Qualité des eaux de la moselle à la prise d'eau du discrict de l'agglomération nanceienne : Analyse des données pour la période 1973-1988

Abstract

Ce mémoire est consacré à l’étude de la qualité des eaux brutes de la Moselle à la prise de Messein. Cette qualité est sujette à de nombreuses fluctuations. Afin de comprendre les mécanismes qui la règlent, nous mettons en lumière les principales données sur le bassin de la Moselle à Messein ; nous étudions les variations spatio-temporelles de la qualité des eaux en quelques points stratégiques de celui-ci et nous effectuons une analyse statistique des paramètres caractérisant la qualité des eaux de Moselle à Messein. Ce qui explique le découpage en trois parties du présent mémoire. L’exploration des données sur la qualité des eaux de la Moselle et de ses deux principaux affluents (Moselotte et Vologne) pour la période 1973-1988, nous a permis de mettre en évidence l’origine et la dynamique de transfert des éléments dissous et particulaires par ces cours d’eaux. En effet, par l’étude des variations des concentrations dans l’espace et dans le temps, on a pu : - attribuer à la plupart des espèces dissoutes une origine diffuse, superficielle ou profonde, liée à l’altération de sols et des roches du bassin et aux pollutions anthropiques ; - déterminer les relations entre les concentrations dans les cours d’eau et les débits liquides en périodes de hautes et basses eaux. Des bilans des flux de manières dissoutes et particulaires sont établis à l’exutoire du bassin de la Moselle et de ses principaux affluents ; ils permettent de chiffrer les apports de la Moselle à la station de Messin mais également de déterminer l’origine géographique de ces apports notamment les contributions respectives des bassins de la Moselotte, de la Vologne, de la Moselle supérieure et de la partie aval du bassin. On a pu aussi chiffrer les contributions mensuelles dans les différents bilans annuels, les pertes en nitrates dans la Moselle, et mettre en évidence les zones de sédimentation et les zones d’érosion. Au niveau de Messein et pour la période 1973-1988, nous avons retenu 45 paramètres de qualité. Nous avons étudié leur distribution statistique en les ajustant aux différentes lois de probabilité les plus fréquemment utilisées en hydrologie. Nous avons montré que la distribution de la majorité des paramètres peut être considérée comme normale, log-normale ou log-normale tronquée. Certains paramètres possèdent une distribution hétérogène. Dans ce cas, la loi de distribution des valeurs naturelles ou logarithmiques est une loi normale à deux composantes gaussiennes. Ces dernières sont séparées soit suivant liquides soit selon les deux saisons hydrologiques. L’application des méthodes statistiques fondées sur l’analyse des corrélations ou sur l’analyse en composantes principales, nous ont fourni des renseignements importants concernant les relations entre les différents paramètres de l’eau à Messein et la détermination des facteurs qui contrôlent la composition chimique des eaux.