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11 Importance des connaissances géo-hydrologiques en vue de loptimisation de sites de stockage de déchets ménagers Zine El Morjani Université de Genève.

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1 11 Importance des connaissances géo-hydrologiques en vue de loptimisation de sites de stockage de déchets ménagers Zine El Morjani Université de Genève Dr Mahmoud Bouzelboudjen Université de Neuchâtel

2 22 Plan de la présentation Introduction Stratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère

3 33 Plan de la présentation Introduction Stratégie de sélection du site IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère

4 44 Plan de la présentation Objectif Introduction Stratégie de sélection du site IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère

5 55 Plan de la présentation Base des données pour le choix des sites Objectif Introduction Stratégie de sélection du site IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère

6 66 Plan de la présentation Analyse multicritère Base des données pour le choix des sites Objectif Introduction Stratégie de sélection du site IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère

7 77 Plan de la présentation Conclusions Analyse multicritère Base des données pour le choix des sites Objectif Introduction Stratégie de sélection du site IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère

8 88 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Finalités SIG Définition Principes déchets Un système dInformation Géographique est un outil informatique qui sert à saisir, modifier, stocker, analyser et visualiser toutes les données distribuées géographiquement. Définition

9 99 Secteur immobilier Production des cartes Recherche et enseignement Environnement (Gestion des ressources naturelles) IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Finalités SIG Définition Principes déchets Domaine du commerce Finalités SIG

10 10 Collecter et trier Stocker définitivement Traiter et recycler IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritèreDéfinition Finalités SIG Principes déchets Mesures de lutte à la source Législation et réglementation Taxes d incitation Information et sensibilisation du public Eviter et réduire Principes déchets

11 11 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Eaux souterraines Eaux superficielles Point d utilisation de la ressource Barrières S R PrécipitationsEvapotranspiration S : Pente R : Ruissellement Discontinuités (failles,...)

12 12 Recherche et sélection des sites adéquats au stockage des déchets en utilisant l outil de SIG Protéger lenvironnement et la santé des êtres humains Diminuer les obligations imposées aux générations futures IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère

13 13 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Données juridiques et réglementaires Paramètres naturels et anthropiques Paramètres environnementaux Paramètres sociaux Paramètres économiques et politiques

14 14 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Juridiques Naturels et Anthropiques Environnementaux Sociaux Économiques politiques Oblige de choisir un emplacement adéquat, de respecter les distances de sécurité, et de prendre des mesures techniques de surveillance pour assurer la protection de la population et de son environnement (art10) Exige l obtention d une autorisation auprès du canton (art.30) Interdit lintroduction et linfiltration des substances de nature à polluer les eaux (art.6) Loi sur la protection des eaux (1991) Loi sur la protection de l environnement (1983) Juridiques

15 15 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Juridiques Naturels et Anthropiques Environnementaux Sociaux Économiques politiques Juridiques Interdit d'aménager une décharge contrôlée dans une zone de protection des eaux souterraines (zones S1, S2 ou S3) ou dans un périmètre de protection des eaux souterraines. Le site prévu ne doit pas se trouver dans une région représentant les caractéristiques suivants: Région exposée à des risques de crue, de chute de pierres, de glissement de terrain d'avalanche ou à des risques d'érosion particulièrement importants. Région karstique ou région dans laquelle se trouvent des roches meubles et fissurées dont les eaux souterraines ont de l importance pour l approvisionnement en eau potable Les caractéristiques du sous-sol doivent être défavorables pour toute infiltration des eaux de lixiviation : épaisseur est d'au moins de 7m, et le coefficient de perméabilité k, de 1 x m/s au plus. (Art.30) Ordonnance sur le traitement des déchets (1990) Le site doit posséder un volume utile de déchets de m 3 pour les décharges contrôlées pour matériaux inertes et pour résidus stabilisés et 50000m 3 pour les décharges contrôlées bioactives (art.31)

16 16 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Juridiques Naturels et Anthropiques Environnementaux Sociaux Économiques politiques Naturels et Anthropiques Eviter les zones instables et les roches perméables Eviter les nappes souterraines Localiser les terrains imperméables de couverture des nappes Éviter la proximité des rivières, ruisseaux Éviter les régions de glissement de terrain, d avalanche, de chute des pierres Éviter les territoires construit, agricole, forestier et protégé définir laccessibilité (routes, voies ferrée et fluviale) et léquipement du site Géologie Hydrogéologie Hydrographie Topographie Occupation du sol Infrastructures et voies de communications

17 17 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Juridiques Naturels et Anthropiques Environnementaux Sociaux Économiques politiques Environnementaux Éviter les zones de bois et forêts Éviter les sites naturels protégers Éviter les zones de protection des eaux souterraines (Zones S1, S2 ouS3) et les périmètres de protection des eaux souterraines tenir en compte de la distance de la décharge par rapport à lusine dincinération et aux stations dépuration. Territoire à protéger Zones de protection des eaux souterraines Réseaux d assainissement Territoire forestier

18 18 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Juridiques Naturels et Anthropiques Environnementaux Sociaux Économiques politiques Sociaux Loin des zones d habitations Éviter l exposition du site à la vue Exposition visuelle Densité de la population

