FONCTIONNEMENT HYDROLOGIQUE ET HYDRAULIQUE DU BASSIN VERSANT

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Relevés de terrain

Lors de la phase terrain de l’étude, j’ai effectué une reconnaissance à pied de la totalité du linéaire du cours d’eau La Dourdèze, et une reconnaissance ponctuelle de ses affluents. Pour cela, j’ai travaillé avec un récepteur GPS de marque Trimble utilisant une version portable du logiciel de SIG MapInfo (Discover mobile).
Les couches SIG étaient directement renseignées sur le terrain et les éléments ajoutés étaient géoréférencés avec une précision métrique. De plus, les ouvrages ou toute autre information nécessitant des dimensions, ont été mesurés à l’aide d’une mire de 5 mètres, et tous les éléments recensés ont été pris en photographie.
Ainsi, il a été recensé sur le terrain :
– Dans le lit mineur : les faciès d’écoulement, la granulométrie, les ouvrages hydrauliques et de franchissement, l’envasement, le colmatage, les embâcles, la végétation aquatique ainsi que les espèces végétales envahissantes, les espèces animales rencontrées.
– L’état des berges : hauteur, substrat, érosion, protections de berges.
– La ripisylve : densité, largeur, état, composition, stratification, diamètre moyen des arbres.
– Dans le lit majeur : les affluents, sources et fossés coulants, les traces de ruissellement, les fossés de drainage, les zones de frayères potentielles, les zones humides, l’occupation du sol, les annexes hydrauliques, les plans d’eau, les bras morts.
– Les usages : pompages, abreuvoirs, rejets, zones de pêche.

Exploitation des données

Des recherches bibliographiques ont été nécessaires afin de récolter des données géologiques, climatologiques, hydrologiques, etc sur le bassin versant de la Dourdèze. Cela a été possible grâce à des sites internet comme par exemple l’Agence de l’eau Adour-Garonne, Géo portail, Hydro Eau France ou encore le BRGM.
Ensuite, l’exploitation des données recueillies sur le terrain a été faite à l’aide des logiciels de SIG MapInfo 7.5 et 10.0. Pour cela, j’ai utilisé des outils comme les requêtes SQL, afin de rechercher les informations souhaitées dans les différentes couches de MapInfo. J’ai aussi exporté les données dans un tableur Excel afin de réaliser les calculs et graphiques nécessaires au diagnostic de la Dourdèze. Ces calculs seront détaillés dans le développement du rapport ou les annexes.

La Directive Cadre Européenne sur l’Eau (DCE)

La Directive Cadre Européenne sur l’eau du 23 octobre 2000 (DCE) fixe des objectifs pour la préservation et la restauration de l’état des eaux superficielles (eaux douces et eaux côtières) et pour les eaux souterraines. L’objectif général était d’atteindre le bon état des différents milieux sur tout le territoire européen en 2015, en prenant en compte l’état écologique (paramètres biologiques et physico-chimiques) et l’état chimique des cours d’eau (normes de qualité et substances dangereuses). Cependant, de nombreux cours d’eaux sont concernés par des reports d’objectifs pour 2021 et 2027.
C’est le cas de la Dourdèze, qui a obtenu une dérogation de l’objectif de bon état écologique pour 2027, pour des raisons techniques (SIE Adour Garonne, 2017). Les paramètres à l’origine de l’exemption sont les matières azotées, les matières organiques, les nitrates, les métaux, les matières phosphorées et les pesticides.

La Loi sur l’Eau et les Milieux Aquatiques (LEMA 2006)

La LEMA du 30 décembre 2006 vise à améliorer l’entretien du milieu aquatique et propose plusieurs mesures pour remédier aux déséquilibres chroniques entre les ressources disponibles et la demande en eau. Elle prend également en compte la prévention des inondations. Elle poursuit comme objectif une « gestion équilibrée et durable de la ressource en eau » qui prenne en compte « les adaptations au changement climatique ».
Elle consacre d’une part, le principe de la gestion de l’eau par bassin versant et d’autre part, l’idée d’une gouvernance à laquelle sont associés les usagers.

