MASTER HYDROSYSTEMES ET BASSINS VERSANTS

Transferts d’eau

Hydrologie : Ce module permet d’acquérir des compétences en hydrologie générale et en hydrologie fréquentielle nécessaires à l’étude des bassins versants. A la suite de cet enseignement, l’étudiant maitrise les différents processus de transfert d’eau au sein des bassins versants (précipitation, évapotranspiration, écoulement, ruissellement, infiltration). De plus, celui-ci est capable de quantifier des processus hydrologiques extrêmes (étiages, crues), d’estimer des crues de projet par analyse fréquentielle. Des jaugeages par différentes méthodes sont également prévus sur le terrain.

Hydrogéologie : Ce module a pour objectif d’initier les étudiants aux écoulements de l’eau en domaine souterrain, qu’il s’agisse de milieux poreux ou karstiques. Il vise à leur fournir les bases nécessaires pour comprendre les mécanismes de transfert de l’eau souterraine. Les étudiants apprendront à analyser le fonctionnement des systèmes hydrogéologiques et à identifier les facteurs qui influencent la circulation de l’eau. La formation leur permettra également de développer des compétences méthodologiques pour conduire une étude hydrogéologique.

Echanges nappe-rivière : Ce module permet d’appréhender le fonctionnement des zones humides et les échanges entre nappes et rivières. Les étudiants apprennent à délimiter une zone humide, à se familiariser avec la réglementation ainsi qu’avec les enjeux des zones humides compensatoires. Le cours aborde également les mécanismes d’échanges nappe-rivière, leurs méthodes de quantification et de modélisation. Une visite de terrain et un projet pédagogique complètent l’ensemble pour mettre en pratique les notions abordées.

Changement climatique et ressources en eau : Un module transversal sur les transferts d’eau organisé sous forme de projet, aborde la thématique du changement climatique et des ressources en eau à travers plusieurs enjeux majeurs : l’évolution de la perception du changement climatique, l’adaptation des territoires, ainsi que les risques d’inondation et de sécheresse, sans oublier la gestion des eaux souterraines. Il vise à fournir aux étudiants des connaissances solides sur ces problématiques actuelles tout en les amenant à en analyser les implications environnementales et sociétales. Le projet repose sur la conception d’un outil de vulgarisation scientifique, permettant de rendre ces sujets accessibles à un public varié. À travers ce travail, les étudiants développeront également leurs compétences en communication et en médiation scientifique.

Géomorphologie et pédologie

Dynamique des systèmes fluviaux : Ce module vise à faire connaître aux étudiants les principaux facteurs qui contrôlent l’évolution morphosédimentaire d’un cours d’eau. Ils apprendront à retracer l’histoire d’un système fluvial à partir d’analyses morphologiques et sédimentaires. La formation leur permettra également de maîtriser les techniques utilisées pour quantifier les taux d’érosion fluviatile à différentes échelles temporelles. Les étudiants seront amenés à comprendre les relations étroites entre les processus d’érosion fluviatile, les dynamiques tectoniques et les variations climatiques. Le module propose en outre une initiation à la sédimentologie appliquée aux environnements fluviaux et lacustres.

Pédologie : Les sols sont situés à l'interface de la biosphère, de l'atmosphère et des hydrosystèmes, ils représentent par conséquent un compartiment clé des transferts dans les bassins versants. Cette unité d'enseignements vise à acquérir les connaissances nécessaires à la compréhension des structures et du fonctionnement des sols.

Qualité et gestions des eaux

Géochimie des eaux : Ce module permet aux étudiants d’apprendre à interpréter des données sur la qualité de l’eau et à anticiper l’évolution d’une masse d’eau. Il aborde la qualité des différents milieux aquatiques — eaux de surface, lacustres, estuariennes et souterraines — ainsi que les paramètres qui expliquent leur variabilité dans l’espace et le temps. Les étudiants découvriront les principaux processus qui contrôlent la chimie des eaux, notamment le comportement des éléments dissous et particulaires, des métaux traces et le rôle des micro-organismes. Enfin, ces notions seront mises en pratique à travers l’étude de cas réels, dans différents contextes anthropisés.

