Les rivières de Seine-Aval - Agence de l`Eau Seine Normandie

C H A P I T R E
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Les rivières
de Seine-Aval
I Contexte physique
1 - Géologie et réseau hydrographique
Le secteur Seine-Aval s’étend pour sa plus grande partie sur
les formations crayeuses perméables du Crétacé supérieur,
avec des recouvrements moins perméables sur ses marges :
boutonnière du Bray, sables du Perche et de Fontainebleau.
Le réseau hydrographique se différencie nettement selon les
terrains en place. Sur la craie, roche perméable et fissurée qui
favorise l’infiltration par rapport au ruissellement, le réseau
hydrographique est très lâche. Il structure un paysage caractéristique composé de plateaux (Caux, Lieuvin, Pays d’Ouche,
Roumois, plateaux du Neubourg et de Saint-André, Thymerais,
Vexin), entrecoupés de vallées bien marquées, drainées par les
rares cours d’eau, largement creusées aux temps géologiques
par des fleuves beaucoup plus puissants. Le réseau secondaire
pérenne est inexistant mais les vallons secs, car trop peu profonds pour drainer la nappe de la craie, sont nombreux.
Le linéaire de cours d’eau pérennes est d’environ 3 000 km pour
17 000 km2, soit une densité très faible, inférieure à 0.2 km/km2
(elle est proche de 1 en Basse-Normandie).
Les plateaux crayeux sont recouverts d’une couche plus ou
moins discontinue d’argile à silex provenant de la décalcification
du substrat par les eaux acides, et de limons éoliens (lœss) très
fertiles et relativement perméables, déposés au quaternaire. Ces
formations superficielles modulent localement la perméabilité.
Elles sont ponctuées de points d’infiltration rapide (bétoires)
témoignant d’une forte activité karstique. La craie n’affleure que
dans les deux principales vallées (Seine, Eure), où elle forme
de grandes corniches. Les flancs des vallées sont tapissés de
dépôts argilo-limoneux issus des plateaux, alors que les fonds
des vallées humides les plus larges sont comblés par des
alluvions plus grossières (sables, graviers et cailloux), parfois
organisées en terrasses successives.
Ph. 2 - La craie affleure dans la vallée de la Seine, formant de hautes corniches.
La boutonnière du Pays de Bray est une structure anticlinale
originale. Dans cette dépression résultant de l’érosion,
affleurent les terrains marno-calcaires du Crétacé inférieur
et du Jurassique supérieur, moins perméables que la craie
érodée. Les cours d’eau qui y prennent leur source (Béthune,
Epte, Andelle) ont un cours amont caractérisé par un chevelu
hydrographique plus dense.
Dans le Perche, les craies glauconieuses peu perméables sont
recouvertes par les sables argileux du Cénomanien (sables du
Perche), qui renferment des petites nappes. Les cours d’eau
du sud de la Seine (la Risle, l’Eure et ses affluents l’Iton et
l’Avre) prennent naissance dans la forêt du Perche, véritable
château d’eau au chevelu assez dense et aux nombreux étangs.
Bon nombre de ces ruisseaux disparaissent quand ils abordent
les craies fissurées du pays d’Ouche. Les quelques rivières
pérennes présentent des pertes partielles (Risle) ou totales
(Guiel, Iton, Meuvette…) car elles sont alors en position
perchée par rapport à la nappe de la craie (cf p.19 échanges
nappe-rivière).
À l’est, les hauts bassins de la Drouette et de la Vesgre se situent
dans le massif forestier des Yvelines sur les sables argileux
de Fontainebleau, secteur également parsemé d’étangs et de
petits rus. La Voise draine la nappe des calcaires de Pithiviers,
de moindre puissance que la nappe de la craie.
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2 - Les rivières de Seine-Aval
2 - Physico-chimie des eaux de rivière
Les rivières de la craie, alimentées essentiellement par la
nappe et peu soumises aux aléas du ruissellement, ont une
composition physico-chimique stable et sont naturellement
de bonne qualité. Leur température est peu élevée, avec une
Composition moyenne
des eaux de rivière
issues de la craie
Température
-
12 ° C
HCO3
298 mg/l
Ca++
92 mg/l
pH
7 à 8.5
SiO2--
11 mg/l
Conductivité
484 ,us/cm
Les eaux sont riches en sels minéraux
résultant de la dissolution des carbonates
dans des équilibres complexes, notamment
entre les ions Ca++ (90 à 110 mg/l), CO3--,
HCO3- (250 à 320 mg/l), équilibres régis par
le dioxyde de carbone biogénique (photosynthèse) et atmosphérique en solution. Sont
présents à l’état de trace dans la nappe de la
craie : F, K, Na, Ptot , NH4+. NO3- est présent de
manière très variable de 0 à 80 mg/l (la limite
pour l’adduction d’eau potable est de 50 mg/l),
ainsi que PO43-(0.02 à 0.2 mg/l), ce qui montre l’incidence des activités de surface.
faible amplitude entre l’hiver et l’été (entre 6 et 18 °C) du fait
des apports importants d’eau souterraine dont la température
est voisine de 10°C, de l’écoulement rapide (0.3 à 0.5 m/s) et
de la faible durée du transit entre la source et l’embouchure
(pour les petites rivières du moins). L’écoulement turbulent
en faciès lotique et la température basse favorisent une bonne
oxygénation.
Fraîches, bien oxygénées, bicarbonatées calciques, les rivières
de la craie ont, dans les conditions naturelles et en dehors des
pollutions, de fortes capacités biogéniques. Au voisinage des
émergences de la craie et pour autant que les eaux de nappe
soient exemptes de nitrates et d’orthophospates, les eaux
de rivière ont un niveau trophique faible. Dès qu’elles sont
enrichies en nutriments, leur productivité est forte.
3 - Facteurs climatiques
La région doit à son climat océanique des précipitations assez
abondantes et bien réparties (150 à 220 jours par an), avec un
maximum en automne et hiver (60 % de la pluviométrie annuelle
moyenne). Les écarts thermiques sont modérés. La nébulosité
moyenne importante et la douceur des températures limitent
l’évapotranspiration.
La pluie efficace (différence entre les précipitations et
l’évapotranspiration) est donc relativement élevée, proche de
100 % de la pluie incidente en automne et en hiver quand les sols
sont nus, environ 50 % sur l’année. Cette situation moyenne doit
toutefois être modulée. La pointe du Caux, plus directement
exposée aux influences océaniques, est nettement plus arrosée
que le sud du secteur Seine-Aval, où la tendance continentale
s’accuse (plus de 1000 mm de précipitations annuelles à Bolbec
contre 500 mm dans le Drouais). La température jouant dans
le même sens, le bilan en termes de pluie efficace s’étage du
nord-ouest au sud-est selon un gradient ombrothermique assez
accusé, la lame de pluie efficace étant 4 fois plus élevée sur la
pointe du Caux que dans le Thymerais. Ces valeurs moyennes
fluctuent également dans le temps. En période humide (20002001 par exemple), la pluie efficace peut atteindre 2 à 3 fois la
valeur moyenne et approcher zéro en période déficitaire (19751976 par exemple).
4 - Ruissellement, infiltration, régime des cours d’eau
La pluie efficace alimente l’hydrosystème continental. Une partie
ruisselle et est collectée en surface par le réseau hydrographique
temporaire ou permanent (fossés, talwegs, rus et cours d’eau),
une autre est stockée dans le sol et constitue notamment la
réserve utilisable par les plantes (RFU de l’ordre de 60 à 90 mm).