Article L.214-17 du code de l’Environnement

L’article L. 214-17 du Code de l’environnement prévoit de classer certains cours d’eau particuliers (à migrateurs amphihalins, réservoirs biologiques, très dégradés…) au sein de 2 listes :
– La liste 1 : Liste des cours d’eau en « très bon état écologique » ou jouant un rôle de « réservoir biologique ».
Dans les cours d’eau inscrits sur cette liste, aucune autorisation ou concession ne peut être accordée pour la construction de nouveaux ouvrages s’ils constituent un obstacle à la continuité écologique.
– La liste 2 : Liste des cours d’eau dans lesquels il est nécessaire d’assurer le transport suffisant des sédiments et la circulation des poissons migrateurs.
Tout ouvrage présent sur ces cours d’eau doit être géré, entretenu et équipé selon des règles définies par le préfet, en concertation avec le propriétaire ou, à défaut, l’exploitant. Elles peuvent concerner tant des mesures structurelles (construction de passe à poisson, etc.) que de gestion (ouverture régulière des vannes, etc.).

Le SDAGE Adour Garonne

A l’échelle nationale, chaque grand bassin hydrographique est doté d’un Schéma Directeur d’Aménagement et de Gestion des Eaux (SDAGE). Leur mise en place a été prévue par la loi sur l’eau du 3 janvier 1992 afin de fixer, pour chaque bassin, les orientations fondamentales d’une gestion équilibrée de la ressource en eau.
Le SDAGE Adour-Garonne 2016-2021 se compose de 4 orientations :
– A- Créer les conditions de gouvernance favorables à l’atteinte des objectifs du SDAGE.
– B- Réduire les pollutions.
– C- Améliorer la gestion quantitative.
– D- Préserver et restaurer les fonctionnalités des milieux aquatiques.
Des objectifs environnementaux ont été fixés au niveau du bassin :
– 69 % des masses d’eau superficielles en bon état écologique en 2021.
– 34 % des plans d’eau en bon état écologique en 2021.
– 62 % des eaux côtières et de transition en bon état écologique en 2021.
– 68 % des eaux souterraines en bon état écologique en 2021.
Le cours d’eau d’étude La Dourdèze appartient donc au SDAGE Adour-Garonne et doit participer à l’objectif du bon état de 69% des masses d’eau superficielles d’ici 2021. Cependant, la Dourdèze a obtenu une dérogation de bon état écologique à atteindre d’ici 2027.

Le SAGE Dropt

Le SAGE est une déclinaison locale des enjeux du SDAGE. Il doit être compatible avec les orientations fondamentales du SDAGE Adour Garonne et ses objectifs.
Le périmètre du SAGE Dropt a été fixé par arrêté préfectoral le 15 janvier 2015 et couvre une surface de 1522km² qui s’étend sur :
– le district hydrographique Adour-Garonne.
– la région Nouvelle-Aquitaine.
– 3 départements : Gironde, Lot-et-Garonne, Dordogne.
– 171 communes.
Le SAGE Dropt est actuellement en cours d’élaboration, et la Dourdèze est l’un de ses sous bassins.

Stations de mesures hydrométriques sur la zone d’étude

Sur la zone d’étude, il n’existe pas de station de mesures hydrométriques. C’est pourquoi une campagne de mesures de débit sera réalisée sur la Dourdèze par le bureau d’études SEGI. Cependant ces relevés terrains seront réalisés après la fin de mon stage.
Afin d’obtenir une estimation des débits de la Dourdèze, j’ai donc cherché des cours d’eau similaires et ayant des stations de mesures à proximité, en prenant en compte les critères de surface drainée et d’occupation du sol.
Les stations de mesures utilisées sont les suivantes :
– L’Engranne à Baigneaux (Gironde).
– L’Escouroux à Soumensac (Dordogne).

Les faciès d’écoulement

Les prospections terrain ont permis de déterminer les différents faciès d’écoulement de la Dourdèze., d’après la relation hauteur d’eau/vitesse d’écoulement, et les critères suivants :
– Plat courant (vitesse > 20 cm/s et Heau < 70 cm).
– Profond courant (vitesse > 20 cm/s et Heau > 70 cm).
– Alternance radiers / plats ou radiers / profonds.
– Plat lentique (vitesse < 20 cm/s et Heau < 70 cm).
– Profond lentique (vitesse < 20 cm/s et Heau > 70 cm).