Eau - acteurs et politiques : Ce module apporte aux étudiants les connaissances fondamentales nécessaires pour comprendre les enjeux liés à la gestion de l’eau, ainsi que les acteurs, les cadres et les modalités de mise en œuvre des politiques publiques dans ce domaine. Il propose des enseignements théoriques fondés sur les bases de l’économie et du droit de l’environnement, tout en présentant les objectifs et les outils mobilisés pour la gestion de l’eau et des milieux aquatiques, la protection des zones humides ou encore les mesures agro-environnementales. Des travaux dirigés et pratiques complètent la formation en initiant les étudiants à la méthodologie d’analyse de documents de planification et réglementaires, tels que les SAGE ou les arrêtés préfectoraux.

Qualité et transfert de sédiments

Géochimie des particules : Ce module permet aux étudiants d’identifier d’où proviennent les particules en suspension et les sédiments de surface et de connaître leurs caractéristiques minéralogiques, chimiques et organiques. Ces connaissances ont pour but de comprendre l’évolution physique et chimique de ces particules au cours des transferts sédimentaires et de savoir ce que représente un échantillon de matière en suspension / sédiment.

Transport et bilan sédimentaire : Ce module vise à permettre aux étudiants de caractériser, comprendre et prédire la dynamique physique des cours d’eau. Il aborde les mécanismes du transport solide en domaine fluviatile, depuis les conditions de mise en mouvement des sédiments jusqu’aux différentes méthodes de quantification. Les étudiants seront également sensibilisés aux notions de continuité sédimentaire, d’événements morphogènes et de styles fluviaux, en lien avec les processus hydro-sédimentaires, la géomorphologie et la sédimentologie. Le module mettra en évidence les conséquences des perturbations du transport solide. Enfin, il proposera une ouverture vers la gestion physique des cours d’eau, incluant les travaux d’entretien ou de restauration et leurs liens avec l’hydro-écologie.

Outils

Analyse spatiale : Cet enseignement se concentre sur des opérations fréquemment réalisées en hydrologie, telles que la délimitation d’un bassin versant, la caractérisation géomorphologique d’un bassin versant, l’analyse du réseau hydrographique ou encore le calcul des précipitations moyennes. Dans un second temps, il aborde les notions fondamentales des SIG, notamment les projections, la sémiologie graphique, la topologie et la vectorisation, indispensables pour une manipulation rigoureuse des données spatiales. Une fois ces concepts de base et les bonnes pratiques assimilés, l’accent est mis sur l’analyse spatiale des données, et plus particulièrement sur l’élaboration d’une démarche structurée d’analyse spatiale..

Traitement du signal et datamining : Ce module permet d'initier les étudiants à l’analyse statistique de données environnementales. Les étudiants apprennent à explorer, analyser et interpréter les relations entre variables, à comparer des jeux de données, et à réaliser des analyses multidimensionnelles et des classifications. Le module couvre également l’analyse de séries temporelles notamment de données hydrologiques.

Programmation : L’objectif de ce module est de permettre aux étudiants d’acquérir les bases de la programmation en Python afin de développer, d’analyser et de critiquer des outils numériques, tout en utilisant l’intelligence artificielle de manière raisonnée et maîtrisée.

Insertion professionnelle

Stage : Le stage vient clôturer la première année de Master et vise à mettre pratique les connaissances/compétences acquises au cours de l'année de formation le stage est d'une durée minimale de 2,5 mois (prolongeable jusqu'à 5 mois). Celui-ci peut être à visée professionnelle ou recherche. Il peut être effectué en France ou à l'Etranger, dans un panel très large d'organismes (collectivités territoriales, organismes d'état, bureaux d'étude, chambres consulaires, organismes de recherche fondamentale et appliquée,...) qui correspondent aux débouchés de la formation.