19 19 Reclassification Condition favorable 1 Roches imperméables Condition défavorable 0 Roches perméables, zones de glissement, éboulement, cône de déjection Reclassification Condition favorable 1 Zones situées en dehors des nappes ou protégées par des terrains imperméables Condition défavorable 0 Zones situées sur les nappes souterraines Reclassification Condition favorable 1 Pâturage, pas de cultures Condition défavorable 0 Forêts, vignes, zone construite, industrielle, rivière SPG SPH SPS SP1 Superposition Carte hydrogéologique Carte d occupation du sol Carte géologique IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère

20 20 Alluvions Cône déjection Éboulement Éboulis Glaciolacustre Fluviolacustre Glaciolacustre Glissement Rhône Marais Moraine Molasse Moraine Solifluxion Formations imperméables 1 Formations perméables, zones de glissement, éboulements.. 0 Sites potentiels en fonction de la géologie (Genève) Reclassification

21 21 Analyse spatiale du sous-sol en trois dimensions Modéliser la continuité spatiale des paramètres géométriques (côtes des murs, des toits et épaisseurs) des différentes couches lithologiques à partir des sondages en utilisant la géostatistique Objectif

22 22 Cartes d'estimation et Ecart-type Cartes des probabilités Cartes des simulations conditionnelles Interpolation par krigeage Validation croisée du modèle Elaboration d'un modèle structural synthétiqueConstruction d'un variogramme expérimental Exploration des données Analyse qualitative Analyse quantitative(histogramme, statistiques) Acquisition des données Approche géostatistique pour le traitement des données lithologiques

23 23 h (m) (h) D Variogramme expérimentale

24 24 D h (m) (h) Portée Palier Effet de pépite Eléments d'un modèle de variogramme

25 25 Spatialisation de l altitude de de la formation argileuse dans la plaine du bassin du Souss (Maroc)

26 Marno-calcairescalcaires Argiles, graviers ArgilesAlluvionsLimons Marnes Distances (m) NWSE Altitude (m)

27 27 Nappe principale à T élevée Nappe principale à T moyenne Nappe superficielle Graviers et sables Couverture de la Nappe superficielle Couverture argilo-limoneuse Couverture de graviers et sables Pas de nappes Zones en dehors des nappes ou protégées 1 Zones situées sur les nappes 0 Sites potentiels en fonction de l hydrogéologie (Genève) Reclassification T: Transmissivité (m 2 /s)

28 28 Bassin du Souss : Carte de la profondeur de la nappe (mars, 1996) estimée par Krigeage standard (Isatis) Isopièzes (m) Localisation des 221 mesures de la profondeur de la nappe

29 29 Bassin du Souss : Carte de l'écart-type de krigeage de la profondeur de la nappe (mars, 1996)

30 30 Bassin du Souss : Carte de probabilité de l épaisseur de la zone non saturée - cas d une épaisseur > à 40 m

31 31 Pas de cultures Rivière Lac Forêt Pâturages Champs, vergers Vignes Zones urbaines Aéroports, gares Zones industrielles Pâturage, pas de cultures 1 Forêts, vignes, zone construite, industrielle, rivière 0 Sites potentiels en fonction de l occupation du sol (Genève) Reclassification

32 32 Bassin du Souss : Spatialisation des précipitations mensuelles (mm) par la technique de la régression multiple (S-plus) - exemple pour le mois de novembre

33 33 Fiabilité de la carte des précipitations mensuelles pour le mois de novembre exprimée en %

34 34 Réseau hydrographique Reclassification Condition favorable 1 Distance supérieure à 100m Condition défavorable 0 Distance inférieure à 100 Carte des pentes Analyse Surface Reclassification Condition favorable 1 Pentes inférieures à15° Condition défavorable 0 Pentes supérieures à 15° Reclassification Condition favorable 1 Distance supérieure à 300m Condition défavorable 0 Distance inférieure à 300m Buffer Zones tampons de300m autour des villes Zones construites SPT SPB SPR SP1 Superposition SP2 * = SPPSPF Area MNT Carte d occupation du sol Buffer Zones tampons de100m autour des rivières IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère

35 Création d une carte des pentes à partir du MNT (Genève) Surface

36 Zones des pentes inférieures à 15° 1 Zones des pentes supérieures à 15° 0 Sites potentiels en fonction de la topographie (Genève) Reclassification

37 37 Zones urbaines Zones inférieures à une distance de 300m de l urbain 0 Zones supérieures à une distance de 300m de l urbain 1 Sites potentiels en fonction de l urbain (Genève) Buffer 300m

38 38 Réseau hydrographiqueZones inférieures à une distance de 100m du réseau hydrographique 0 Zones supérieures à une distance de 100m du réseau hydrographique 1 Sites potentiels en fonction du réseau hydrographique (Genève) Buffer 100m

39 39 Décharge cantonale Usine d incinération Réseau fluvial Réseau routier Rhône Station d épuration Réseau ferroviaire Usine électrique Sites potentiels des décharges Sites potentiels des décharges de superficie supérieure 10ha Sites potentiels des décharges (Genève) Aire > 10 ha