Enfin, une partie percole dans le sous-sol et recharge les
nappes. Sur les craies, c’est à dire sur la plus grande partie du
secteur, l’infiltration l’emporte normalement largement sur le
ruissellement (sur un bassin crayeux non perturbé, en moyenne
85 % de la pluie efficace s’infiltre et 15 % ruisselle), avec pour
conséquence un réseau hydrographique sans chevelu, alimenté
essentiellement par le drainage du grand réservoir souterrain
(de l’ordre de 500 000 m3/km2). Toutefois, l’augmentation croissante des surfaces imperméabilisées et l’évolution des pratiques culturales modifient les bilans hydriques actuels vers un
ruissellement accentué sur la plupart des bassins (cf. p. 25).
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2 - Les rivières de Seine-Aval
"ILANHYDRIQUEL)TONÌ.ORMANVILLE
MM
Station de
référence
Pluie
mm
Pluie efficace
mm
Sortie à la station
mm
Bassin versant
Avre
Muzy
628
133
116
Epte
Fourges
764
220
217
Iton
Normanville
679
167
112
Risle
Pont Authou
755
209
195
2ECHARGEANNUELLEMM
0LUIEANNUELLEMM
RECHARGE
Les graphiques comparent les variations d’entrée, de sortie et de stock pour le bassin
de l’Iton à la station limnigraphique de Normanville, qui commande un bassin versant
amont de 1052 km2.
On observe que 1982-1987 a été une longue période de déstockage de la nappe,
les pluies efficaces sont inférieures aux débits sortants. On constate également
un important accroissement des stocks dans les années 1977-1981, puis de 1996 à
2001. La piézométrie a alors atteint des niveaux très élevés, qui se sont traduits
par des débordements de la nappe et la réapparition de ruisseaux dans des vallons
généralement secs.
MM
%NTRÏEPLUIEEFFICACEANNUELLE
3ORTIEDÏBITANNUEL
3TOCKAGEANNUEL
Données extraites d’une étude menée par le BRGM sur le département de l’Eure.
L’écart entre la pluie efficace et la sortie mesurée au limnigraphe tient aux incertitudes
et aux exportations hors bassin du fait de l’homme (prélèvement des sources de
l’Avre pour l’alimentation de la région parisienne, estimé à 19 mm) ou aux transferts
souterrains (Risle vers Iton, Iton vers Eure).
Échanges rivière - nappe
La nappe s’écoule au travers de la craie poreuse à des vitesses
de quelques centimètres par heure en suivant la topographie et
fournit la majeure partie du débit des cours d’eau, par diffusion
au travers de la couche d’alluvions plus ou moins perméable
ou par des émergences ponctuelles, sources de débordement
(Crevon, Cailly), vauclusiennes ou artésiennes (Durdent, Eure,
basse vallée de l’Iton). Ce cheminement demande de quelques
semaines à plus d’un an. A cette circulation lente se surajoute
une circulation rapide par le réseau karstique, qui peut faire
gonfler rapidement le débit des sources après un épisode
pluvieux. Mais, globalement, la restitution des eaux météoriques
aux rivières est largement tamponnée, différée et prolongée.
Du fait de la complexité du réseau karstique, les bassins
hydrogéologiques peuvent différer notablement des bassins de
surface. Par le jeu des échanges souterrains, il arrive que des
cours d’eau soient alimentés par des sources dont les débits
sont sans rapport avec la topographie locale. Ainsi la Veules,
petit fleuve de 2 km de long seulement, a un important débit,
pratiquement constant toute l’année : débit d’étiage 480 l/s,
module 520 l/s !
Selon la configuration hydrogéologique, il arrive que la rivière ne draine
plus la nappe mais l’alimente, si son lit n’est pas colmaté. Ce cas est
fréquent dans le Pays d’Ouche.
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2 - Les rivières de Seine-Aval
En raison de son passage sur un sous-sol de nature différente,
la rivière peut devenir perchée. Le cours d’eau n’étant alors
plus alimenté par la nappe, dont il est déconnecté, les débits
sont constants, voire diminuent si le colmatage du lit et des
berges n’est pas suffisant. C’est le cas général à la limite des
départements de l’Orne et de l’Eure : le cours du Guiel est
interrompu sur 3 km, l’Iton devient partiellement souterrain
entre Damville et Glisolles, la Risle peut perdre dans le secteur
de Grosley la moitié de son débit en étiage, ces eaux ressortant
dans le secteur de Beaumont-le-Roger ou vers le bassin de
l’Iton. Sur ces sections de rivière perchées, une attention
particulière doit être apportée aux opérations de curage, pour
ne pas accroître les pertes par un décolmatage intempestif.
Les diagrammes ci-dessus comparent les hydrogrammes d’une rivière de
la craie et d’une rivière du Pays de Bray.
A Gournay-en-Bray, la rivière est alimentée uniquement par les eaux
de ruissellement. La vidange de la nappe d’accompagnement est très
faible et l’action régulatrice de la craie inexistante. L’étiage est sévère
et chaque épisode pluvieux provoque la multiplication du débit par 2
ou 3. Dès l’automne, les mois humides sont marqués par une succession
de crues brutales.
A Touffreville au contraire, la vidange de la nappe est très régulière.
A la reprise des précipitations, la réponse est rapide mais sans accident,
les rapports entre les débits extrêmes n’ont pas dépassé trois.
Le coefficient mensuel de
débit (rapport des débits
moyens mensuels au module)
témoigne aussi de la diversité des régimes. On voit que
sur les rivières de la craie, ce
coefficient reste très proche
de 1, alors qu’il est très variable à Saumont-la-Poterie
dans le Pays de Bray.
Fluctuations saisonnières
La recharge de la nappe se fait généralement d’octobre à
mars par infiltration de l’eau de pluie au travers du sous-sol.
D’avril à septembre, la majorité de l’eau de pluie est absorbée
par la végétation, la nappe n’est plus alimentée, sa hauteur
diminue. Sa décharge continue assure toutefois aux rivières un
débit régulier lentement décroissant, avec un étiage faiblement
marqué, de septembre à novembre généralement, pour autant
que leurs lits soient suffisamment enfoncés pour drainer
effectivement la nappe, et avec des nuances locales.
5 - Étiages et crues
Les étiages
Sur les rivières de la craie, le soutien de la nappe tamponne
les variations climatiques et assure des étiages peu marqués.
L’étiage peut être sévère pour les rivières ou sections de
rivières qui drainent des nappes de faible puissance (sables
du Perche, sables de Fontainebleau) ou qui sont en position
perchée par rapport à la nappe de la craie, comme les rivières
issues du Perche dans leur traversée du pays d’Ouche
(Risle, Guiel, Charentonne, Iton, Avre). C’est, d’une manière
générale, également le cas sur la partie sud du bassin, où les
précipitations efficaces sont modestes (cf. carte p.18) et où,
en dehors du drain principal, la plupart des talwegs latéraux
sont à sec presque en permanence.
Les très bas débits peuvent provoquer différentes altérations :
échauffement de l’eau, dilution insuffisante des polluants,
eutrophisation, désoxygénation et suroxygénation (par excès
de photosynthèse), atteintes aux biocénoses et stress pour
les peuplements piscicoles. Des mesures de limitation de
l’utilisation de l’eau sont alors nécessaires pour garantir
l’intégrité biologique des milieux (maintien d’un débit réservé).
