Sothéa Hong a soutenu sa thèse intitulée "Optimisation des tours d'eau sur un réseau de canaux d'irrigation" le vendredi 11 juillet 2014 à 9 h 30, à Montpellier SupAgro, 2 place Pierre Viala, Montpellier, Cœur d’Ecole, Amphithéâtre 206.

Le jury était composé de :

Pierre-Olivier MALATERRE, ICPEF IRSTEA - Co-directeur de thèse

Gilles BELAUD, Professeur Montpellier SupAgro - Co-directeur de thèse

Olivier TEYTAUD, Chargé de recherche INRIA - Rapporteur

Ricardo ALIOD, Professeur Université de Zaragosse - Rapporteur

Rudy NEGENBORN, Assistant Professeur Université de TU de Delft - Examinateur

Roger MOUSSA, Directeur de recherche INRA - Examinateur

Céline HUGODOT, Directrice du Canal de Gignac - Invitée

Résumé de la thèse :

La plupart des réseaux d'irrigation gravitaire traditionnels, encore majoritaires dans le monde, distribuent l'eau aux parcelles agricoles à travers un réseau de canaux à surface libre. La distribution de l'eau sur ce type de réseau suit majoritairement le mode de distribution au tour d'eau et nécessite de définir un planning de manœuvre des vannes et un calendrier d'arrosage. La thèse propose une méthode générique permettant, de manière optimale, de les planifier ainsi que de définir en priorité des stratégies de modernisation d'un réseau afin d'améliorer et assurer la distribution. La méthode est basée sur la programmation linéaire en variables mixtes (MILP). Elle prend en compte des contraintes liées au système physique et aux enjeux de l'allocation et de la main d'œuvre. Cette méthode prend aussi en compte trois critères d'optimisation : l'adéquation, l'efficience hydraulique et la main d'œuvre, ces critères pouvant être pondérés pour tenir compte de priorités.

La méthode développée est testée sur un exemple, puis sur deux systèmes réels où les évolutions récentes ont profondément dégradé l'adéquation offre-demande, et où il existe des contraintes de main d'œuvre : le Canal de Gignac et le Domaine du Merle. La méthode permet alors de réduire fortement les volumes d'eau prélevés en tête de réseau mais non utilisés par les usagers, tout en assurant une très bonne adéquation offre-demande et un minimum de charge du travail du garde canal. Dans d'autres exemples, on montre qu'elle permet de bien identifier en priorité les vannes à automatiser et/ou les emplacements et les capacités des réservoirs tampons à mettre en place.

Mots-clefs :  canal à surface libre, irrigation, distribution d'eau, planification des tours d'eau, modernisation, optimisation

Julia DE FRUTOS CACHORRO a soutenu sa thèse intitulée "Gestion d'une ressource en eau souterraine sujette aux sécheresses : analyse des stratégies d'adaptation - Groundwater resource management subject to droughts: analysis of adaptation strategies",

Le 08 juillet 2014 devant le jury composé de :

Catarina ROSETA-PALMA, Professeure, ISCTE Rapportrice
Hassan BENCHEKROUN, Professeur, Université McGill Rapporteur
Alban THOMAS, Directeur de recherche, INRA Examinateur
Stefano FAROLFI, Directeur de recherche, CIRAD Examinateur
Francisco CABO, Professeur, Université de Valladolid
Mabel TIDBALL, Directrice de recherche, INRA Directrice de thèse
Katrin ERDLENBRUCH, Chargée de recherche, IRSTEA Examinateur Co-directrice de thèse

La thèse, délivrée par Université Montpellier 1, Faculté des Sciences Economiques a été préparée au sein de l’école doctorale d’Economie et Gestion de Montpellier (EDEG)
Spécialité : Sciences Economiques.

Résumé :

La gestion d’une ressource en eau souterraine utilisée pour l’irrigation est un phénomène dépendant de plusieurs facteurs et concernant différents acteurs (utilisateurs et gestionnaire). En cas d’aléa climatique comme la sécheresse, gérer une ressource devient un problème plus complexe. Il est justement important de mieux comprendre et d’anticiper les sécheresses car ils peuvent avoir des impacts significatifs sur l’activité économique agricole et sur les niveaux de la ressource. Pour cela, le type d’information dont disposent les utilisateurs et/ou les gestionnaire est essentiel. Dans les chapitres 2 et 3, nous analysons l’impact d’une sécheresse « hydrologique » sur la gestion optimale de la ressource, avant et après son arrivée. Dans le chapitre 2, nous montrons comment le gestionnaire de la ressource peut s’adapter le mieux possible à cette sécheresse selon l’information dont il dispose. Dans le chapitre 3, nous montrons que la prise en compte des interactions stratégiques et dynamiques entre les utilisateurs de la ressource entraîne une exploitation moins efficace de la ressource. Nous appliquons les modèles des chapitres 2 et 3 à l’aquifère La Mancha Occidentale au Sud de l’Espagne. Dans le chapitre 4, nous analysons l’impact d’une sécheresse « agronomique » sur la gestion optimale d’une exploitation agricole située dans la zone de la Beauce centrale, en France. Nous prenons en compte des informations de caractère hydrologique, agronomique et économique. En particulier, nous étudions l’impact d’une année sèche sur la valeur ajoutée de l’exploitation et sur la ressource en eau utilisée. De plus, nous nous intéressons au comportement stratégique que les agriculteurs peuvent avoir en année sèche, que ce soit sans ou avec restrictions des usages de l’eau. Nous montrons qu’une politique de régulation est nécessaire pour éviter la surexploitation de la nappe en année sèche.

Mots clés : Ressource en eau souterraine, agriculture irriguée, gestion efficace, sécheresses, stratégies
d’adaptation, comportement d’extraction, choix d’assolement.

GROUNDWATER RESOURCE MANAGEMENT SUBJECT TO DROUGHTS : ANALYSIS OF ADAPTATION STRATEGIES.
Abstract : The management of a groundwater resource used for irrigation is a phenomenon that depends on several factors and concerning various actors (users and manager). Moreover, the resource can be subject to droughts. In this case, the management of the resource becomes a more complex problem. Adaptation to droughts is important because they can have significant impacts on agricultural activity and on the water table of the resource. This adaptation hinges crucially on the information available to the manager and the resource users. In chapters 2 and 3, we analyze the impact of an hydrological drought on the optimal management of the resource, before and after its arrival. In particular, in chapter 2, we show how the manager can adapt as good as possible to this drought according to the nature of information he has. In chapter 3, we show that taking into account strategic and dynamic interactions between the users of the ressource leads to less efficient resource use. We apply models of chapters 2 and 3 to the aquifer Western La Mancha, in Spain. In chapter 4, we study the impact of an agronomic drought on the optimal management of a farm in the area of Central Beauce, in France. We take into account hydrological, agronomic and economic informations. In particular, we analyze the impact of a dry period on the annual benefits of the farm and on the groundwater resource level. Furthermore, we study optimal strategic behavior of farmers in a dry year, whether they are subject to water restrictions or not.We show that a regulation policy is necessary to avoid the overexploitation of the ressource in a dry year.

Key words : Groundwater resource management, irrigated agriculture, drought, adaptation strategies,
pumping behavior, choice of land use.