Caractérisation physique du cours d’eau et du bassin versant

Caractérisation physique du cours d’eau et du bassin versant 

Localisation

Le bassin versant du Bourdin se situe dans le département de l’Indre-et-Loire, en région Centre-Val de Loire. Le Bourdin prend sa source au lieu-dit “La Couarde” à Saint-Branchs, une petite commune située au sud de Tours. Il s’agit d’un affluent de l’Indre en rive gauche. La confluence est située au niveau de la commune de Veigné (Figure 1). Le bassin versant de l’Indre est situé sur deux départements, l’Indre et l’Indre-et-Loire.

La surface totale du bassin versant englobe cinq communes : Veigné, Montbazon, Sorigny, SaintBranchs et Louans.

Le cours d’eau et son bassin versant

Le réseau hydrographique

Le Bourdin est un cours d’eau possédant trois affluents principaux situés en rive gauche, notamment le Mardereau. Son réseau hydrographique présente un linéaire d’environ 12,5 kilomètres (Figure 2), celui-ci est très ramifié. Néanmoins, selon l’ordination de Strahler, le Bourdin a un rang égal à 3 au niveau de l’exutoire ce qui montre que la ramification est majoritairement présente en tête de bassin. Afin de délimiter le bassin versant topographique du cours d’eau, nous avons utilisé le logiciel ARCGIS, et nous avons importé les données provenant du Modèle Numérique de Terrain (MNT) de l’Indre-etLoire (37). La précision du MNT utilisé est de 25 mètres. Ce MNT permet de décrire le relief du département. Ce modèle correspond au bassin versant topographique. En effet, nous avons défini la ligne de partage des eaux comme étant la ligne de crête du bassin. Nous avons calculé la limite du bassin versant à l’aide de la direction des écoulements. Les points d’écoulements les plus bas correspondent à la limite du bassin versant.

La valeur du coefficient de Gravelius indique que le bassin versant est très étiré. Le débit de pointe à l’exutoire en cas de crue sera donc relativement faible mais la décrue sera assez lente. A noter que les limites du bassin versant qui apparaîtront dans la suite de ce dossier correspondent au bassin versant topographique. Le bassin versant réel, prenant en compte les écoulements souterrains, ne peut pas être délimité car aucune donnée n’est disponible concernant ces écoulements. Les écoulements souterrains sont, malgré tout, importants pour le cours d’eau car des résurgences de nappes ont été aperçues au cours des prospections de terrain. L’analyse SIG a également permis de tracer la courbe hypsométrique du bassin versant du Bourdin (Figure 3). La courbe hypsométrique fournit une vue globale de la pente du bassin et donc du relief. Elle représente la répartition de la surface du bassin versant en fonction de son altitude. Elle porte en abscisse le pourcentage de surface du bassin qui se trouve au-dessus ou en dessous de l’altitude représentée en ordonnée. L’altitude moyenne du bassin versant est de 101 mètres, l’altitude maximale est de 127 mètres et le minimum est de 55 mètres d’après le MNT 5m. L’altitude médiane est de 103 mètres ce qui est relativement semblable à la moyenne. Cependant la répartition n’est pas homogène, 90% des valeurs sont comprises entre 125 et 90m et 10% sont comprises entre 90m et 55m. Le dénivelé est donc beaucoup plus important dans la zone en aval que dans la zone en amont. La zone aval présente des pentes importantes alors que la zone amont est relativement plate.

De nombreux obstacles à l’écoulement 

Le Bourdin et le Mardereau sont des cours d’eau comprenant un nombre important d’obstacles à l’écoulement (Figure 4). On en compte 19 sur l’ensemble du bassin versant, selon le Référentiel des Obstacles à l’Ecoulement (ROE) fourni par la Direction Départementale des Territoires de l’Indre-etLoire (DDT 37). Le principal obstacle est le barrage de l’étang de la Baraudière. Il s’agit d’une retenue destinée à l’irrigation pour l’agriculture. Avec ses cinq mètres de haut (Figure 8), et l’absence de passe à poisson, il constitue un problème conséquent en ce qui concerne la continuité écologique du cours d’eau.

