois. L’unité spatiale de confrontation des résultats correspond (i) pour le Ruiné, aux Sous Bassins Versants tels que délimités par le modèle ArcSWAT et (ii) sur la Morcille, à la parcelle agricole pour différentes pratiques phytosanitaires. La confrontation des résultats entre les valeurs calculées de l’indicateur IFT SA potentiel de transfert et les valeurs de flux pesticides estimées par la modélisation a été conduite à l’échelle temporelle de la saison, (i) sur la Morcille pour 7 substances parmi les plus utilisées sur la vigne, avec MACRO et (ii) sur le Ruiné pour 7 autres substances actives avec le modèle SWAT. Un système d’information environnemental mobilisant l’outil Spatial On-Line Analytical (SOLAP) a été développé en mobilisant les données thématiques et spatiales du bassin versant du Ruiné. Ces analyses SOLAP permettent de croiser les informations à différents niveaux de granularités et d’échelles spatiales et de calculer les indicateurs en fonction de différents axes d’analyses souhaités. Les résultats de la première confrontation (entre valeurs de l’indicateur l’IFT Substance Active potentiel de transfert versus résultats de la modélisation agro-hydrologique) montrent sur la Morcille (à l’échelle de la parcelle agricole) une bonne cohérence entre les valeurs de l’IFT SA potentiel de transfert vertical et horizontal et celles modélisées par MACRO (flux normalisé par la dose unité). Les parts relatives des classes de mobilité forte, moyenne et faible montrent une hiérarchie globalement identique entre IFT SA potentiel de transfert et résultats de modélisation normalisée par la dose unité. Il est observé que les substances ayant une classe forte de mobilité SIRIS correspondent bien aux substances présentant les plus forts transferts (en g/ha) bien que ces derniers puissent cependant être sous-estimés par la modélisation, notamment du fait d’une mobilisation très faible du glyphosate modélisé dans le ruissellement. De plus, la modélisation montre que la part de chaque classe de mobilité dans le flux total normalisé par la dose unité (tel que calculé par MACRO) est relativement sensible au croisement « date d’application et date d’occurrence de pluies significatives », que ce soit pour les transferts verticaux ou horizontaux. Ainsi, les conditions de mise en ½uvre des produits (occurrence de fortes pluies peu de temps après l’application) peuvent engendrer des situations à risque susceptibles d’exacerber la mobilité modélisée des substances appartenant aux classes de mobilité SIRIS faible et moyenne, comparativement aux substances appartenant à la classe de mobilité SIRIS forte, ce que ne permet pas d’estimer l’indicateur. Sur le bassin versant du Ruiné, la confrontation a été réalisée pour chacun des 13 sous-bassins à partir d’un test de corrélation sur les rangs (Spearman). Ce test montre des résultats significatifs et positifs uniquement pour le mancozèbe (fongicide appliqué sur la vigne) (corrélation proche de 0,8 pour une p-valeur inférieure à 0,10). Pour les six autres substances actives, les valeurs de corrélation proches de 0,5 ne permettent pas d’avancer des conclusions sur les liens entre IFT SA potentiel de transfert et sorties de modélisation. Les limites actuelles de l’IFT SA potentiel de transfert tiennent à ses caractéristiques. En effet, cet indicateur ne permet pas de rendre compte de la variabilité des transferts, induite notamment par les variations pluviométriques. Par ailleurs, son usage a montré qu’il ne peut pas être aujourd’hui directement mobilisé de façon opérationnelle notamment pour les derniers usages homologués car toutes les substances actives récentes ne possèdent pas encore de valeurs de rang SIRIS. Pour les substances enregistrées dans la base SIRIS, l’IFT SA potentiel de transfert permet d’accéder à un potentiel de transfert par classe de mobilité de substances cohérent avec la modélisation à l’échelle parcellaire. La seconde confrontation (entre concentrations en pesticides mesurées dans les eaux versus sorties de modélisation sur le Ruiné et la Morcille) a montré une bonne concordance des résultats (mêmes ordres de grandeur). Les analyses convergent vers la mise en évidence d’un gradient de contamination croissante le long de la Morcille et une modification de la composition de la pression pesticide entre les deux sites suivis sur le Ruiné. Cependant, cette confrontation a permis de soulever certaines limites des modèles agro-hydrologiques étudiés. En effet, si la modélisation des transferts des substances-mères est cohérente avec les usages, les modèles ne permettent pas actuellement de prédire l’apparition et le transfert des produits de dégradation dont les concentrations mesurées dans l’eau peuvent s’avérer supérieures à celles des molécules-mères. La troisième confrontation (entre mesures chimiques de pesticides et l’impact biologique mesuré in situ) a permis d’identifier les descripteurs les plus pertinents relatifs aux communautés diatomiques pour l’évaluation du risque toxique. Les trois types de descripteurs biologiques retenus (indices diatomiques, indices de biodiversité et présence d’espèces particulières) montrent une variabilité saisonnière très importante dans la composition spécifique des communautés, cohérentes avec la saisonnalité de la pression d’exposition. Cependant, le caractère intégratif des indicateurs biologiques, qui permet de mettre en évidence une altération globale de la qualité du milieu, ne permet pas de pointer une substance responsable d’impacts, soulignant la complexité de l’évaluation de l’écotoxicité des contaminants en mélange, tels qu’observés dans l’environnement. Au final, les travaux de recherche exploratoire ont permis de dégager deux résultats majeurs : le premier est l’identification des atouts et limites des différents outils mobilisés, le second concerne les verrous prioritaires à lever pour développer une telle approche de confrontation dans une démarche de validation d’indicateurs agro-environnementaux appliqués au risque pesticide dans les bassins-versants agricoles.