Dans des biefs artificiels particulièrement concernés par les
bas étiages, le maintien fonctionnel de certains ouvrages peut
être utile pour assurer un niveau d’eau minimal.
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Ph. 3 -
L‘Iton sec à Gaudreville-la-Rivière.
Les crues
Trois types de phénomènes, qui peuvent se produire
conjointement, doivent être distingués : les débordements de
nappe, les crues de rivière et les coulées boueuses.
2 - Les rivières de Seine-Aval
Les débordements de nappe
Après une succession d’années où la recharge de la nappe
est excédentaire, son toit s’élève, ainsi que celui de la nappe
alluviale d’accompagnement qui affleure alors dans les zones
les plus basses. Comme il est illusoire d’espérer se prémunir
contre cet aléa par des endiguements, seule la mise en œuvre
d’une politique de prévention peut limiter les risques.
Le toit de la nappe peut également recouper le lit des vallées
sèches et ainsi alimenter des cours d’eau temporaires. Ce phénomène a pris une grande ampleur entre 1998 et 2001, quand les
nappes ont atteint leur plus haut niveau depuis 50 ans.
Ph. 4 - Écoulement exceptionnel par émergence de la nappe, inhabituellement
haute en 2001, sur le plateau près d’Étrépagny, dans un talweg habituellement
sec.
Les crues de rivière
Les rivières de la craie ont un régime régulier. Les débits de
crue décennale ne dépassent guère 5 fois le module (2.7 pour la
Durdent à Vittefleur, 2.6 pour l’Iton à Normanville). Sur l’amont
des bassins versants de l’Epte, de l’Andelle et de la Risle, ce
rapport peut atteindre 30 à 40, ce qui reste modeste comparé à
d’autres régimes hydrologiques.
Sur les grandes rivières (Eure, Avre, Iton, Risle, Epte, Andelle),
une conjonction d’épisodes pluvieux sur les sous-bassins amont
peut générer une onde de crue et provoquer des débordements
à l’aval. Il est possible d’en limiter les effets par un système
d’annonce de crue optimisant la gestion coordonnée des
ouvrages, et surtout par la création de zones de ralentissement
dynamique ou de stockage dans le lit majeur en favorisant la
rétention partout où elle est possible. Cette approche, qui
demande de relativiser les enjeux locaux pour privilégier
une approche solidaire et de bassin, est encore très rare.
Il est indispensable de poursuivre et de parachever la mise
en place des PPR-inondation et de développer une politique
d’aménagement des lits majeurs visant à identifier, préserver
et restaurer les zones d’expansion des crues.
Crue : Période pendant laquelle un cours d’eau présente des débits très
supérieurs aux valeurs moyennes. Au-delà du débit de « plein bord »,
la rivière déborde de son lit mineur et occupe sa plaine d’inondation,
ce qui est un événement naturel et nécessaire. L’hydrogramme de crue
permet d’interpréter la réponse du bassin relativement à un épisode
pluvieux.
L’intensité d’une crue est déterminée statistiquement par sa période de
retour (crue décennale, vingtennale, cinquantennale, centennale).
Le volume et surtout l’intensité des crues tendent à s’accroître du fait
de l’augmentation du ruissellement et de l’accélération des transferts,
imputables au retournement des prairies, à l’imperméabilisation, au
drainage et à la déstructuration croissante des sols. Les temps de
concentration se réduisent et les débits de pointe augmentent. La nappe,
moins bien alimentée, se vidange plus vite. Maintenir fonctionnelles
les zones naturelles d’expansion des crues permet de tamponner et
d’écrêter efficacement les crues.
Ph. 5 - A l’entrée de l’agglomération chartraine, la Prairie de Luisant, zone
humide heureusement préservée, joue pleinement son rôle de tampon lors des
crues en stockant un grand volume d’eau.
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2 - Les rivières de Seine-Aval
catastrophes naturelles, détermine les zones exposées à un
risque majeur et constitue une servitude d’utilité publique
s’imposant aux documents d’urbanisme et aux autorisations
d’occupation du sol.
Ces mesures anciennes se sont révélées peu efficaces pour
diverses raisons : difficulté de mise en œuvre, faible implication
des services instructeurs, manque de sensibilisation des élus et
des citoyens. Ces documents restent en vigueur tant qu’ils n’ont
pas été remplacés par la nouvelle procédure du PPR.
Le risque est la confrontation d’un aléa inondation (phénomène naturel par essence imprévisible) avec des enjeux (humains,
économiques ou environnementaux). La vulnérabilité exprime
le niveau des conséquences prévisibles de l’inondation sur les
enjeux.
Facteurs aggravants : L’urbanisation récente s’est faite souvent sans tenir compte de la vulnérabilité des zones concernées.
La modification des conditions d’écoulement de l’eau (réduction
des champs d’expansion de crues, imperméabilisation, accélération des transferts d’eau…) aggrave l’aléa. La présence
d’activités humaines dans les lits majeurs accroît les enjeux. Les
dispositifs de protection actifs (digues, bassins de retenue…)
encouragent l’occupation du lit majeur. À travers le risque de
débordement ou de rupture, l’existence de ces protections fait
souvent peser sur la plaine alluviale une menace finalement plus
forte que si elle n’était pas protégée.
Un atlas régional des zones inondables, établi à partir des relevés des événements passés (quand ils sont connus) et d’études
de modélisation, permet d’évaluer le risque inondation. Il est
consultable en préfecture.
Prévention : Il faut à la fois agir en amont pour réduire l’aléa
érosion-ruissellement, et en aval pour limiter l’impact des inondations sur les personnes et les biens.
Procédures administratives : La première procédure, instituée par le décret-loi du 30 octobre 1935, est le Plan de
Surface Submersible (PSS) qui visait le libre écoulement des
eaux et la préservation des champs d’inondation. Après 1955,
le Périmètre R.111-3, issu de l’article R. 111-3 du Code de
l’Urbanisme, délimite un périmètre de risques à l’intérieur duquel le permis de construire et les autres autorisations d’occuper
le sol sont subordonnés à des conditions spéciales.
Le Plan d’Exposition aux Risques (PER), institué par la loi
du 13 juillet 1982 relative à l’indemnisation des victimes de
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Le Plan de Prévention des Risques naturels (PPR), créé par
la loi Barnier de 1995 (articles L562-1 à L562-9 du Code de
l’environnement), clarifie et renforce la politique de prévention
des risques. Dans le cas du risque inondation, le PPRi est élaboré
sous l’autorité des services de l’État, DDE le plus souvent, aidés
de bureaux d’études spécialisés et en recherchant la concertation
avec les acteurs locaux. Le PPRi délimite des zones en fonction
de leur niveau de risque et propose des mesures appropriées :
• contrôle strict de l’urbanisation dans les zones d’expansion
des crues ;
• interdiction de toute construction nouvelle dans les zones
soumises aux aléas les plus forts et diminution du nombre
des constructions exposées ;
• réduction maximale de la vulnérabilité des constructions dans
les zones moins dangereuses.
Le PPR approuvé vaut servitude d’utilité publique. Il s’impose à
tous (particuliers, collectivités, État), notamment lors de la délivrance d’un permis de construire. Les manquements à l’application de ses dispositions sont passibles de sanctions pénales.
