MANUEL DE RESTAURATION HYDROMORPHOLOGIQUE DES COURS DEAU

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Postulats et principes gnraux des oprations de restauration

Les principaux dysfonctionnements lorigine des oprations de restauration

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Typologie des oprations de restauration et lments techniques

Table des matiresPetits amnagements piscicoles (fiche 1) Cration dune ripisylve (fiche 2) Epis (fiche 3) Bancs et risbermes alterns (fiche 4) Reconstitution du matelas alluvial (fiche 5) Seuils et rampes (fiche 6) Reconnexion dannexes hydrauliques (hors suppression de digues) (fiche 7) Arasement/drasement de seuils (fiche 8) Suppression des contraintes latrales (fiche 9) Remise ciel ouvert de cours deau (fiche 10) Modification de la gomtrie du lit mineur/moyen (augmentation limite de lemprise) (fiche 11) Diversification de berges sur grands cours deau navigus (fiche 12) Suppression des digues, largissement de lintra-digues (fiche 13) Suppression dtangs (fiche 14) Remandrage ou recration de cours deau (fiche 15) Travaux en limite des oprations de restauration Mesures de limitation des impacts lors des oprations de restauration 3 7 11 19 23 27 31 43 49 55 61 67 75 81 85 93 99

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Table des matires

Petits amnagements piscicolesTYPES DE DYSFONCTIONNEMENTS CONCERNES Disparition de certains habitats piscicoles NIVEAU DAMBITION R1 SCORE GEODYNAMIQUE Tous

Gnralits Contexte dapplication La plupart des dysfonctionnements hydromorphologiques constats sur les cours deau peuvent tre notamment traduits en termes de perte dhabitats piscicoles . Si lon se limite cet angle de vue et si lon se trouve dans un contexte technique et foncier ne permettant pas de viser des niveaux dambition importants (R2, R3), on peut prconiser la ralisation de petits amnagements piscicoles (niveau R1). Notons que la plupart des guides de restauration en langue franaise ou trangre sont des manuels techniques dcrivant des amnagements vocation de restauration (rehabilitation) ou damlioration (enhancement) des habitats t piscicoles (fish habitats). La grande majorit des travaux de restauration raliss ce jour en France ou ailleurs tant trs frquemment issue du monde de la pche, ceci explique peut tre aussi pourquoi la plupart des exemples de restauration relvent de cette catgorie. Pour ces raisons, la prsente fiche restera trs succincte et nous renvoyons le lecteur dsirant mettre en uvre ce type de techniques une bibliographie existante dj suffisamment fournie.

alevin, juvnile, adulte). Mme si la recherche damnagements copiant la nature est souvent revendique, on doit malheureusement frquemment constater que les ouvrages raliss sintgrent assez peu dans le paysage fluvial et sont souvent perus visuellement comme des verrues .

NOTACertains de ces petits amnagements piscicoles sont repris de manire plus dtaille dans quelques fiches du prsent guide (pis (fiche 3), petits seuils (fiche 6)).

Principes gnraux Le principe gnral qui sous-tend ce type de ralisation est de recrer des habitats lattention dune ou plusieurs espces cibles. On recherche parfois plus prcisment lamlioration de lhabitat dun ou plusieurs stades de dveloppement de ces mmes espces (reproduction, La cration de caches peut aussi tre ralise par la plantation de ligneux au port volontairement arborescent en pied de berge et/ou avec des essences volontairement choisies parmi celles au dveloppement racinaire superficiel, telles que des frnes par exemple.