Numerous studies dealing with climate change impacts on water ressources have been done at global scale, but the moderated size watersheds scale is less studied. The Burgundy region is located over several hydrographical basins (Seine, Loire and Rhône river), and provides a great diversity of hydrogeological and climate contexts. For these reasons, impacts of climate change on water resources are expected to be very different in space, and require an entire hydroclimatic modelling chain at local scale to be assessed. The main objective of this thesis consisted of the implementation of a modelling tool at the moderated-size watersheds scale of Burgundy. In this way, several watersheds and two hydrological models have been chosen : a global and empirical rainfall-runoff model (GR4J) and a physical based and semi-spatialised model (SWAT). These two models allow us to assess every aspects of climate change impacts : quantitative (streamflow and spatialised ressource) and qualitative impacts.Models have been calibrated, including a cross calibration/validation test in climate contrasted periods, to confirm their robustness. A disaggregation of global climate data has been done in order to feed models during projection.Observations analysis highlighted a climate shift (in Burgundy as well as over the entire french territory), resulting in a modification of hydrological regime. Models projection over the XXIth century showed i) not much evolution of annual streamflow, but an accented seasonality, with an increase of winter streamflow, and a decrease of summer streamflow, linked with the rainfall regime and the evapotranspiration increase, ii) drought flow indices showing an increase of severity of the drought flow period, iii) a decrease in water quality. In order to explore the capacities of the modelling chain, several sensibility tests have been done, based on management practices scenarios., De nombreuses études portant sur les impacts du changement climatique sur la ressource en eau ont été réalisées à l'échelle des grands bassins versants continentaux, celle des petits bassins versants demeurant peu étudiée. La région Bourgogne se situe à la croisée de plusieurs bassins hydrographiques (Seine, Loire, Rhône), et offre une grande diversité de contextes hydrogéologiques. Les impacts du changement climatique sont susceptibles de varier localement et leur détermination requiert l'implémentation d'une chaîne de modélisation hydroclimatique à l'échelle locale. L'objectif de cette thèse a consisté en la mise en place d'un tel outil de modélisation à l'échelle des petits bassins versants de Bourgogne. Un échantillon de bassins versants et deux modèles hydrologiques de conceptualisation différente ont été choisis : un modèle pluie-débit global (GR4J) et un modèle semi-distribué à base physique (SWAT). Ces modèles ont permis d'approcher les différents aspects des impacts sur la ressource en eau (débit à l'exutoire, ressource spatialisée, qualité de l'eau). Les modèles ont été calibrés, et leur robustesse a été testée en contexte de changement climatique, validant ainsi leur utilisation sur une période future. Une désagrégation spatiale des données climatiques a été nécessaire afin d'alimenter les modèles hydrologiques sur la période de projection. L'analyse de données observées a permis de mettre en évidence une rupture dans les températures de surface en 1987/88 (en Bourgogne comme en France métropolitaine), et une modification des régimes hydrologiques de part et d'autre de cette rupture. Les projections réalisées sur la période 1980-2100 ont permis de montrer : i) peu d'évolution des débits moyens annuels mais une accentuation de la saisonnalité, via une augmentation des débits hivernaux et une diminution des débits estivaux, en lien avec le régime des précipitations et avec l'augmentation de l'évapotranspiration. ii) des indicateurs d'étiages montrant une aggravation de leur sévérité et une emprise temporelle plus grande durant l'année hydrologique, iii) une qualité de l'eau dégradée. Afin d'ouvrir de nouvelles perspectives grâce à cette chaîne de modélisation (en termes aide à la décision), l'aptitude de la chaîne de modélisation à évaluer les impacts de divers scénarios de changement de pratiques agricoles a été testée.