De plus, de nombreux embâcles (Figure 4 et Figure 5) ont été répertoriés lors des prospections de terrain. Généralement composés de bois, ils sont considérés comme des habitats pour de nombreux invertébrés aquatiques. Cependant, ils perturbent parfois, de façon plus ou moins importante, l’écoulement de l’eau. C’est pourquoi il est important de distinguer les embâcles pérennes induisant une diversification des paramètres physiques du cours d’eau et les embâcles accidentels qui ne se produisent qu’en cas de crue (Maridet et al. 1996). Néanmoins, il est difficile d’opérer une telle distinction dans le cas du Bourdin, ce qui est dû au faible débit voire même à l’absence d’eau à certains endroits.

La sectorisation du cours d’eau

Suite aux observations réalisées sur le terrain, nous avons décidé de sectoriser le Bourdin en sept tronçons (Figure 6). La sectorisation a été faite grâce à l’identification de critères morphoécologique (Annexe 1). Les limites des tronçons ont été établies selon les paramètres et observations relevés ou mesurés se traduisant par de nettes modifications de la morphologie générale de la rivière ou de son environnement (Malavoi, 1989). Nous nous sommes appuyés sur différents critères tels que : la largeur du lit, la profondeur, la morphologie, l’environnement et les usages du sol aux abords du cours d’eau.

Topographie

La pente globale du bassin versant est relativement faible sur l’ensemble de la zone amont (Figure 7). Cependant, une augmentation de cette pente à proximité de l’exutoire pouvant atteindre jusqu’à plus de 30% dans ce secteur est notable. De manière générale, la topographie n’engendrera pas une grande vitesse de ruissellement des eaux de pluie. De ce fait, cela réduit fortement le risque d’érosion sur le territoire. Concernant la topographie linéaire du Bourdin (Figure 8), il y a une différence d’altitude de 50 mètres soit une pente moyenne de 0.0042 m.m-1 , ce qui n’est pas très élevé entre la partie amont et l’exutoire du cours d’eau soit un peu plus de 12km. Il y a également à quelques endroits une remontée d’altitude du lit du Bourdin ce qui pourrait peut-être expliquer la présence de zone sèche au milieu du cours d’eau. Le même type de coupe topographique peut être réalisé sur l’affluent principal du Bourdin, le Mardereau (Figure 8). En aval, la présence de seuils est facilement identifiable avec un profil « en escalier », il s’agit des deux étangs vus par photographie aérienne avec, pour le passage de l’un à l’autre, une très grande différence d’altitude en très peu de distance. En ignorant la partie aval avec les deux étangs, la pente moyenne est de 0.0077 m.m-1 , ce qui représente une plus grande pente que pour le Bourdin mais qui reste malgré tout faible.

De manière générale, les cours d’eau du bassin versant présentent des pentes faibles mais aussi quelques irrégularités provoquant à certains endroits des zones sèches dans le lit du cours d’eau. Les deux étangs en aval du Mardereau sont séparés par un seuil de niveau non négligeable.

Géologie

Le bassin versant du Bourdin faisant partie de la Touraine, la géologie se rattache à l’histoire géologique de cette dernière. Cette histoire est relativement récente, elle a, en effet, commencé lors de l’Ère secondaire (- 252 à -65 M.a) (Annexe 2). Une carte géologique a été digitalisée à l’aide du logiciel Arcgis et de Géoservices. La carte a ensuite été uniformisée car le bassin versant du Bourdin se situe sur deux cartes géologiques différentes, celle de Bléré ainsi que celle de Langeais. (R. Studer 1986 et 1989 respectivement) Ces deux cartes n’ont pas été éditées la même année et n’ont pas les mêmes auteurs. L’auteur de la carte de Bléré, correspondant à la partie Est de notre bassin versant, a attaché plus d’importance à la représentation des formations superficielles. L’étude géologique du bassin versant s’appuie sur les notices des cartes géologiques de Langeais et de Bléré.

