Arthur GUILLOT LEGOFF

Thèse en cours : « Modélisation hydrodynamique et microbiologique des milieux aquatiques urbains pour la prévention des risques sanitaires de baignade en eau libre »

Co-direction : LEESU & LHSV

Depuis le début des années 2000, la pratique de la baignade en eau libre se développe dans de nombreuses régions métropolitaines.À Paris, l’organisation des Jeux olympiques en 2024 prévoit de pérenniser des baignades dans toute l'Île-de-France.Cependant, nager dans les eaux urbaines présente un risque sanitaire.Son ampleur, accrue lors des évènements pluvieux extrêmes, est encore mal connue.Afin de limiter ce risque pour les baigneurs, la réglementation européenne (directive sur les eaux de baignade 2006/7/CE) prévoit un contrôle basé sur des bactéries indicatrices fécales (BIF).Actuellement, la qualité de l’eau de baignade est surveillée quotidiennement durant la saison.Toutefois, le délai d’obtention des résultats des analyses réglementaires en laboratoire étant de l’ordre de 24 heures, il n’est pas possible de détecter à temps les contaminations qui devraient entraîner une fermeture de la baignade.

Pour s’affranchir de cette limite, l'échantillonnage peut être fait en amont de la zone de baignade, à une distance suffisante pour prendre en compte le temps de l’analyse en fonction de la vitesse d’écoulement de l’eau.Associée à la mise en œuvre d’un modèle hydrodynamique, la mesure effectuée en amont permet alors de calculer le transfert de la contamination et son niveau dans la zone de baignade.Un système d’alerte doit donc, pour fournir des informations sur la baignabilité, inclure deux volets : des mesures fiables et suffisamment fréquentes, mais également des outils de modélisation performants et rapides.

Des mesures en continu à fréquence élevée seront effectuées sur deux sites où sont envisagées des zones de baignades.Un existant, le bassin de la Villette à Paris et un nouveau sur la Marne où deux stations de mesures (température, conductivité, niveau d’eau) seront déployées entre Joinville-le-Pont et Champigny-sur-Marne.De plus, certaines campagnes de mesure spécifiques seront réalisées : des transects longitudinaux et transversaux pour des données physico-chimiques, des échantillonnages pour l’analyse de la concentration des BIF, ainsi que des profils de vitesses et de turbulences.

La mise en œuvre de modèles hydrodynamiques pour des sites de baignade en eau douce est encore rare.Or les échelles de temps et d’espace en milieu urbain, les caractéristiques des zones de baignade, artificialisées et de fonctionnement hydraulique complexe, requièrent une modélisation hydrodynamique 3D spécifique.Les modélisations seront réalisées avec le code TELEMAC-3D.Dans un premier temps, les BIF seront considérées comme des traceurs passifs, transportés par le mouvement de l’eau.Puis, le modèle sera enrichi avec les équations proposées dans AED2, une librairie de processus de qualité d’eau, pour décrire la dynamique des BIF.Enfin, l’application opérationnelle de ces modèles hydrauliques nécessite l’optimisation des schémas numériques pour des prédictions rapides et fiables.En particulier, les méthodes de réduction de modèles avec estimation de l’erreur ouvrent des perspectives innovantes pour leur intégration dans des systèmes d’alerte opérationnels.

Formation

• Faculté de génie civil et de géodésique (Ljubljana, Slovénie)
  Spécialité: Science de l’eau et ingénierie environnementale
  
• Cycle d’ingénieur à l’Université de Technologie de Compiègne (Compiègne, France)
  Spécialité: Génie urbain