40 40 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple Approche générale pour la sélection des sites de décharges (CSD Ingénieurs Conseils, Switzerland) 14 secteurs3 sites32 secteurs Analyse multicritère sur 13 critères regroupés en 5 familles Etape Etude et classement des secteurs sur 5 critères principaux pondérés Etape Eudes approfondies, travaux sondages, coût Etape secteurs Etudes géologiques et exclusion des zones à bâtir et protégées

41 41 Zones instables Liste des critères pour l exclusion des sites de décharge (CDS Ingénieurs Conseils, Switzerland) Zones de protection des eaux Proximité des zones construites (300m) Aires vignobles Dimension insuffisante du site IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple

42 42 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple Les 5 familles des critères pour la sélection des sites de décharges (CDS Ingénieurs Conseils, Switzerland) Réseaux de transport 5 familles des critères Agriculture Forêts Biotopes Proximité de producteurs des déchets Exposition visuelle Géologie Hydrogéologie Hydrologie

43 43 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple Les 5 critères de 32 secteurs à 14 secteurs (CDS Ingénieurs Conseils, Switzerland) Poids Proximité d un nœud autoroutier 20 Nombre et qualité des agglomérations traversées 30 Intégration dans le site 10 Présence d une excavation 10 Qualité des sols (agriculture et forêts) 30

44 44 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple Technique de cotation Note 10 : Evaluation la plus favorable à l ISD Note 1 : Evaluation la plus défavorable à l ISD

45 45 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple Exposition visuelle NoteLocalisation Bord de route Pente ou ravin Dépression Ancienne Carrière

46 46 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple Evaluation globale par la somme pondérée

47 47 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple Les critères de 14 secteurs à 3 sites (CDS Ingénieurs Conseils, Switzerland) Sondages et essais d eau Caractéristiques techniques de l installation (sécurité, étanchéité..) Aspects liés aux transports et aux nuisances du trafic Coût d investissement et d exploitation

48 48 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple Agrégation globale Somme pondérée Multiplication des notes des critères Agrégation partielle ELECTRE

49 49 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple Somme pondérée sensibilité à la transformation de léchelle dun critère compensation entre les critères Multiplication des notes des critères amplification des différences faibles au départ entre les décharges Défauts de l agrégation globale

50 50 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple Évaluation et classement des décharges (D 1, D 2, D 3 ) après la conversion des quantités de déchets en kilogrammes Évaluation et classement des décharges (D 1, D 2, D 3 ) suivant deux critères

51 51 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple 2° défaut compensation entre les critères

52 52 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple Défaut de la multiplication des notes des critères

53 53 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple Hypothèse de surclassement vérifier l hypothèse posé pour tout couple de décharge : décharge D 1 surclasse la décharge D 2 Condition de concordance déterminer si les critères pour lesquels D 1 est au moins aussi préférée à D 2 sont suffisamment importants Ensemble de concordance Indice de concordance Test de concordance Cest lensemble des critères pour lesquelles D 1 est au moins aussi préférée à D 2 déterminer à partir de quelle valeur des indices de concordance C 12, la concordance avec lhypothèse de surclassement D 1 est préférée à D 2 sera suffisamment forte Seuil de concordance C Principes fondamentaux des méthodes ELECTRE C 12 = P + (D 1, D 2 ) + P = (D 1, D 2 ) P

54 54 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple Principes fondamentaux des méthodes ELECTRE Condition de non-discordance déterminer sil nexiste aucun critère qui soppose de manière très rigoureuse à lhypothèse de surclassement Ensemble de discordance Indice de discordance Test de non- discordance déterminer dans quelles limites, l opposition des critères discordants à lhypothèse de surclassement n est pas suffisamment forte pour entraîner le rejet de l hypothèseD 1 est préférée à D 2 Cest lensemble des critères pour lesquelles D 2 est préférée à D 1 la différence entre l évaluation de D 1 et D 2 pour chaque critère discordante relation de surclassement Si les deux tests de concordance et de non-discordance sont satisfaits à la fois alors lhypothèse de surclassement est acceptée Seuil de discordant

55 55 IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère Exemple Établissement de la relation de surclassement Seuil de concordance c Ensemble de discordance Ensemble de concordance Indice de concordance C 12 Test de concordance C 12 c Indices de discordance D 12 Test de non discordance D 12 d Hypothèse D1 surclasse D2 acceptée Seuil de discordance d Oui Non P1P1 P2P2 Hypothèse D1 surclasse D2 rejetée Non

56 56 Le SIG est une série d outils informatiques très puissant permettant de : Constituer des bases de données à référence géographique maintenir à jour les plans d information Exploiter toutes les informations existantes Réaliser des analyses spatiales multi-critères Partager linformation et communiquer entre les différents services Choisir la meilleure solution pour réduire par exemple limpact dune construction dans un site ou choisir les zones les moins exposées aux risques naturels et le plus en adéquation avec les réalités économiques IntroductionStratégie de sélection du siteObjectifBase des données Conclusions Analyse multicritère


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