National audience; Le poster présente les étapes de calibration du projet de modélisation SWAT sur la zone d'alimentation de captage Grenelle à l'aide du programme d'optimisation PEST (Model-Independent Parameter Estimation).

France, as well as other European countries, experiences a sharp decline in rural population and at the same time its agricultural potential. This significant decline recorded over the past thirty years is the direct result of the mass exodus of the population to big cities. This change was accompanied by the gradual closure of landscapes usually marked by a rapid colonization of forest species. These changes also felt under the direct impact of climate change, which favors certain species than others. From the point of view of watershed management, it is very important to know how these changes might affect water resources. The implementation of the framework directive on water, 24 October 2012, defines the structures of water management on hydrological units (watershed, groundwater, etc.) for a good water status by 2015 and compliance goals for 2027 under a new water framework directive (WFD). This implementation requires taking into account the spatial and thematic diversity data on hydrologic unit considered. Remote Sensing (RS) and Geographic Information Systems (GIS) are useful tools to represent this diversity. They serve both the organization, updating and analysis of spatial data. They are also useful for setting the hydrogeochemical models in order to simulate the spatio-temporal variability of water resources. The value of RS and GIS coupled in the hydrogeochemical model WARMF is highlighted in the case study of a large watershed of the Massif Jura: Ain watershed (4780 km ²). This study addresses the problems that arise when a WFD: estimating quantities of water on non-measured sectors, forecasting quantities according to land-use and climate scenarios, vulnerability of water resources, the effect of organic matter on water quality. This study provides a scientific basis for the formulation of strategies for the management of water resources. The coupling of remote sensing and GIS in the hydrogeochemical models is a new approach offering great benefits in terms of data availability, the construction of scenarios, and interpretation of results. This approach will be an effective tool for decision support for integrated management of water resources of lakes and wider catchment (oxygen, pH, etc.).; La France, à l'instar de nombreux pays européens, connaît un recul assez net de sa population paysanne et par la même occasion de son potentiel agricole. Cette baisse sensible, enregistrée sur les trente dernières années est la conséquence directe de l'exode massif des populations vers les grandes agglomérations. Cette mutation s'est accompagnée de la fermeture progressive des paysages, marqués le plus souvent par une colonisation rapide par des espèces forestières. Ces évolutions sont également dues au changement climatique qui favorise certaines espèces par rapport à d'autres. Du point de vue de la gestion du bassin versant, il est très important de savoir comment ces changements pourraient affecter les ressources en eau. La mise en œuvre de la directive-cadre sur l'eau du 24 octobre 2012, définit des structures de gestion de l'eau sur des unités hydrologiques (bassin versant, nappe d'eau souterraine) pour un bon état des eaux en 2015, et le respect des objectifs pour 2027 dans le cadre d'une nouvelle directive-cadre sur l'eau (DCE). Cette mise en œuvre nécessite de prendre en compte la diversité spatiale et thématique des données sur l'unité hydrologique considérée. La télédétection et les Systèmes d'Information Géographiques (SIG) sont des outils utiles permettant de représenter cette diversité. Ils servent à la fois à l'organisation, à l'actualisation et à l'analyse des données spatiales. Ils sont utiles également pour le paramétrage de modèles hydrogéochimiques afin de modéliser la variabilité spatio-temporelle des ressources en eau. L'intérêt de la télédétection et des SIG couplés au modèle hydrogéochimique WARMF, est mis en évidence dans l'étude du cas d'un grand bassin versant du Massif Jura : l'Ain (4780 km²). Une telle étude répond aux problèmes qui se posent lors d'une DCE : estimation des quantités des eaux sur des secteurs non-mesurés, prévision des quantités en fonction de scénarii de l'occupation des sols et de scénarii météorologiques, vulnérabilité des ressources en eau superficielles, effet de la matière organique sur la qualité des eaux. Cette étude fournit une base scientifique pour la formulation de stratégies pour la gestion de la ressource en eau. Le couplage de la télédétection et des SIG au modèle hydrogéochimique est une nouvelle approche offrant de grands avantages en matière de disponibilité des données, de construction des scénarii, et d'interprétation des résultats. Cette approche sera un outil efficace d'aide à la décision pour la gestion intégrée de la ressource en eau des lacs et plus largement du bassin versant (oxygène, pH, etc.).

