Uncertainties on a pollutant mean concentration for a rain event implied by different sampling strategies

Abstract

La concentration moyenne d’un polluant donné lors d’un événement pluvieux peut être définie comme le rapport de la masse de polluant au volume d’eau correspondant. Elle est classiquement déterminée à partir de l’analyse d’un échantillon moyen, obtenu en cumulant plusieurs prélèvements répartis sur la durée de l’événement. La représentativité de cet échantillon moyen dépend de la stratégie de pilotage du préleveur. Cette étude a pour objectif d’évaluer à partir de données expérimentales les erreurs commises sur la concentration moyenne d’un événement pour chacune des deux stratégies les plus courantes, et d’en déduire des intervalles de confiance pour l’ensemble des événements. Elle est basée sur des enregistrements de débit et de turbidité acquis sur des sites séparatifs et unitaires des observatoires du réseau URBIS. L’application de stratégies de prélèvement proportionnellement au temps ou au volume écoulé a été simulée sur plusieurs centaines d’événements pluvieux pour plusieurs paramétrages. L’analyse des résultats met en évidence la nette supériorité de la stratégie de prélèvement asservie au débit, tandis que l’asservissement au temps implique une erreur de pondération qui peut être considérable sur certains sites et certains événements. Cependant, il est très délicat, voire impossible, d’évaluer a priori les incertitudes associées à chaque stratégie pour un site donné si l’on ne dispose pas de mesures en continu du débit et de pollution associés aux prélèvements.