Le colmatage biologique et algal

Des conditions d’ensoleillement et des apports en azote et phosphore favorisent le développement des algues vertes filamenteuses. Celles-ci peuvent recouvrir le lit des cours d’eau et provoquer la disparition de certains habitats. La dégradation de ces algues par les bactéries provoque une diminution de la teneur en oxygène de l’eau et donc un appauvrissement de la diversité de la vie aquatique (phénomène d’eutrophisation). Ce colmatage est également lié au colmatage organique favorisé lui, par les rejets d’eaux usées.

Les embâcles

Les embâcles, arbres et branches tombés dans le lit du cours d’eau et modifiant l’écoulement des eaux, ne sont pas tous problématiques. Ils participent à la diversité du milieu et plus particulièrement des habitats aquatiques et des écoulements. Il est intéressant de conserver ceux dont la position et la situation ne pose pas de problèmes d’écoulement majeur (tel que les inondations de biens ou de personnes). La gestion des embâcles est une modalité à envisager avant un enlèvement systématique. Ces accumulations de bois morts représentent également une source de nourriture pour la faune aquatique.
Lors de la prospection terrain, nous avons relevé 9 embâcles pouvant présenter une gêne à l’écoulement, principalement localisées dans la moitié amont de la Dourdèze.

Les berges et la ripisylve

Lors du diagnostic, 5 classes de densité ont été utilisées :
– Aucune, berges artificielles ou avec une strate herbacée rase.
– Ponctuelle, arbres épars.
– Continue linéaire, alignement d’arbres ou d’arbustes continu.
– Discontinue linéaire, alignement d’arbres ou d’arbustes non continu.
– Dense et épaisse, arbres et arbustes se touchant et présentant une largeur supérieure à 2 m (difficilement franchissable).

Table des matières

1. INTRODUCTION
2. PRESENTATION DE L’ENTREPRISE
3. MATERIEL ET METHODES
3.1. RELEVES DE TERRAIN
3.2. EXPLOITATION DES DONNEES
4. PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
5. CONTEXTE REGLEMENTAIRE
5.1. LA DIRECTIVE CADRE EUROPEENNE SUR L’EAU (DCE)
5.2. LA LOI SUR L’EAU ET LES MILIEUX AQUATIQUES (LEMA 2006)
5.3. ARTICLE L.214-17 DU CODE DE L’ENVIRONNEMENT
5.4. DECRET FRAYERES
5.5. LE SDAGE ADOUR GARONNE
5.6. LE SAGE DROPT
6. FONCTIONNEMENT HYDROLOGIQUE ET HYDRAULIQUE DU BASSIN VERSANT
6.1. CLIMATOLOGIE
6.2. GEOLOGIE
6.3. HYDROGEOLOGIE
6.3.1. Masses d’eau souterraines
6.4. HYDROLOGIE
6.4.1. Stations de mesures hydrométriques sur la zone d’étude
6.4.2. Estimations du débit de la Dourdèze
7. USAGES, ACTIVITES ET BIODIVERSITE DU BASSIN VERSANT
7.1. OCCUPATION DU SOL
7.2. ZONES D’INTERETS ECOLOGIQUES (NATURA 2000 ET ZNIEFF)
8. QUALITE PHYSICO-CHIMIQUE ET BIOLOGIQUE DE L’EAU
8.1. PRESSIONS EXERCEES SUR LA MASSE D’EAU
9. ANALYSE HYDROMORPHOLOGIQUE DE LA DOURDEZE
9.1. LE BASSIN VERSANT
9.2. CALCUL DE LA PENTE
9.3. CALCUL DE L’INDICE DE SINUOSITE
9.4. CALCUL DE LA PUISSANCE SPECIFIQUE
10. ANALYSE REH
10.1. METHODOLOGIE REH
10.2. ELEMENTS DU DIAGNOSTIC
10.2.1. Le lit mineur de la Dourdèze
10.2.2. Les altérations du compartiment
10.2.3. Le défaut d’entretien
10.2.4. Les berges et la ripisylve
10.2.5. Le lit majeur et les annexes
10.2.6. Le débit
10.2.7. La continuité écologique
10.3. RESULTATS
10.3.1. Le lit mineur
10.3.2. Les berges et la ripisylve
10.3.3. Le lit majeur et les annexes hydrauliques
10.3.4. Le débit
10.3.5. La ligne d’eau
10.3.6. La continuité
11. CONCLUSION

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