This paper presents a hydrological modeling project. The aim is to calibrate the agro-hydrological model SWAT (Soil and Water Assessment Tool) on the Ruiné watershed, small agricultural area in the Charente region (France). The calibration consists in adjusting the parameters of the hydrological model so that the response of the latter, the simulated discharge of the river, is as fair as possible. Calibrated on a soil occupation, the model could simulate different scenarios. Before reaching the final stage which is the calibration, a modeling step of the watershed should be performed. The main steps are the spatial segmentation of the basin and the definition of the input data to be applied to the model so that it performs its calculations. This paper presents the different steps of the modeling and the calibration. This training is a part of a project whose final goal is to assess the risk of transfer of pesticides to surface waters. The model will be used to assess pesticide concentrations in streams.; Ce mémoire présente un stage de modélisation hydrologique. Le but est de calibrer le modèle agro-hydrologique SWAT (Soil and Water Assessment Tool) sur le petit bassin versant du Ruiné en Charente (France). La calibration consiste à ajuster les différents paramètres du modèle hydrologique afin que la réponse de ce dernier, à savoir ici les débits simulés du cours d’eau, soit la plus juste possible. Une fois le modèle calibré sur une occupation du sol agricole, différents scénarios pourront être ainsi simulés. Avant d’arriver à l’ultime étape qu’est la calibration, la modélisation du bassin versant doit être effectuée, à savoir le découpage spatial du bassin et la définition des données d’entrées à appliquer au modèle pour qu’il effectue ses calculs. Ce mémoire présente les différentes étapes de mise en ½uvre du modèle et de sa calibration. Le stage fait partie intégrante d’un projet dont le but final est d’évaluer le risque de transfert de pesticides vers les eaux de surface. Le modèle permettra donc d’accéder aux concentrations en pesticides dans le cours d’eau.

International audience; The goal of this work is to estimate the nitrogen transfers in water bodies and groundwater by coupling the SWAT and MARTHE model. The case study is the Boutonne watershed, in the Charente river bassin; Le texte décrit les travaux de couplage entre les modèles SWAT et Marthe sur le bassin de la Boutonne. L'objectif est d'évaluer les transferts d'azote dans les eaux superficielles et souterraines dues à la pollution diffuse agricole.

Integrated modelling of pesticide transfers using environmental indicators and a SWAT model in the Charente watershed. First results on a sub-basin, the Né., Description de la méthode de modélisation intégrée des transferts de pesticides par indicateurs et modèle SWAT dans le bassin de la Charente. Premiers résultats sur un sous-bassin versant, le Né.

International audience; West Africa is strongly affected by runoff decrease since the 1970s, which is mainly explained by a decline in rainfall. But, the catchments' sensitivity to this decrease is variable and brought in by complex processes. Physically-based modelling aims at representing the interactions between the external factors (rainfall and temperature) and internal factors in the catchment (landuse, soil and groundwater). To do so, the SWAT agro-hydrological model is operated at a daily time step over the period 1952–2000 in the Bani catchment (100 000 km², Mali). The modelling implies a preliminary constitution of spatial data (rainfall, temperature, landuse, soils and sub-basin delineation) in a resolution and an accuracy adapted to the simulation objectives and to the data availability. The model has a certain physical realism in the representation of the soil-vegetation-atmosphere interactions. It also leans on empirical parameters concerning runoff, groundwater and channel flow. The empirical parameters are calibrated to optimize the simulated daily discharge at the catchment's outlet. The validation is made over various periods and in various gauging stations. The calibration/validation results are satisfactory at the catchment's outlet (Nash coefficients values reaches 0.88 for calibration, and from 0.81 to 0.91 for validation) but also in various gauging stations located in tributaries (Nash coefficients values range from 0.70 to 0.85). The model could be use to better understand the role and the hierarchy of the control factors of flows over this large tropical catchment. It also allows to spatialize the water flow. It can so constitute a support to estimate the variability of surface water resources in these vulnerable tropical areas.; En Afrique de l'Ouest, l'espace soudanien est fortement affecté par une baisse des écoulements depuis les années 1970. La réduction des précipitations en est la principale cause. Mais, la sensibilité des bassins versants à cette baisse