Le PPR peut rendre obligatoire, dans un délai maximal de cinq
ans, la réalisation de mesures de prévention, de protection et
de sauvegarde. L’État peut être amené à des mesures d’expropriation en cas de menaces graves pesant sur des biens non
protégeables, financées grâce à un fonds spécial.
La circulaire du 1er octobre 2002 relative aux plans de prévention des inondations (dite Circulaire Bachelot) favorise
l’émergence de projets de bassin privilégiant le ralentissement
dynamique, la réduction de la vulnérabilité, la sensibilisation du
public et le développement de la solidarité amont-aval. De tels
projets sont en cours sur les bassins de la Lézarde et de l’Austreberthe.
La loi relative à la prévention des risques technologiques
et naturels et à la réparation des dommages (Loi n°2003-699
du 30 juillet 2003) reconnaît juridiquement les établissements
publics territoriaux de bassin (EPTB) œuvrant pour la prévention, crée des commissions départementales des risques majeurs
ayant une obligation d’information des citoyens, autorise les
servitudes pour le surstockage et demande la pose de repères
pérennes de crues.
Surveillance et alerte : Le service de prévision des crues (SPC,
ancien service « d’annonce de crues » renforcé pour faire de
la prévision), appuyé par le SCHAPI (Service central d’hydrométéorologie et d’appui à la prévision des inondations), opère par
surveillance hydrométéorologique à partir d’un réseau automatisé de collecte de données. Les données sont télétransmises au
préfet, qui décide, en tant que de besoin, d’alerter les maires de
chaque localité. Ces services fonctionnent pour les rivières de
plaines. Les cours d’eau à crues brutales et les petits cours d’eau
ne peuvent évidemment pas être couverts par un tel service,
dont on ne saurait garantir la fiabilité.
2 - Les rivières de Seine-Aval
Les apports latéraux (coulées boueuses)
Le ruissellement, bien que normalement faible
et globalement négligeable par rapport à l’infiltration sur un bassin non perturbé, peut devenir
prépondérant lors de fortes pluies ou lorsque les
sols sont saturés.
Les fleuves côtiers de Seine-Maritime et les
affluents de la rive droite de la Seine en aval de
Rouen sont des rivières de faible longueur avec un
temps de réponse très court des bassins versants.
Les crues les plus importantes y résultent du
ruissellement sur les plateaux.
Les désordres liés au ruissellement sont en
augmentation, évolution essentiellement imputable aux activités humaines. Ils sont évoqués
plus précisément dans la partie II de ce chapitre,
consacrée aux pressions subies par les milieux
aquatiques.
Ph. 6 - 7 - L’Austreberthe, lors des inondations de mai 2000.
6 - Hydrométrie
La connaissance des débits des rivières et de leurs
variations (régime hydrologique) est essentielle
à divers titres : connaissance générale et patrimoniale, dimensionnement des ouvrages, protection
des lieux habités, réponse aux demandes de
prélèvements et de rejets, gestion des situations
de crise (étiages et crues), exercice des polices
administratives.
Le réseau hydrométrique comprend des stations
de jaugeage (systématiques ou occasionnelles)
et quelques stations limnimétriques. Le jaugeage
consiste à déterminer le champ des vitesses par
des mesures au moulinet, le débit étant obtenu
par intégration sur la section mouillée. Les stations limnigraphiques enregistrent et télétransmettent en continu la hauteur enregistrée, le
débit étant alors obtenu par corrélation avec une
courbe de tarage. Après validation, les résultats
sont intégrés dans la banque nationale du SCHAPI,
qui permet l’extraction de données statistiques.
Les contraintes matérielles (coût) et pratiques
(fiabilité, représentativité) limitent ce réseau.
Il est géré par les DIREN de Haute-Normandie
et du Centre avec une participation financière
de l’Agence de l’eau pour sa modernisation et
son exploitation. Des échelles limnimétriques et
quelques stations dédiées à l’annonce de crue le
complètent.
La carte ci-contre localise les principaux limnigraphes
avec, pour chacun, les débits caractéristiques QMNA5 et
module. Les débits de référence en d’autres points sont
couramment estimés à partir de la station hydrométrique
la plus proche, au prorata de la surface de bassin versant
dont les eaux se concentrent au point considéré, hypothèse réductrice qui suppose une isotropie des bassins
rarement réalisée, compte tenu notamment du caractère
karstique du sous-sol. La corrélation de jaugeages au
micromoulinet avec les débits enregistrés à la station
hydrométrique proche est une méthode plus fiable.
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2 - Les rivières de Seine-Aval
Quelques débits de référence courants :
• Débit moyen interannuel ou module : débit moyen calculé
d’abord sur l’année hydrologique (septembre à août) puis sur
l’ensemble de la période d’observation de la station. Il y est fait
référence dans la définition du débit réservé qui doit être au moins
égal au dixième du module (notion de débit biologique minimum).
• Pour les débits de basses eaux ou d’étiage : QMNA5, débit
moyen mensuel sec de récurrence 5 ans (en probabilité) ou
débit d’étiage quinquennal. C’est le débit de référence utilisé
dans les procédures d’autorisation et de déclaration (décret
nomenclature 93-743) et pour l’élaboration et la révision des
objectifs de qualité des rivières. On utilise également le VCN10,
valeur minimale du débit moyen calculé sur 10 jours consécutifs.
Sur les rivières de la craie, le rapport QMNA5/module est souvent
supérieur à 0.4. Il est inférieur à 0.1 dans le Pays de Bray.
• Pour les crues, on s’intéresse principalement aux débits de pointe
et on caractérise leur fréquence en les comparant (statistiquement)
aux crues antérieures. On utilise souvent les débits de crue de
fréquence décennale ou centennale. La crue centennale est
déterminée par modélisation, sa valeur reste théorique.
• Le débit spécifique est ramené à la surface du bassin versant
commandée par la station limnigraphique. Il dépend du
fonctionnement hydrogéologique et climatique du bassin.
Par exemple, le module spécifique à Muzy (Avre) est de 4 l/s/km2,
ce qui correspond à une lame annuelle écoulée de 125 mm.
Les débits de référence sont des grandeurs statistiques, donc entachées
d’une incertitude fonction décroissante de la taille de l’échantillon. Ils
doivent être entendus comme la valeur centrale d’un intervalle de
confiance dont le demi-diamètre est rarement inférieur à 10 % de
cette valeur, et pour des séries portant sur plus de dix ans. Ils peuvent
dériver légèrement dans le temps selon l’hydraulicité des dernières
années prises en compte, mais aussi parce que les comportements
hydrologiques des bassins évoluent, en réponse aux changements des
modes d’occupation des sols.
Pour d’autres valeurs de débits : www.haute-normandie.ecologie.gouv.fr,
www.centre.ecologie.gouv.fr, hydro.rnde.tm.fr
II Pressions subies par les milieux aquatiques
1 - L’occupation des lits mineurs et majeurs
Les modifications du lit et des berges par l’homme conduisent
la rivière à rechercher un nouvel équilibre, ce qui peut avoir des
conséquences inattendues comme l’accentuation de l’érosion
ou des dépôts, conduisant parfois au résultat inverse de celui
qui était visé. Les curages excessifs, par exemple, aboutissent
souvent à un élargissement du lit, entraînant une diminution
des vitesses et un envasement généralisé. D’où la nécessité
de procéder à une analyse précise avant toute intervention
(cf. chap. 1 et chap. 4).