Pratique de terrain

Outils de terrain et analyses en laboratoire : Cet enseignement propose une introduction aux principales méthodes utilisées en géosciences de surface, notamment en limnogéologie, pédologie, géophysique, topographie et métrologie environnementale. Il combine travaux de terrain, analyses en laboratoire et traitement de données informatiques afin de relier les approches théoriques aux applications pratiques. Les étudiants sont initiés à l’analyse sédimentologique de dépôts lacustres et à l’étude de la variabilité spatiale des sols grâce à des prospections de terrain et des analyses de laboratoire. Ils apprennent également les principes et la mise en œuvre des levés topographiques à l’aide de GPS différentiel et de scanner laser terrestre. Le module présente les bases des méthodes géophysiques et offre une expérience concrète de l’utilisation d’outils tels que résistivimètre ou géoradar. Une initiation aux capteurs et aux systèmes de transmission de données complète cet apprentissage. Les étudiants développent ainsi des compétences en traitement et interprétation de données variées. L’enseignement inclut aussi l’analyse de données hydro-sédimentaires et le calcul de bilans d’érosion.

Réalisation d'un jaugeage en hydrologie

Gestion des cours d'eau

Evolution morphologique : L’objectif de ce module est de comprendre les processus d’érosion latérale des cours d’eau, en abordant leur typologie, leur cinématique et leurs facteurs de contrôle. Il vise également à permettre l’identification des paramètres clés nécessaires à la construction de modèles hydromorphologiques destinés à caractériser les évolutions morphologiques des cours d’eau. Enfin, le module aborde les relations entre les aménagements et les dynamiques morphologiques, ainsi que le cadre réglementaire lié à la gestion des sédiments.

Risque inondation et modélisation : L’objectif de ce module est d’évaluer les impacts des aménagements sur les écoulements et le risque d’inondation à l’aide de la modélisation hydraulique. Il vise également à identifier les paramètres contrôlant la migration latérale des cours d’eau et à présenter les principales méthodes d’étude de l’érosion des berges. Enfin, le module aborde la gestion des sédiments à l’échelle du réseau hydrographique, l’influence des aménagements sur le transit sédimentaire et le cadre réglementaire associé.

Influence des activités anthropiques

Pratiques agricoles : Les enseignements de cette UE visent à l'acquisition de connaissances de base en agronomie et pratiques culturales afin de mieux appréhender l'impact des pratiques agricoles sur les transferts de matière solide et dissoute vers l'hydrosystème.

Modélisation de l'érosion des sols : Ce module permet aux étudiants de prendre la mesure de l'importance de l'érosion des sols dans la gestion des bassins versants, afin de limiter les transferts particulaires et de polluants associés vers l'hydrosystème.

Contaminants eau-sols-sédiments : Ce module permet de donner aux étudiants des connaissances complémentaires et croisées sur les sources potentielles des grandes familles de contaminants, leurs comportements physico-chimiques dans les milieux aquatiques ainsi que sur les enjeux sanitaires et/ou écologiques lorsqu’il y a pollution.

Modélisation des transferts d'eau

Hydrologie avancée : L’objectif de ce module est d’approfondir les concepts de l’hydrologie appliquée à l’analyse et à la modélisation des bassins versants. Il aborde les bases de la modélisation hydrologique, notamment à travers les modèles pluie-débit de type GR, ainsi que l’évaluation de l’impact du changement climatique sur le fonctionnement hydrologique. Le module traite également du transfert et de la quantification des flux polluants à partir de suivis discrets et à haute fréquence, en présentant différentes méthodes d’estimation et les incertitudes associées en fonction de la variabilité hydrologique et des constituants.

Modélisation hydrogéologique : L’objectif de ce module est d’acquérir les bases de la modélisation hydrogéologique en milieu poreux et de savoir simuler les écoulements d’eau souterraine. Il permet également d’utiliser la modélisation pour quantifier les flux à l’échelle d’un bassin versant, analyser les échanges nappe–rivière et étudier les écoulements souterrains ainsi que les transferts de pollution dans l’espace et dans le temps.