est variable et fait intervenir des processus complexes. La modélisation à base physique vise à mieux appréhender les interactions entre les facteurs externes (pluviométrie et température) et internes au bassin versant (couverts végétaux, sols et nappes souterraines). A cette fin, le modèle agro-hydrologique SWAT est mis en œuvre à un pas de temps journalier sur le bassin versant du Bani (100 000 km², Mali) sur la période 1952–2000. La modélisation implique une structuration préalable des données spatiales (pluviométrie, température, sols, couverts végétaux, topographie et discrétisation en sous-bassins) à une résolution spatiale et sémantique adaptée aux objectifs de la modélisation et à la disponibilité des données. Le modèle présente un certain réalisme physique dans la représentation des interactions sol-plante-atmosphère. Il s'appuie également sur des paramètres empiriques concernant le ruissellement, les nappes souterraines et l'écoulement en chenal. Ces paramètres sont calés afin d'optimiser le calcul du débit quotidien avec une validation sur différentes périodes et en différents points de mesure. Les résultats de calage et de validation sont satisfaisants à l'exutoire du bassin (indices de Nash de 0,88 en calage et de 0,81 à 0,91 en validation) mais également en différentes stations de mesure sur les affluents (indices de Nash de 0,70 à 0,85). Le modèle permet de mieux comprendre le rôle et la hiérarchie des facteurs de contrôle de l'écoulement sur ce vaste bassin tropical, il permet également de spatialiser les écoulements. Il peut ainsi constituer un appui pour évaluer les ressources en eau de surface dans ces espaces tropicaux vulnérables.

The study of the fluvial suspended sediment and organic carbon transport through the world's streams and rivers provides information on the erosion rate of continents, the cycling of carbon on earth, and the contribution of terrestrial carbon to the oceans. The objectives of the research are, on the one hand, to describe and analyse the transport dynamics of suspended sediment (SS), and dissolved and particulate organic carbon (DOC and POC) during flood events with assessment of flood load contribution and, on the other hand, to quantify the long term fluxes by agro-hydrological modelling approach. The experimental study is based on the field experiment for extensive data collection at the catchment outlet from both manual and automatic sampling within the Save agricultural catchment, 1110 km2, a tributary of the Garonne River in Southwest France from January 2007 through June 2009. For modelling approach, the SWAT model (Soil and Water Assessment Tool) was applied to study long term trend of sediment transport processes, sediment and particulate organic carbon yield taking into account hydrolo-climaitic data (1999-2008), landuse, and agricultural management practices within the catchment. Our results revealed high temporal variability in transport dynamics during different seasonal flood events. SS, DOC and POC load were strongly transported during spring resulting from frequent flood events of high magnitude and timing of flood. The quantification of flood loads of SS, DOC and POC contributing to annual load was estimated. Annual sediment transport in 2007 yielded 16 614 tonnes, representing 15 t km-2 (85% of annual load transport during floods for 16% of annual duration), while the 2008 sediment yield was 77 960 tonnes, representing 70 t km-2 (95% of annual load transport during floods for 20% of annual duration). The transport of POC and DOC during flood events exhibited 76% and 62% of their total loads within 22% of the whole duration (January 2008 to June 2009). POC and DOC export from the Save catchment amounted to 3091 t and 1238 t, representing 1.8 t km-2 y-1 and 0.7 t km-2 y-1, respectively. The hydro-climatic factors conditioning the transport dynamics using statistical analyses revealed strong correlations between total precipitation, flood discharge, total water yield with SS, POC, DOC load transport. Moreover, SS, POC and DOC dynamics using concentration-discharge relationship (hysteresis patterns) at different flood events during rising and falling flow were also examined. SWAT agro-hydrological model results show strong temporal variability of annual sediment and POC yield from the Save catchment (1999-2008). Annual sediment yield ranged from 4766 t to 123000 t, representing a mean specific sediment yield of 48 t km-2 y-1 and annual POC yield ranged from 120 t to 3100 t, representing a mean specific POC yield of 1.2 t km-2 y-1. A regression between annual water yield and simulated annual sediment yield was established and potential source areas of erosion were also identified by modelling for the Save agricultural catchment.; L'étude du transport fluvial des matières en suspension (MES) et du carbone organique dans les rivières du monde informe sur le taux d'érosion des continents, le