Les terrains non affleurants 

Certains terrains ne sont pas à l’affleurement sur le bassin versant, mais sont à l’affleurement dans la région. Ils ont une influence sur l’hydrogéologie, puisqu’ils comportent des nappes utilisées pour l’eau potable. L’une des formations les plus anciennes s’est déposée lors du Cénomanien (-100 à -94 M.a.). Elle se trouve à environ -100m NGF de profondeur. Dans cette couche se trouvent différents faciès de roche, tels que des graviers, des sables et des marnes. Le “tuffeau jaune de Touraine”, déposé lors du Turonien (-94 à -90 M.a.), se trouve à l’affleurement au niveau de certains versants de l’Indre. Cette formation, issue de dépôts marins, a été déposée dans des conditions environnementales très variées, ce qui permet d’expliquer les différents faciès dans lesquels on peut la retrouver.

Les terrains affleurants

Les dépôts du Crétacé (-145 M.a. à -65 M.a.)
Lors du Sénonien, la mer qui se trouvait en Touraine s’est complètement retirée, mettant fin au processus de régression marine dans la zone. Plusieurs types de dépôts se sont mis en place, dont notre formation la plus ancienne, correspondant au C4-6S sur la carte géologique (Figure 9). Cette couche géologique est une formation argilo-siliceuse.

Ces formations sont présentes sous deux formes : les “argiles blanches à silex” et les spongolites. Elles indiquent un dépôt dans une mer peu profonde, de type laguno-marin, et possédant des composantes siliceuses provenant des massifs cristallins bordiers. Ces formations sont à l’affleurement sur 14% de notre bassin versant (Figure 10).

Les dépôts du Tertiaire
La Touraine se retrouve ensuite émergée à l’Eocène (-55 à -34 M.a.). Les formations à l’affleurement vont alors subir de fortes altérations. Lors des périodes les plus sèches, des formes apparues au Sénonien comme des silex et des spongiaires vont être cimentées par la silice, et vont former des argiles à conglomérats, appelés “perrons” (eP). Ces formations sont un peu moins présentes que les précédentes sur le bassin versant, puisqu’elles ne représentent que 9% du territoire. (Figure 10) A la fin de l’Eocène, au Ludien (-37 à -34 M.a.), les calcaires lacustres de Touraine (e7) se sont mis en place. Des lacs de faible profondeur et bordés de marais sont à l’origine de ces formations. De nombreux faciès lacustres sont alors représentés, comme les marnes, les meulières, et d’autres calcaires durs. Ces formations sont celles qui affleurent majoritairement sur le bassin versant. Elles représentent en effet 32% des affleurements. (Figure 10) Une formation pelliculaire constituée de sables et de graviers continentaux s’est ensuite déposée. Cette formations (m3p) est régulièrement lavée et les dépôts les plus fins sont entraînés. Elle représente 25% des affleurements du bassin versant. (Figure 10)

Les formations superficielles quaternaires
Sur le bassin versant, des formations superficielles qui sont des dépôts minces de l’ère Quaternaire (- 2,5 M.a. à aujourd’hui) peuvent être retrouvées, elles correspondent aux limons des plateaux (LP) et aux sables éoliens (N). Elles représentent à elles deux environ 14% des affleurements sur le bassin versant. (Figure 10) Les limons des plateaux sont des dépôts fins qui couvrent les zones topographiquement élevées. Les sables éoliens, surtout présents le long de la vallée de l’Indre, proviennent d’alluvions anciennes façonnées par le vent. Les dépôts les plus récents sont les alluvions récentes et modernes composées d’argiles, de sables, de graviers et de galets (Fy-z). Ces dépôts sont liés au fait que le chenal de l’Indre est peu incisé, le lit majeur est donc susceptible d’être inondé. La rivière dépose alors des sédiments fins sur les berges et des sables sur le fond du lit. En dessous de ces dépôts, il est possible de retrouver des dépôts provenant d’une rivière plus active, et ayant une granulométrie plus grossière. Ces alluvions représentent moins de 2% des affleurements du bassin versant. (Figure 10) Deux autres formations sont présentes à l’affleurement. Ce sont des couches remaniées. Les complexes résiduels à sables grossiers argileux et graviers dominants (Rm3p) sont situés à la périphérie des affleurements de sables post-helvétiens (m3p). Ils en dérivent par remaniement colluvial et lavage et sont peu présents à l’affleurement (moins de 1%). Les complexes résiduels d’altération à argiles et meulières abondantes (Re7), quant à eux, dérivent du substrat ludien (e7) par décarbonation. Ces complexes représentent moins de 4% des affleurements sur bassin versant.