Moulins et ouvrages transverses
L’utilisation de l’énergie hydraulique débute au Moyen Âge pour
les scieries puis les moulins à farines, se poursuit au XIX ème siècle
pour l’essor des industries naissantes et, plus récemment, pour
la fourniture d’électricité. Cet usage est encore présent comme
une survivance anachronique sur quelques ouvrages, les faibles
hauteurs de chute disponibles ne permettant qu’une production
d’énergie électrique dérisoire, sans rapport avec les coûts
écologiques induits. De ces anciens usages des rivières, il reste
un patrimoine architectural parfois intéressant, mais surtout un
très grand nombre d’ouvrages en désuétude, non ou mal gérés,
qui altèrent les fonctionnalités du cours d’eau, compliquent les
écoulements et entravent la circulation des espèces. Les biefs
lentiques des bras dérivés ont des potentialités biologiques
et piscicoles considérablement réduites. Le chapitre 8 est
spécifiquement consacré à cet aspect.
Agglomérations
Le régime régulier des rivières, l’abondance de la ressource en
eau et la modestie des crues ont permis l’implantation durable
d’activités humaines dans les lits mineurs et majeurs. Aujourd’hui
encore, les vallées concentrent la majorité des centres urbains
et les densités de population les plus fortes. Les constructions
se sont propagées à partir des secteurs les plus rarement
inondés. Elles empiètent trop souvent sur les zones inondables
et réduisent leur fonctionnalité, avec amplification des crues et
des dommages.
Les milieux aquatiques ont payé un lourd tribut à ce mode
d’aménagement des vallées, avec une forte réduction des zones
naturelles d’expansion des crues et de leurs milieux humides.
Ph. 9 - Sur la basse vallée de la Durdent, on note la régression des milieux humides
au profit de cultures maraîchères. Les débordements de la Durdent, rivière particulièrement régulière, sont préjudiciables aux maraîchers qui ont recours à des faucardages
préventifs.
Ph. 8 - Bief d’amenée d’un moulin en position perchée, totalement artificialisé et
d’un intérêt biologique très faible, sur une rivière de première catégorie (le Rouloir).
Cette situation est fréquente.
24
2 - Les rivières de Seine-Aval
La nécessaire protection des lieux habités a été à l’origine d’une
conception très hydraulique de l’aménagement des rivières et
de leur gestion, recherchant la suppression de toute submersion et l’accélération maximale des écoulements. Ces pratiques, qui se soldent par un report sur l’aval des problèmes locaux, tendent à évoluer au profit d’une approche préventive plus
réaliste prônant notamment la rétention en amont, mais elles
ont fortement marqué certaines rivières.
Les ballastières
Les alluvions ont été activement exploitées pour la fourniture
de granulats dans les principales vallées (Eure, Iton, Avre, Risle,
Epte, Bresle…). L’extraction active des granulats, encadrée par
les plans départementaux des carrières, est devenue réduite,
mais elle a généré des centaines de plans d’eau qui ont des
effets négatifs multiples sur la ressource en eau :
disparition des zones humides et appauvrissement des
milieux ;
fragilisation de la nappe alluviale par élimination du filtre
protecteur des alluvions ;
apport possible à la rivière d’eaux d’une nature physicochimique différente ;
dérive des peuplements piscicoles indigènes quand il y a
communication avec la rivière (par un exutoire ou lors des
crues), par contamination des peuplements et compétition
interspécifique, les plans d’eau étant le plus souvent empoissonnés en cyprinidés d’eau calme, à des fins halieutiques.
2 - Le ruissellement
L’érosion hydrique est un phénomène naturel que l’activité
humaine accélère.
potentiel des sols agricoles et leur plus grande sensibilité à la
battance.
S’il est vrai qu’en situation normale et moyenne le ruissellement
est faible par rapport à l’infiltration, plusieurs facteurs se
conjuguent pour que les désordres liés au ruissellement soient
particulièrement cruciaux sur certains bassins, en particulier en
Seine-Maritime et dans le nord-ouest de l’Eure :
Le ruissellement est d’abord sous la dépendance de l’aléa
climatique : intensité et répétition des épisodes pluvieux. Les
pratiques culturales sont déterminantes dans son déclenchement : sols labourés à nu ou insuffisamment couverts, ou
déstructurés par des travaux inadaptés. La diminution des haies
et des herbages est un facteur aggravant.
sols limoneux fragiles (cf. encart ci-dessous) ;
plus grande abondance des précipitations sur le nord-ouest
de la région, donc sols plus facilement saturés et incapables de
retenir davantage d’eau ;
augmentation des surfaces imperméabilisées sur les bassins
versants ;
augmentation des grandes cultures céréalières et industrielles
au détriment des prairies (taux moyen de retournement pour
la Haute-Normandie estimé à 40 % entre 1975 et 2004) et évolution des pratiques agricoles entraînant une dégradation du
Les écoulements se concentrent dans les vallons. L’ampleur et
la rapidité de ces phénomènes causent des dégâts importants,
comme en juin 1997 à St-Martin-de-Boscherville en vallée de
l’Austreberthe, en mai 1998 à Fécamp, en mai 2000 sur tout le
pays de Caux, de façon répétitive sur la Lézarde… Le ruissellement tend à s’accroître partout, y compris sur le Pays de Bray.
La conjonction des facteurs qui augmentent le ruissellement
modifie le comportement hydrologique des bassins, amplifie
les phénomènes de crues et leurs conséquences.
La sensibilité d’un sol à l’érosion tient essentiellement à sa structure. Un sol bien structuré est formé d’agrégats
grumeleux. Il est aéré et offre à l’eau à la fois une bonne pénétration et une importante rétention. Pauvres en
argiles et formés d’éléments fins, les sols limoneux qui couvrent une grande partie de la région manquent de
cohésion et sont naturellement fragiles, tout particulièrement lorsqu’ils ne sont pas couverts par la végétation.
L’impact des gouttes de pluie sur les sols nus casse les agrégats (effet splash) et arrache les particules plus
fines qui colmatent les pores, réduisant la perméabilité. Le ruissellement est amorcé lorsque les éléments fins
constituent par sédimentation un glaçage imperméable en surface, la croûte de battance. La perméabilité d’un
sol peut ainsi passer de 30 à 60 mm/h pour un sol bien structuré, à moins de 1mm/h, c’est-à-dire que la quasi
totalité de la pluie ruisselle.
Ph. 10 -
Érosion des sols sur une parcelle laissée nue.
Une étude effectuée par la DIREN de Haute-Normandie en 1999
sur le bassin de l’Austreberthe montre assez clairement que, pour
une pluviométrie sensiblement constante (légère augmentation
non significative des épisodes pluvieux les plus intenses), les crues
sont plus fréquentes, avec des montées en charge plus rapides et
des volumes écoulés nettement plus importants aujourd’hui qu’il
y a trente ans.
L’Austreberthe, affluent de la Seine rive droite en aval de Rouen,
est une rivière peu sinueuse : longueur hydraulique de 23.3 km
pour une longueur de talweg de 18.5 km de pente 5 o/oo. Son bassin s’étend sur 211 km2 et compte 50 000 habitants. L’urbanisation
s’est fortement accrue dans les années 1970 (lotissements, ZAC) et
se concentre en vallée, où la population est passée de 380 hab./km2
en 1967 à plus de 500 aujourd’hui. Les communes de Barentin,
Pavilly, Duclair sont durement touchées par des inondations
récurrentes.
25
2 - Les rivières de Seine-Aval
Ph. 11
Ruissellement
sur le Pays
de Caux.