cycle du carbone et la contribution du carbone terrestre à l'océan. Les objectifs du travail sont, d'une part, de décrire, analyser et quantifier la dynamique des MES et du carbone organique, particulaire (COP) et dissous (COD), lors des périodes de crue, d'évaluer la contribution des événements de crue sur les flux annuels et, d'autre part, de quantifier ces flux sur le long terme par une approche de modélisation agro-hydrologique. L'étude expérimentale est basée sur l'échantillonnage à l'exutoire des données par un prélèvement manuel et automatique dans un bassin versant agricole de 1 110 km2 du Sud-ouest de la France, la Save, un affluent de la Garonne, de Janvier 2007 à Juin 2009. Concernant l'approche de modélisation, le modèle SWAT 2005 (Soil and Water Assessment Tool) est utilisé pour décrire le transport et quantifier le flux des MES et du COP sur du long terme (1999-2008) intégrant les données hydro-climatiques, l'occupation du sol et les itinéraires techniques des pratiques agricoles dans ce bassin. Les résultats montrent la forte variabilité temporelle de la dynamique de transport des MES, COP et COD durant les différentes crues saisonnières. Ces flux sont notamment transportés au printemps grâce aux fréquences importantes des crues et à la durée des crues. La quantification de flux (MES, COP et COD) pendant les crues contribuant aux flux annuel à été estimé. Le flux annuel des MES en 2007 est de 16 614 tonnes, représentant 15 t km-2 (85% du flux annuel transporté en crue pour 16% de la durée annuelle) et il est de 77 960 tonnes représentant 70 t km-2 en 2008 (95% du flux annuel transporté en crue pour 20% de la durée annuelle). Le transport du COP et COD durant les crues est respectivement de 76% et 62% du flux total pour 22% de la durée totale (Janvier 2008 à Juin 2009). Les flux de COP et COD exportés de la Save sont de 3091 tonnes et 1238 tonnes, représentant respectivement, 1,8 t km-2 an-1 et 0,7 t km-2 an-1. En utilisant des analyses statistiques, les facteurs hydro-climatiques qui conditionnent la dynamique du transport montrent de bonnes corrélations entre la précipitation totale, le débit de crue, le flux d'eau et les flux de MES, COP et COD. De plus, la dynamique des MES, COP et COD pour les différents crues a été examinée, en utilisant l'analyse des hystérésis. Les résultats du modèle agro-hydrologique SWAT montrent la forte variabilité temporelle des flux annuels de MES et COP (1999-2008). Le flux annuel de MES varie de 4 766 tonnes à 123 000 tonnes, représentant un flux spécifique de 48 t km-2 an-1 et le flux annuel de POC varie de 120 tonnes à 3 100 tonnes, représentant un flux spécifique de 1,2 t km-2 an-1. La régression entre le flux d'eau annuel et le flux de MES simulé a été établie et les zones potentielles d'érosion sont également identifiées par modélisation pour le bassin versant de la Save.

La lutte contre la pollution des eaux par l’agriculture nécessite des changements de pratiques agricoles. Les actions proposées par les gestionnaires des territoires ont des effets variables sur la qualité des eaux selon la nature du milieu et des activités agricoles existantes. La modélisation agro-hydrologique constitue une voie pour évaluer les impacts de pratiques agricoles sur la qualité des eaux à l’échelle de bassins versants. Elle offre ainsi un support d’aide à la décision face à une multiplicité d’actions alternatives et permet de rationaliser les choix en termes d’efficacité environnementale.Dans cet article, nous présentons la mise en oeuvre et les résultats d’une simulation d’un changement de pratiques agricoles sur un bassin versant de 385 km2 dans l’ouest de la France. Ce projet a été réalisé en partenariat avec les gestionnaires locaux afin d’évaluer les évolutions possibles de la qualité des eaux à moyen terme. Les données mobilisées sont des chroniques quotidiennes de précipitations et de température, un modèle numérique de terrain, une carte des sols, une carte des successions culturales sur deux ans résultant d’un traitement d’images satellitaires et des pratiques agricoles issues d’enquêtes.Le modèle offre une calibration hydrologique satisfaisante avec un indice de Nash de 0,81 obtenu sur la période 2000‑2001; la dynamique des transferts de nitrates et de phosphore est également reproduite, mais les résultats sont à nuancer par la fréquence insuffisante des données de validation. Après le calage du modèle, l’efficacité relative de deux changements de pratiques agricoles est estimée : a) à l’implantation d’une culture intermédiaire piège à nitrates (moutarde) et b) au passage au semis direct sous couvert végétal. Finalement, la technique du semis direct apparaît comme la pratique la plus efficace pour réduire les transferts de phosphore qui représentent la pollution principale sur l’espace étudié., Reducing the negative impact of agriculture on water quality requires changes in agricultural practices. The actions