Le bassin versant fait l’objet de nombreux enjeux autour du changement climatique. Pour mettre en avant des solutions d’adaptation au changement climatique, nous avons imaginé une maquette à modules amovibles représentant le bassin versant. Cette maquette joue le rôle de support pour proposer une animation sur l’adaptation au changement climatique et permet de mettre en lumière non seulement des solutions d’adaptation basées sur la nature, mais aussi des aménagements artificiels mis en place pour atténuer les effets des aléas climatiques.
Difficulté
Technique
Durée
1 heure(s)
Disciplines scientifiques
Science de la terre, Science de la vie, Sciences sociales
Sommaire
[masquer]- 1 Étape 1 - Observer le ruissellement
- 2 Étape 2 - Fonctionnement de la zone humide et du réservoir souterrain
- 3 Étape 3 - Constater l’importance de la perméabilisation des sols
- 4 Étape 4 - Aménagements hydrauliques artificiels
- 5 Étape 5 - Activités humaines
- 6 Comment ça marche ?
- 7 Éléments pédagogiques
- 8 Commentaires
- Matériel et outils
Maquette de bassin versant 
Maquette de bassin versant sculptée dans du polystyrène extrudé et peinte.
Eau 
L'eau est une substance essentielle à la vie. Transparente, sans goût et sans odeur, on la consomme le plus souvent dans son état liquide.
Pate à modeler 
L'invention de la pâte à modeler s'inspire de la terre glaise utilisée par les sculpteurs, qui a l'avantage de durcir en séchant. Pour des esquisses, pour l'utilisation par les enfants, ou plus récemment, pour du travail en animation, il convient d'avoir un matériau qui ne durcit pas définitivement, elle a donc naturellement évolué vers des matériaux plus consistants et malléables.
Bassine 
Une bassine est un récipient ouvert et plus large que haut, pouvant comporter des poignées. Elles sont généralement en tôle galvanisée ou en matière plastique.
La bassine est un accessoire ménager très prisé dans les pays en voie de développement, où elle trouve de multiples usages, principalement alimentaire et pour le linge. Elle sert ainsi de récipient pour collecter et nettoyer de la nourriture (coquillages, légumes, etc.) ; elle permet de transporter le linge sale entre le domicile et le lavoir, avant de le ramener pour le faire sécher.
Le principal lieu de production des bassines est l'Asie du sud-est.Étape 1 - Observer le ruissellement
Aucun module amovible d’adaptation/modérateurs ne sera placé sur la maquette. Les cavités seront bouchées pour représenter un sol lisse. Verser de l’eau et observer ce qu’il se passe.
Étape 2 - Fonctionnement de la zone humide et du réservoir souterrain
Le module zone humide sera placé et constitué d’une éponge. Sous l’éponge, une cavité constitue un réservoir d’eau pour représenter une nappe souterraine.
Verser délicatement de l’eau avec un verre ou une bouteille sur l’éponge et observer ce qu’il se passe.
Enlever l’éponge, verser de l’eau et constater les différences avec et sans l’éponge.
Étape 3 - Constater l’importance de la perméabilisation des sols
Inviter les publics à placer ou orienter certains modules amovibles (cultures, talus, parking, constructions, mares etc.) sur la maquette comme ils le souhaitent. Verser l’eau et observer ce qu’il se passe.
Étape 4 - Aménagements hydrauliques artificiels
Mettre à disposition les modules d’aménagements hydrauliques artificiels (bassin de rétention, zone tampon humide artificielle). Verser l’eau et observer ce qu’il se passe.
Distinguer les modules “solutions fondés sur la nature” et les modules “aménagements hydrauliques artificiels” permet de mettre en avant le panel de solutions à notre disposition, et souligner les limites de certaines options.
Étape 5 - Activités humaines
Les participants peuvent placer les accessoires supplémentaires : animaux, playmobiles, équipements agricoles économes en eau (mousseurs et arrosage goutte à goutte). Cela permettra d'aborder les enjeux de l'agriculture sur le bassin versant (économie en eau, pesticides qui se déversent dans les cours d'eau, pression anthropique sur le bassin versant, etc.).
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
On observe que :
- Phase 1 : Sans module, l’eau ne s’infiltre donc pas : elle ruisselle.
- Phase 2 : En versant de l’eau délicatement sur l’éponge, elle se gorge d’eau et s’écoule dans la poche d’eau souterraine. On observe que cette eau ne ruisselle pas.
- En enlevant l’éponge et donc en remplissant la cavité (nappe phréatique, l’eau ruisselle et ne s’infiltre plus.
- Phase 3 et 4 : Selon le module amovible placé sur la maquette, l’eau est retenue ou pas. Certains modules sont perméables et laissent s’infiltrer l’eau tandis que d’autres sont imperméables et favorisent le ruissellement.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Il faut verser l'eau délicatement sur le bassin versant pour bien observer les phénomènes.
Explications
Selon le module, l’eau ruisselle, s’infiltre ou est stockée :
- Le parking et les constructions imperméabilisent le sol : l’eau ruisselle.
- Les cultures permettent de répartir les eaux de ruissellement. Les cultures peuvent être placées en perpendiculaire à la pente pour freiner le ruissellement.