Ph. 12 - Bassin de la Lézarde : les berges sont sapées, le lit bouleversé et
encombré des plus gros dépôts. Les berges devront être végétalisées, mais
ces aménagements risquent d’être emportés si rien n’est fait pour limiter le
ruissellement à sa source.
Ph. 13 - Bassin de la Lézarde : les riverains de ce ruisseau ont érigé des
protections lourdes pour éviter l‘érosion de leurs berges, mais le flot dissipe
son énergie sur le fond et le ru s’enfonce lors des crues. Les murs de part et
d’autre, sapés à la base, ne vont pas tarder à s’effondrer.
Le ruissellement apporte aux nappes et aux rivières des matières
en suspension, des matières organiques, des particules microbiennes, des produits phytosanitaires et des micropolluants en
provenance des terres agricoles, des chaussées et des surfaces
imperméabilisées. Ces apports diffus altèrent non seulement la
qualité physico-chimique de l’eau, mais aussi les habitats (colmatage des frayères). Ils soumettent les biocénoses à un stress
chronique plus ou moins important selon les périodes. Sur les
bassins où ce problème est endémique (Lézarde, Commerce),
les atteintes aux milieux aquatiques, déjà considérables, sont
encore aggravées par les opérations de curage et de désenvasement - sans commune mesure avec l’entretien courant - qui
répondent aux arrivées massives de sédiments.
3 - Les rejets
Rejets diffus
L’évolution du paysage agricole (diminution des prairies,
extension des surfaces labourées) et des pratiques (cultures
spécialisées à hauts rendements, gourmandes en engrais et
en pesticides), le drainage et l’assainissement des terres
agricoles, l’aggravation récente des phénomènes d’érosion et de
ruissellement ont conduit à une augmentation très significative
des atteintes subies par les milieux aquatiques et imputables aux
activités agricoles, cultures et élevage. Les apports en rivières de
matières en suspension arrachées aux terres agricoles, d’azote
et de phosphore issus des engrais non assimilés et de produits
phytosanitaires se font par ruissellement, par percolation dans
le cas des parcelles cultivées immédiatement en bordure de la
rivière, et par les drains.
26
Drainage :
La finalité du drainage est d’évacuer du sol le plus vite possible
l’eau en excès. Ses conséquences sur les débits de crue suscitent un
large débat. La densité du réseau de drainage accélère à coup sûr
la concentration des écoulements de surface et la réponse du bassin
versant à un épisode pluvieux. En améliorant le ressuyage, le drainage
tend à augmenter l’infiltration et à diminuer le ruissellement, donc
à améliorer la capacité de stockage du sol et à réduire le débit de
pointe de crue, mais ceci n’est vrai que pour les horizons superficiels
et à l’échelle de la parcelle drainée. La situation au niveau du bassin
versant est généralement complexe, elle dépend des conditions
hydriques préalables, des types de drains (ouverts ou enterrés) et de
leur situation par rapport à la nappe. Au-delà des nuances locales,
on considère que le drainage non seulement réduit les temps de
concentration sur le bassin versant, ce qui accroît le débit de pointe
de crue à l’exutoire, mais augmente les volumes d’écoulement annuels
aux dépens de l’infiltration profonde.
2 - Les rivières de Seine-Aval
La plupart des sols qui pouvaient être drainés à des fins agricoles
l’ont été au cours des dernières décennies. La demande reste
encore forte dans le Pays d’Ouche et le Perche. Les conditions
de réalisation et la localisation des drains et émissaires sont
difficilement connues. On estime les surfaces drainées à
6 000 ha en Seine-Maritime, 30 000 ha dans l’Eure et 115 000 ha
en Eure-et-Loir. Les études convergent pour montrer que le
drainage a des effets non négligeables sur le milieu : il concourt
notamment à la disparition des milieux humides, et augmente et
accélère les transferts d’intrants vers la rivière.
Rejets ponctuels domestiques
et industriels
Jusqu’au milieu du XXème siècle, les rejets dans le milieu
naturel se faisaient généralement sans traitement ou avec des
traitements rudimentaires. L’accroissement de la population
agglomérée riveraine a conduit, au droit et en aval des
agglomérations, au dépassement des capacités d’absorption
des cours d’eau et à leur détérioration généralisée. La prise
de conscience de ce dysfonctionnement s’est faite dans les
années 1950. La première loi sur l’eau de 1964 a organisé la lutte
contre la pollution de la ressource, notamment par la définition
Les produits phytosanitaires
Ce sont toutes les substances utilisées pour préserver les cultures : fongicides,
insecticides, herbicides, rodenticides. Plusieurs centaines de molécules actives
sont utilisées, dont certaines particulièrement toxiques, rémanentes ou présentant
des risques de bioamplification dans les chaînes trophiques. Une proportion non
négligeable des substances épandues dérive hors de la zone visée avec des effets
néfastes pour les biocénoses. Le lessivage, le ruissellement et le drainage sont
les voies principales du transfert des phytosanitaires vers l’hydrosystème. Celui-ci
peut être élevé si une pluie survient peu de temps après un épandage. L’atrazine
(interdite depuis 2003) est la substance chimique la plus couramment détectée
dans les eaux. La Directive Cadre Européenne pour l’eau a établi une liste de
32 substances chimiques préoccupantes pour la qualité des eaux superficielles,
parmi lesquelles 11 sont prioritaires et devront disparaître des milieux d’ici
2020. Les zones tampons entre les parcelles cultivées et les milieux aquatiques,
en particulier les bandes enherbées le long des berges, sont déterminantes pour
la prévention de ces pollutions (cf. ch. 5).
d’objectifs de qualité pour les rivières. La généralisation de
l’assainissement des collectivités et l’amélioration des niveaux
de traitement des eaux urbaines et industrielles ont permis une
nette amélioration en aval des principales agglomérations et des
points noirs, malgré quelques effets pervers dus au transfert de
pollution vers la rivière. Mais les objectifs de qualité sont loin
d’être atteints partout et toute l’année.
Les cartes départementales d’objectifs de qualité affectent à la plupart
des cours d’eau un niveau de qualité en référence à une grille « multiusages » établie en 1971 qui détermine cinq classes de qualité : 1A, 1B,
2, 3, et Hors Classe. En pratique, seuls quelques paramètres physicochimiques sont utilisés : température, pH, Oxygène dissous, DBO5 , NH4+,
accompagnés parfois d’un paramètre biologique.
Les objectifs de qualité sont censés être satisfaits en permanence et notamment en situation d’étiage (l’étiage de référence étant le QMNA5).
Ils s’imposent aux services de police de l’eau pour les autorisations de
rejets.
Les paramètres classiquement suivis sont surtout aptes à caractériser
les pollutions de type urbain. Les micropolluants, toxiques, pesticides,
phytosanitaires, très néfastes au bon fonctionnement des écosystèmes,
peuvent être suspectés via des paramètres intégrateurs (indices biologiques, état des populations piscicoles), mais ne sont révélés que par des
analyses spécifiques, de coût élevé et qui restent encore rares.
Ces objectifs de qualité ont été proposés dans les années 1980, en concertation avec les usagers, en prenant en compte les rejets existants et
les améliorations que permettaient les techniques de traitement d’alors.