proposed by local stakeholders have variable effects on water quality depending on the kind of environment and existing agricultural activities. In this context, agro-hydrological modelling constitutes an approach for assessing the impacts of agricultural practices on water quality at the watershed level, offering valuable decision-making support regarding a range of policy alternatives. More specifically, modelling provides a means for evaluating policy choices in terms of environmental efficiency.In this article, we present the implementation and results of a simulation involving new agricultural practices on a 385 km2 watershed in western France. This project involved a partnership with local planners in order to evaluate possible changes of water quality over the mid-term. The data used are a daily series of precipitation and temperature measurements, a Digital Elevation Model, a soil map, a crop rotation map for two successive years resulting from satellite imagery, and information concerning agricultural practices based on field surveys.For the 2000-2001 calibration period, the model provided good hydrological results with a 0.81 Nash index between simulated and observed flows. The dynamics of nitrogen and phosphorus fluxes in the river were also well represented by the model, although the insufficient frequency of validation data should be kept in mind when interpreting these results. After the retrospective calibration of the model, the efficiency of two changes in agricultural practices was evaluated: i) the introduction of a winter crop cover (mustard); and ii) no tillage. The no-tillage method appeared to be the most effective in reducing phosphorus fluxes, which represent the major source of pollution in the study area.

International audience; The spatialization of crop rotations constitutes one of the major inputs for the SWAT agro-hydrological model that we operate on a catchment (watershed?) area of 385 km² (La Moine, France). In this study, we evaluate the potential of satellite images to identify those crop rotations for two successive years based on a multiseasonal analysis from seven HRV-XS SPOT scenes. The spatial layer obtained is associated to agricultural practices from territorial inquests to be integrated to the model. The evaluation of classification from HRV images proves to be satisfactory with a global precision of 91,2 % concerning the separation of agricultural areas and of 84,7 % concerning the identification of the rotations. Simulation results with the model indicate a Nash index at 0.82 between the flows simulated and observed. As for the nitrogenized and phosphorated nutrients, in spite of a weak frequency of measurements, the dynamic ones of flow in the rivers are rather well reproduced by the model. The estimate of the transfer risks according to the various rotations shows the interest to take into account the rotations rather than a simple map of the cultures in order to improve the diagnosis of the risks of agricultural pollution. This experience invites us to develop a reflection on a method for mobilizing agricultural datas at a regional scale and on the compromise between information accuracy and its acquisition's feasability.; La spatialisation des successions culturales est un élément clef dans l'étude des risques de pollution diffuse. Dans cette étude, nous évaluons le potentiel de l'imagerie satellitaire pour l'identification de ces successions sur deux années consécutives à partir d'une étude diachronique mobilisant sept images HRV(XS) de SPOT. La cartographie est conduite sur un bassin versant de 385 km2 de l'ouest de la France (La Moine). L'évaluation de la classification à partir des images HRV s'avère satisfaisante avec une précision globale de 91,2 % concernant la séparation de l'espace agricole et de 84,7 % concernant l'identification des successions. La cartographie des successions est ensuite introduite dans le modèle agro-hydrologique semi-distribué SWAT pour caractériser l'occupation du sol. SWAT permet de simuler les écoulements, les émissions et les transferts de polluants d'origine agricole à l'échelle de grands bassins versants. Les résultats de simulations avec SWAT indiquent un indice de Nash de 0,82 entre les écoulements estimés et observés. Quant aux nutriments azotés et phosphorés, malgré une faible fréquence de mesures, les dynamiques de flux dans les cours d'eau sont assez bien reproduites par le modèle. L'estimation des risques de transfert en fonction des différentes successions culturales montre l'intérêt d'intégrer les successions plutôt qu'une simple cartographie des cultures afin d'améliorer le diagnostic des risques de pollution agricole. Cette expérience nous invite à une réflexion sur une méthode de mobilisation de données agricoles applicable à de grandes surfaces et sur le nécessaire compromis entre la précision de l'information et la faisabilité de son acquisition.