Géothermie : L’objectif de ce module est de comprendre les principes de la géothermie et l’exploitation de l’énergie thermique du sous-sol pour la production de chaleur et de froid. Il aborde le fonctionnement des différents systèmes géothermiques (géothermie de surface, sondes géothermiques, nappes aquifères) ainsi que les méthodes de dimensionnement et d’évaluation du potentiel géothermique d’un site. Le module présente également les contraintes techniques, environnementales et réglementaires liées à la mise en œuvre des installations géothermiques.

Gestion des eaux

Loi sur l'eau de surface et souterraine :L’objectif de ce module est de présenter le cadre réglementaire encadrant les usages des eaux de surface et des eaux souterraines. Il aborde notamment la réglementation liée à la gestion des crues et des étiages, ainsi que les dispositifs de protection des ressources en eau, tels que les périmètres de protection des captages, la délimitation des aires d’alimentation de captage (AAC) et l’évaluation de leur vulnérabilité.

Assainissement : L’objectif de ce module est d’acquérir les connaissances essentielles relatives à l’assainissement des eaux usées domestiques, en abordant à la fois l’assainissement collectif et l’assainissement non collectif. Il permet de comprendre le fonctionnement des différentes filières de traitement, leurs principes épuratoires et leurs modalités de dimensionnement, depuis la collecte des eaux usées jusqu’au traitement en station d’épuration ou par dispositifs individuels. Le module présente également les caractéristiques des eaux usées, les performances des différentes technologies de traitement, ainsi que le cadre réglementaire et les enjeux environnementaux liés à la gestion et au traitement des effluents.

Eau pluviale : L’objectif de ce module est de comprendre les principes de la gestion intégrée des eaux pluviales et de savoir concevoir des dispositifs adaptés au contexte urbain ou périurbain. Il aborde le dimensionnement des ouvrages (infiltration, stockage, régulation), l’évaluation des surfaces actives et des capacités d’infiltration, ainsi que les méthodes d’investigation (essais de perméabilité, analyses de site). Le module présente également les contraintes techniques, environnementales et réglementaires, notamment dans le cadre de la loi sur l’eau, afin de concevoir des solutions durables de gestion des eaux pluviales.

Outils transversaux

Géostatistiques :L’objectif de ce module est d’acquérir les bases de la géostatistique appliquée aux sciences de l’environnement afin d’analyser la variabilité spatiale de données mesurées. Il permet de comprendre et de mettre en œuvre les principales méthodes d’interpolation spatiale (variogramme, krigeage, etc.) pour estimer la distribution d’une variable à partir de mesures ponctuelles. Le module aborde également l’évaluation et la comparaison des performances des différentes méthodes d’interpolation pour améliorer la cartographie et l’interprétation des phénomènes environnementaux.

Autocad : L’objectif de ce module est de découvrir les bases du logiciel AutoCAD appliquées aux domaines de l’eau et de l’environnement. Il vise à permettre la réalisation de plans simples, la prise en main des principales fonctionnalités de dessin et de modification, ainsi que l’organisation et l’annotation de documents techniques. Le module met l’accent sur une utilisation pratique du logiciel pour produire des schémas et plans utiles aux projets du master.

Ecoles de terrain

Etude hydro(géo)logique et géochimique d'un BV L’objectif de ce module est de mettre en pratique les méthodes d’étude d’un bassin versant à travers une approche de terrain en hydrologie, hydrogéologie et géochimie. Les étudiants réalisent différentes campagnes de mesures (débits, niveaux piézométrique, paramètres physico-chimiques, prélèvements) afin de caractériser le fonctionnement hydro(géo)logique et hydrochimique du bassin versant. Les données collectées sont ensuite analysées et interprétées afin de comprendre les processus de circulation de l’eau et les interactions entre eaux de surface, eaux souterraines et géochimie.