Ils sont donc peu ambitieux et ignorent les rejets diffus. Le SDAGE a
proposé la réévaluation à la hausse de certains objectifs et assigne par
défaut à tout cours d’eau qui n’a pas fait l’objet d’une désignation explicite l’objectif 1B. La mise en oeuvre de la DCE implique la définition de
nouveaux objectifs concernant l’état chimique d’une part, et l’état écologique d’autre part (cf. p. 29).
Évolution du nombre de stations
du secteur Seine-Aval
respectant leur objectif de qualité
Cet histogramme témoigne de l’amélioration moyenne de la qualité physico-chimique ces dernières années. Il importe toutefois de remarquer
que les paramètres classiquement retenus pour le suivi de la qualité
prennent essentiellement en compte les pollutions organiques urbaines,
qui sont les mieux maîtrisées. Les pollutions diffuses, les micropolluants
toxiques, les atteintes aux biocénoses et aux biotopes sont ignorés.
27
2 - Les rivières de Seine-Aval
4 - Les espèces invasives
L’apparition d’espèces étrangères aux biocénoses locales, ou le
caractère envahissant d’espèces autochtones, ont pris depuis
quelques années une ampleur sans précédent. Ces phénomènes
tiennent à de nombreux facteurs : développement des échanges
commerciaux augmentant les risques d’introduction accidentelle
d’espèces, rempoissonnements, multiplication des plans d’eau,
fragilisation des écosystèmes perturbés. Jusqu’alors peu pris
en considération par les gestionnaires, ils sont pourtant, après
la destruction des habitats, le second facteur de la disparition
d’espèces sous l’effet de la compétition interspécifique, des
dérives génétiques, de la transmission potentielle de maladies
ou de parasites… Ils font émerger de nouveaux problèmes
pour la gestion des milieux.
Une espèce végétale ou animale est invasive lorsqu’elle a
tendance à évincer les autres espèces du même biotope. Elle
peut devenir invasive en dehors de son aire de répartition, cas
de nombreuses plantes exotiques introduites telles que les
renouées du Japon, les élodées, la jussie, ou lorsqu’elle se
trouve favorisée par un changement des conditions du milieu
préjudiciable aux espèces locales de moindre amplitude
écologique. C’est la cas, en rivière, pour les espèces végétales
adaptées aux niveaux trophiques croissants, comme les algues
filamenteuses ou le cornifle nageant. Une espèce animale
devient envahissante lorsque sa population n’est pas ou n’est
plus contrôlée par une pression de prédation et lorsque les
conditions de son environnement (nourriture, habitat) ne
contrarient pas sa multiplication. Il s’agit souvent d’espèces
introduites.
Les problèmes de gestion de la rivière et de ses berges
générés par les espèces végétales envahissantes sur le secteur
Seine-Aval sont analysés dans les chapitres thématiques
consacrés au lit (chap. 4) et à la
ripisylve (chap. 6). Une fiche du Les écrevisses exotiques :
chapitre 6 est consacrée aux Plusieurs espèces d’écrevisses
rongeurs (ragondins et rats exotiques sont présentes sur les
musqués), qui causent des rivières du secteur Seine-Aval, sans
qu’on dispose de données suffisandégâts parfois considérables tes pour dresser un état des lieux
aux berges. D’autres espèces de leurs populations. L’écrevisse
animales exogènes invasives américaine (Orconectes limosus),
échappée d’élevages, est nettement
peuvent se rencontrer dans les envahissante. Plus prolifiques et tomilieux aquatiques et annexes et lérantes vis-à-vis des perturbations
doivent être connues à ce titre : du milieu, elles entrent en compétition avec les populations naturelles
le vison d’Amérique, le poisson qu’elles finissent par supplanter.
chat, la perche soleil, la tortue Elles peuvent être porteuses saines
champignon parasite, Aphanode Floride, la grenouille taureau, d’un
myces astaci, vecteur de la « peste
les écrevisses exotiques, des des écrevisses », mortelle pour les
oiseaux comme le grand cormoran espèces autochtones. Il est souhaitable que les pêcheurs soient en
(cf. p. 99) ou l’érismature rousse, mesure d’identifier ces espèces afin
un insecte comme le capricorne de les distinguer des espèces indiasiatique, xylophage. Ces espèces gènes : l’écrevisse à pattes rouges
(Astacus astacus) et l’écrevisse à
ne sont pas encore une gêne pattes blanches (Austropotamobius
véritable sur le secteur Seine-Aval pallipes), inscrite à l’annexe II de la
et ne concernent pas directement directive Habitats.
le gestionnaire de la rivière.
III Le suivi qualitatif des milieux aquatiques
La complexité des milieux aquatiques rend très difficiles la
connaissance fine de leur état et de leur fonctionnement :
il faudrait investiguer tous les compartiments de l’écosystème
- eau, biotopes, biocénoses (benthos, necton, hydrophytes,
ripisylve…) - et disposer de descripteurs aptes à qualifier
globalement leur état, ce qui nécessiterait des protocoles
complexes, inutilisables en routine.
Le projet de SEQ-physique repose sur quatre principes :
1. L’évaluation porte sur des tronçons homogènes de cours d’eau.
On a aujourd’hui une assez bonne connaissance de la physicochimie de base (MES, MO, N, P…), pour laquelle des réseaux
de suivi sont organisés depuis 1975 : réseau national de bassin
(RNB) et réseaux locaux (en Eure-et-Loir notamment). Des
réseaux spécialisés ont été créés plus récemment pour
appréhender les pollutions particulières (métaux, toxiques,
produits phytosanitaires).
2. La description des tronçons se fait au moyen d’une fiche unique renseignant
un ensemble de variables, informations le plus souvent qualitatives.
La grille multicritère utilisée depuis 1971 pour les objectifs
de qualité et leur suivi a été remplacée par un outil national
d’évaluation de la qualité des eaux de surface, le SEQ-Eau.
• Une note globale de qualité du milieu physique sous forme d’un indice
variant de 0 à 100.
Depuis janvier 2002, le SEQ-Eau est l’outil national d’évaluation de la qualité des
eaux de surface (lettre circulaire du Ministère de l’Environnement du 10 juin 1999).
Il permet d’évaluer la qualité physico chimique de l’eau d’une rivière et son
aptitude à assurer certaines fonctionnalités.
156 paramètres sont regroupés en 15 altérations (matières azotées, nitrates,
acidification…), qui permettent de définir 5 classes de qualité physico-chimique
de « très bonne » à « très mauvaise ».
Le SEQ permet également d’évaluer en 5 classes d’aptitude l’incidence de la
qualité de l‘eau sur la biologie et sur les usages (production d’eau potable, loisirs
aquatiques, irrigation, abreuvage, aquaculture).
Sur le secteur Seine-Aval, 70 stations (dont 24 en Seine) font l’objet d’une
continuité de mesures depuis 1990.
28
Une réflexion est en cours pour compléter le SEQ-Eau par un
SEQ-Bio et un SEQ-Physique, mais on ne dispose pas à ce jour
de descripteurs standardisés de la qualité des habitats ou du
milieu physique.
3. Une typologie des cours d’eau permet d’apprécier l’état « naturel »
de référence des variables descriptives selon le type de cours d’eau.
4. Des indices de qualité sont obtenus en combinant les variables, chaque
variable étant pondérée en fonction de l’importance qu’elle a dans le
fonctionnement du type de cours d’eau étudié.
Il permettra d’obtenir tronçon par tronçon :
• Une note par compartiment (berge, lit majeur, lit mineur…), par critère
(plaine d’inondation, annexes fluviales, ripisylves…) et par variable fonctionnelle (hydrologie, connectivité…) permettant d’affiner le diagnostic.