- Les arbres permettent l’infiltration de l’eau par les racines. Il est possible d’articuler l’animation Les plantes au secours des sols à la session bassin versant.
- Les talus (pâte à modeler) permettent de tamponner les ruissellements, tout en stockant un petit volume d’eau. Ils permettent également de ralentir le débit de fuite.
- Le bassin de rétention qui permet de stocker temporairement les crues ou les eaux pluviales que le réseau hydraulique ne peut pas évacuer, afin de prévenir les inondations ou les déversements indésirables.
- Une zone tampon humide artificielle pour intercepter et traiter les eaux issues du drainage de terres agricoles. L’objectif est d’éviter de polluer les eaux (nitrates et pesticides) qui rejoignent les eaux superficielles du réseau hydrographique voire souterraines, contaminant les nappes phréatiques.
- Les mares constituent des écosystèmes et permettent de retenir l’eau dans les bassins versants.
- Les équipements agricoles économes en eau comme les mousseurs ou l’arrosage goutte à goutte permettent de diminuer le débit de l’eau au robinet et de consommer moins d’eau afin de prévenir les risques de sécheresse.
Plus d'explications
- Le bassin versant désigne une zone géographique clairement délimitée, qui englobe l'ensemble de la surface recueillant les eaux se dirigeant naturellement vers un même cours d'eau ou une même nappe phréatique. Un bassin versant est délimité par les lignes de partage des eaux, qui séparent les différents bassins. Ces lignes formées naturellement par le relief, correspondent aux crêtes des montagnes. Les gouttes de pluie tombant de part et d'autre de ces lignes alimenteront deux bassins versants adjacents. À l'instar des poupées gigognes, le bassin versant d'un fleuve résulte de l'assemblage des sous-bassins versants alimentés par ses affluents.
- L'homme occupe de nombreux bassins versants, où ses activités et son mode d’occupation du sol sont variés : habitations, villages, villes, infrastructures, industries, cultures, élevage, loisirs, tourisme, stations de traitement des eaux, barrages, etc. L'aménagement du territoire et l'utilisation de l'eau pour ces activités ont fréquemment des répercussions sur le bassin versant, affectant la quantité d'eau, sa qualité ou son fonctionnement.
- De par sa topographie hydraulique particulière, il est important de s’interroger sur les effets du changement climatique sur le bassin versant : le fonctionnement du régime hydraulique est en effet perturbé par les effets du changement climatique (inondation, sécheresse, éboulements de terrain, etc.).
- Les solutions d’adaptation sont variées. Il est intéressant de distinguer les solutions fondées sur la nature des solutions d’aménagements telles que les barrages ou les bassins de rétention. On peut par exemple montrer les limites d’un barrage hydraulique, que ce soit pour l’entretien (il est nécessaire d’entretenir les barrages pour s’assurer de leur état et leur performance) et en cas de rupture (les effets d’une inondation se ressentiront de manière décuplée si le barrage était amené à rompre).
Applications : dans la vie de tous les jours
Si vous habitez en aval d’un bassin versant, il est important de connaître les risques hydrauliques que vous encourez. Pour ce faire, vous devez vous informer sur le zonage PPRi pour connaître l’intensité de l’aléa auquel vous êtes exposé et les solutions d’adaptation de votre bâti que vous pouvez mettre en place.
Il est important d’avoir une vue globale et holistique sur le fonctionnement d’un bassin hydrographique pour comprendre les bouleversements climatiques et les prévenir.
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Expériences sur Wikidébrouillard :
- Sur le fonctionnement d’un bassin versant : Le bassin versant
- Sur la cartographie d’un bassin versant : Cartographie d'un bassin versant
- Sur la fabrication d’une maquette de bassin versant : Fabrication d'une maquette de bassin de versant
- Sur les éboulements de terrain et coulées de boue : Plantes au secours du sol et des dunes
Autres expériences :
- Exemple d’une autre maquette proposée par la Têt bassin versant: Notre maquette 3D > des panneaux pour les villes, des digues, irrégularités du terrain
Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
- Comprendre le fonctionnement d’un bassin versant et les effets du changement climatique sur un tel système hydrologique
- Explorer les solutions d’adaptation au changement climatique
- Manipuler et observer pour mieux comprendre les phénomènes de ruissellement et d’infiltration
- Comprendre la différence entre les eaux souterraines et les eaux de surface
- Inviter les participants à imaginer des solutions d’adaptation
Pistes pour animer l'expérience
- Laisser une certaine liberté aux participants pour placer les modules amovibles
- Procéder par “phase” pour décomposer les phénomènes et mieux saisir les enjeux
- Tout au long de l’animation, questionner les participants sur les choix d’orientation et d’emplacement (amont/aval + prise en compte de la topographie) des modules
Sources et ressources
- Les prélèvements d’eau brute en Bretagne : https://bretagne-environnement.fr/article/prelevements-eau-brute-bretagne
- Sur le bassin versant (vocabulaire & définitions) : https://professionnels.ofb.fr/sites/default/files/png/PNG%202011/1_fiche_bv_web.pdf
Dernière modification 19/02/2025 par user:L.lefebvre.
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