National audience; The soils determine the pollutants transfers. The integration of the soil data is necessary to asses risks of pollution. However the soil maps are rarely available over large areas which constitutes a major limit to their use. We present a mapping method of soils properties from predictive factors easily available and field data. The studied properties are: clay and loam content, soil depth, AWC and hydraulic conductivity. The proposed method reduces the time and the costs of survey by using the topographic and geological data within a GIS. The method is applied on two watersheds in the west of France. A variance analysis shows the relevance of the soil landscape relations. The resulting soil properties estimates are use as inputs of the agro-hydrologic model SWAT. It allows to satisfactorily simulate the phenomena of nitrate emission and transfer from the the cultivated zones to the stream.; Les sols ont un rôle déterminant dans les flux de polluants. Leur prise en compte s'avère indispensable pour l'évaluation des risques de pollution, mais les cartes de sols manquent à des échelles adaptées et sur des surfaces étendues, ce qui constitue un frein majeur à cette intégration. Nous présentons une méthode de cartographie des propriétés des sols à partir de variables prédictives facilement accessibles et d'observations de terrain. Les propriétés étudiées sont : la teneur en argile et en limons, la profondeur du sol, la réserve utile et la perméabilité moyenne du profil. En mobilisant les données topographiques et géologiques, cette approche permet de réduire les temps d'acquisition en appuyant la spatialisation des propriétés du sol sur ces variables. La méthode est appliquée à deux bassins versants de l'ouest de la France. Une analyse de la variance démontre la pertinence des classes réalisées. La cartographie des propriétés des sols obtenue est ensuite introduite dans le modèle agro-hydrologique SWAT. La comparaison des résultats des simulations entre l'emploi de la méthode proposée et l'emploi d'une carte des sols montre que la première permet de simuler correctement les phénomènes d'émission et de transfert des nitrates des zones cultivées vers les cours d'eau. Enfin, sur la zone d'étude, le modèle est peu sensible à la densité de points de sondage utilisés pour le calage de la méthode de cartographie.

Les avancées technologiques en matière d’acquisition de données spatialisées offrent la possibilité de prendre en compte la répartition spatiale des caractéristiques physiques du bassin versant dans la modélisation hydrologique. Cet article présente une étude comparative des performances entre un modèle hydrologique semi-distribué à base physique SWAT (Soil and Water Assessment Tool) et un modèle global à réservoirs GR4J (Génie rural à quatre paramètres journaliers) appliqués au bassin versant de l’aval Mekerra. Pour ces deux modèles, les données de pluie et de la température sont similaires, la seule différence est la façon de considérer les différents processus du cycle hydrologique en interaction avec les caractéristiques physiques du bassin. L’approche semi-distribuée semble donner des résultats légèrement meilleurs que l’approche globale sur le cas d’étude. Ceci est dû vraisemblablement à la spatialisation des caractéristiques physiques du bassin versant ainsi qu’à une meilleure représentation de la fonction de transfert du processus hydrologique du modèle SWAT. Cette étude met en évidence l’intérêt de la télédétection et du système d’information géographique (SIG) dans la facilité de l’introduction des caractéristiques physiques du bassin pour une utilisation optimale de la capacité du modèle. De plus, les résultats trouvés montrent l’intérêt d’utilisation du modèle SWAT sans pour autant prétendre à sa supériorité, car il peut offrir des résultats probants dans certains cas comme notre bassin et être moins performant dans d’autres., Technological advances in the acquisition of spatial data offer the possibility of taking into account the spatial distribution of the watershed physical characteristics in hydrological modelling. In order to do this, we have chosen to compare the performances of a semi-distributed hydrological model SWAT (Soil and Water Assessment Tool) and a global reservoir model GR4J (Rural engineering model with four daily parameters) in the Lower Mekerra watershed. For these two models, rain and temperature data are the same, the difference is how they consider the various processes of the hydrological cycle in interaction with the physical characteristics of the basin. The semi-distributed approach seems to give slightly better results than the global approach for the case study. This is probably due to the spatialization of the physical characteristics of the watershed as well as to a better representation of the hydrological transfer function in the SWAT model. This study highlights the interest of remote sensing and geographic information system (GIS) in the ease of introducing the physical characteristics of the basin for optimal use of model capacity. Moreover, the results found show the interest of using the SWAT model without claiming its superiority because it can offer convincing results for some cases like our basin and be less efficient for others.