• Une note par fonction naturelle élémentaire (autoréparation, alimentation
de la nappe, régulation hydrologique) et par usage anthropique permettant de juger de l’aptitude du cours d’eau à satisfaire ces fonctions ou
usages.
Les analyses physico-chimiques donnent un aperçu instantané
et ponctuel d’une situation complexe conditionnée par
les apports amont, les processus biologiques et les aléas
climatiques. Le suivi de la qualité physico-chimique s’impose à
divers titres dans la gestion de l’eau et des milieux (maîtrise
des pollutions ponctuelles industrielles ou domestiques et des
2 - les rivières de Seine-Aval
effluents d’élevages par exemple), mais il ne suffit pas à évaluer
l’état écologique des milieux et n’est pas, a priori, un indicateur
permettant une corrélation lisible avec un programme de
gestion de la rivière.
Des paramètres biologiques intégrateurs basés sur les invertébrés benthiques (IBG), les diatomées (ID), les peuplements
piscicoles (IP), sont utilisés pour qualifier la qualité globale des
milieux.
L’indice biologique global normalisé (IBGN) donne une expression synthétique de la qualité générale d’un cours d’eau au moyen d’une analyse
des macro-invertébrés benthiques : valeur d’indice comprise entre 0 et 20, qui peut être affinée par une analyse des listes faunistiques (abondance
et variété des taxons). L’IBGN est un indice adapté aux cours d’eau de faible profondeur, intéressant pour évaluer, dans les limites de sa sensibilité,
l’effet de travaux qui ont un effet positif ou négatif sur les habitats. Les stations de prélèvement choisies doivent être représentatives de la portion
de rivière concernée par les interventions. Elles doivent faire l’objet d’une description précise à l’échelle des faciès, avant et après intervention.
Pour que le diagnostic soit fiable, il doit porter sur un cycle annuel, ce qui suppose trois à quatre campagnes (jamais moins de 2), par exemple
en mars, juin et septembre, en évitant les conditions de fort débit et les périodes qui suivent de possibles bouleversements du fond (crue
morphogène, pollution, travaux). Voir norme Afnor NF T 90-350.
L’indice biologique diatomées (IBD), normalisé en 2000 (NF T 90-354), permet de caractériser la qualité physico-chimique des eaux, par la
détermination d’algues brunes microscopiques sensibles notamment aux pollutions organiques et toxiques. Il définit cinq classes de qualité, de
très mauvaise (indice < 5) à bonne (indice > 17).
Depuis 1995, le Conseil Supérieur de la Pêche assure, par l’interprétation
de pêches électriques, le suivi d’un réseau hydrobiologique et piscicole
(RHP) riche de 24 stations sur Seine-Aval.
Les poissons sont un indicateur global de la qualité du milieu car ils sont
au sommet des chaînes alimentaires et sont directement affectés par la
qualité de l’eau et des habitats.
L’indice poisson , en usage depuis 2001, mesure l’écart entre le peuplement présent, déterminé à la suite d’une pêche électrique, et un peuplement de référence attendu en l’absence de perturbation. En fonction de
la présence et de l’abondance d’espèces caractéristiques, l’indice permet
de définir 5 classes de perturbation de nulle (indice compris entre 0 et 7)
à très forte (indice> 35).
Les données des quatre dernières années disponibles témoignent d’une
altération importante de l’état des peuplements sur les rivières du
secteur, puisque trois stations seulement ont des résultats bons (mais non
excellents) sur la période.
Il est à noter que les grands migrateurs ne font pas partie des
espèces caractéristiques. L’indice poisson n’intègre donc que de
manière imparfaite l’importante perturbation due au cloisonnement
généralisé des rivières du secteur.
La mise en œuvre de la Directive Cadre Européenne sur l’Eau
adoptée en 2000 demande une réorganisation des réseaux de
suivi des milieux afin d’intégrer les paramètres permettant de
qualifier l’état écologique des masses d’eau (aspects quantitatifs, chimiques et biologiques). Cette réorganisation est en
cours de définition. Un « réseau patrimonial » (l’équivalent
du RNB) permettra de surveiller la qualité des eaux. Il sera
complété par des réseaux locaux dits « opérationnels » ou « de
contrôle », non pérennes, pour évaluer l’efficacité des actions
entreprises localement pour atteindre le bon état écologique.
Un réseau « de référence » piloté par les DIREN définit pour
chaque type de masse d’eau l’état biologique vers lequel il faut
tendre (objectif de bon état écologique à atteindre partout en
2015) et permet de mesurer les écarts éventuels à l’objectif.
Le MEDD a publié, le 26 juillet 2005, une circulaire de cadrage
sur la définition du bon état écologique, qui fixe les valeurs
seuils à adopter pour les eaux douces de surface.
Une typologie des masses d’eau de surface fondée sur les
hydroécorégions et sur la taille des cours d’eau permet de fixer,
pour chaque grand type de milieu, les valeurs de référence
définissant le bon état au sens de la DCE.
La circulaire précise quels éléments biologiques pertinents
retenir pour évaluer l’état d’une masse d’eau, au moins sur
la base d’un indice végétal (IBMR, IBD) et d’un indice animal
(IBGN, IP) et en retenant l’élément le plus déclassant.
La physicochimie et l’hydromorphologie interviennent dans
l’analyse des facteurs explicatifs de l’état biologique.
Bon état écologique des masses d’eau de type « tables calcaires »
IBGN
Cours d’eau grands à moyens (classe B – rangs de Stralher 5 à 4)
15 [14 ; 12]*
Cours d’eau petits à très petits (classe A – rangs de Stalher 3 à 1)
17 [16 ; 14]
Cours d’eau moyens (classe B – rang de Stralher 4)
15 [13 ; 12]
Cours d’eau petits (classe A – rang de Stralher 3)
15 [13 ; 12]
IBD
IP
16 [15 ; 13]
[7 ; 16]
Type général
Sous-type
« Normandie Picardie »
* valeur de référence [limite supérieure du bon état ; limite inférieure du bon état]
29
2 - les rivières de Seine-Aval
Sur le secteur Seine-Aval, toutes les masses d’eau de surface
appartiennent au type « Tables calcaires », au sein duquel on
distingue, pour les seuils concernant l’IBGN, un sous-type
« Tables calcaires Normandie Picardie ».
Hydroécorégion
22 hydroécorégions de niveau 1 (HER-1) ont été identifiées par le Cemagref
sur la base de critères combinant la géologie, le relief et le climat, considérés de manière universelle comme les déterminants primaires du
fonctionnement des écosystèmes d’eaux courantes. Ces HER-1, couplées
à une description longitudinale du réseau à partir des rangs de Stralher,
fournissent la base de la typologie requise pour la mise en application de
la DCE (typologie des eaux courantes et des peuplements de référence
d’invertébrés). Un type de masse d’eau est donc défini par son appartenance à une hydroécorégion et à une classe de taille, qui croît de l’amont
vers l’aval selon l’arborescence du bassin versant. Le bon état écologique
est défini pour chacun de ces types, tenant donc compte de la répartition
régionale et longitudinale des espèces biologiques.
Les chapitres thématiques 4 à 8 proposent quelques outils et orientations pour juger, sans investigations coûteuses,
de l’état de fonctionnalité des milieux aquatiques locaux et de leur réponse aux interventions courantes.
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