Table des matières

Introduction
1. Caractérisation physique du cours d’eau et du bassin versant
1.1 Localisation
1.2 Le cours d’eau et son bassin versant
1.2.1 Le réseau hydrographique
1.2.2 De nombreux obstacles à l’écoulement
1.2.3 La sectorisation du cours d’eau
1.3 Topographie
1.4 Géologie
1.4.1 Les terrains non affleurants
1.4.2 Les terrains affleurants
1.4.3 Coupe géologique
1.5 Pédologie
1.5.1 Carte pédologique
1.5.2 Textures superficielles
1.5.3 Contraintes liées à l’excès d’eau
1.5.4 Réserves utiles potentielles
1.5.5 Aptitudes agricoles
1.6 Hydrogéochimie
1.6.1 Points de prélèvement
1.6.2 Les résultats des analyses et évaluation de la qualité
1.6.3 Bilan des résultats et pressions
Chantier Ecole Bassin Versant – Le Bourdin et son bassin versant
1.6.4 Limites de l’évaluation de la qualité des eaux de bassin versant
2. Occupation du sol et paysage
2.1 Occupation du sol
2.2 Unités paysagères
2.3 Historique du cours d’eau et du bassin versant
3. Patrimoine culturel et naturel
3.1 Patrimoine naturel
3.1.1 Identification des zonages réglementaires
3.1.2 Espèces réglementées présentes sur le bassin versant
3.1.3 Limites de la démarche
3.2 Patrimoine culturel
4. Acteurs et usages liés à l’eau
4.1 Les usages et conflits d’usages du bassin versant
4.1.1 Population
4.1.2 Industries
4.1.3 Activités agricoles
4.2 Les acteurs et la gestion du cours d’eau et du bassin versant
5. Synthèse de l’état des lieux des pressions sur l’eau et les milieux aquatiques à l’échelle du bassin versant
5.1 Détermination de la sensibilité à l’érosion
5.1.1 Etape 1 : Taux de couverture des sols
5.1.2 Etape 2 : Pédologie
5.1.3 Etape 3 : Topographie
5.1.4 Résultats et interprétations
5.2 Vulnérabilité du bassin versant
6. Diagnostic
6.1 Atouts et Faiblesses, Opportunités et Menaces
7. Mesures d’aménagement de l’espace
7.1 Création de Zones Tampon Humides Artificielles (ZTHA)
7.1.2 Etape 1 : Diagnostic hydrologique et localisation
7.1.3 Etape 2 : Conception
7.1.4 Etape 3 : réglementation et financement
7.1.5 Etape 4 : Construction
Chantier Ecole Bassin Versant – Le Bourdin et son bassin versant
7.1.6 Etape 5 : Plantation
7.1.7 Etape 6 : Maintenance
7.2 Bandes enherbées
7.2.1 Réglementations
7.2.2 Aménagements
7.3 Arasement de seuils
7.3.1 Etape 1 : Objectifs de l’aménagement
7.3.2 Etape 2 : Localisation de l’aménagement
7.3.3 Etape 3 : Cadre réglementaire et financements
7.3.4 Etape 4 : Mise en place de l’aménagement et étude d’impacts
7.3.5 Etape 5 : Réalisation puis suivi de la bonne atteinte des objectifs fixés
7.4 Sensibilisation du grand public
8. Mesures de gestion
8.1 Zone humide
8.2 Bandes enherbées
8.3 Arasement de seuils
8.4 Oiseaux
8.5 Amphibiens
8.6 Odonates
8.7 Recensement des drains
Conclusion
Bibliographie

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