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Petits amnagements piscicoles

Exemples de petits amnagements piscicoles. a) Installation de blocs dans le cours deau pour crer la fois des abris hydrauliques pour les poissons adultes (gnralement des truites) et ventuellement des zones de reproduction dans les dpts de graviers qui se forment entre les blocs. b) Vue en plan dinstallation de sous-berges artificielles pour crer des caches pour les poissons adultes (souvent des truites) c) Vue en coupe dune sous-berge (source : Cowx I.G., Welcomme R.L., 1998). ` 8

FICHE 1

Figure 1 : Exemples de caches sur la Scie cres par des essences arborescentes au dveloppement racinaire superficiel. `

PrconisationsLa principale prconisation que nous pouvons faire est de vrifier quil nexiste pas de possibilit de mettre en uvre dautres solutions plus ambitieuses et ne visant pas uniquement la valorisation dun seul compartiment de lhydrosystme. Un effort particulier de sensibilisation et de persuasion doit tre fait auprs des partenaires du projet. Etude pralable et lments

ncessaires lavant-projetLa plupart des tudes pralables ou davant-projet pour ce type de restauration se limitent identifier lhabitat manquant pour une espce cible (souvent la truite ou un salmonid forte valeur halieutique) ou un stade particulier de dveloppement dune espce cible (gnralement la reproduction ou le stade adulte). Il nous semble important, lors des tudes pralables, de bien identifier les dysfonctionnements globaux, de manire : viter de privilgier une espce ou un stade de dveloppement en particulier ; mettre laccent sur la ncessit de rechercher un niveau dambition suprieur. Caractristiques hydromorphologiquesFigure 2 : En haut : la mise en place de blocs ou damas de blocs dans un cours deau substrat grossier peut tre acceptable visuellement. En bas : elle lest moins dans un contexte graveleux ou sableux. `

rechercherVeiller toujours chercher produire des structures se rapprochant des caractristiques naturelles : il parat aberrant dinstaller des blocs normes dans un cours deau galets et graviers, mme si lefficacit en terme dabris hydrauliques peut tre relle. Mieux vaut raliser des amas de galets dune granulomtrie proche de celle du cours deau (peut tre lgrement augmente pour rsister aux forces tractrices de crue).

Contraintes de mise en uvre

et prcautions prendreIl est important de signaler que ces petits amnagements ne doivent jamais tre raliss dans le remous hydraulique dun seuil. Labsence de

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Fiche 1

vitesse se traduira par une absence totale defficacit. Il est fondamental aussi de bien dimensionner ces ouvrages pour quils aient une efficacit hydraulique suffisante. Nous avons souvent constat des dimensionnements trop modestes se traduisant par des amnagements quasiment inefficaces. Il est par contre ncessaire, en cas denjeux importants vis--vis des inondations, de vrifier par des calculs hydrauliques adapts, que les structures en question ne creront pas daggravation des phnomnes dinondation. Mesures connexes obligatoires Sans objet. Mesures connexes facultatives Sans objet. Techniques alternatives Sans objet ce niveau dambition.

Figure 3 : Exemples de petits pis vocation de diversification de lcoulement sous-dimensionns par rapport la puissance du cours deau. Il ny a quasiment pas deffet hydraulique. `

POUR EN SAVOIR PLUSPetits amnagements piscicolesDeux guides techniques particulirement intressants sont conseiller : En franais : Lenormand, M. (1999) : les petits amnagements piscicoles. Guide technique. Publi par lAgence de lEau Adour-Garonne. En anglais : Cowx I.G., Welcomme R.L. (1998) : Rehabilitation of rivers for fish. FAO. Puis sur Internet : Saldi-Caromile, K., K. Bates, P. Skidmore, J. Barenti, D. Pineo. 2004. Stream Habitat Restoration Guidelines : Final Draft. Co-published by the Washington Departments of Fish and Wildlife and Ecology and the U.S. Fish and Wildlife Service. Olympia, Washington. http ://wdfw.wa.gov/hab/ahg/shrg/index.htm

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FICHE 1

Cration dune ripisylveTYPES DE DYSFONCTIONNEMENTS CONCERNES Modification de la nature des berges ; vgtation riveraine absente, trs clairseme ou inadapte NIVEAU DAMBITION R1 R3 SCORE GEODYNAMIQUE Tous mais recommander surtout sur les cours deau peu puissants

Gnralits Contexte dapplication La cration/reconstitution de ripisylve est adapte tout type de cours deau. Elle est rarement conseille comme unique mesure de restauration et est gnralement couple et applique en complment dautres types de travaux tels que le remandrage, la recration de cours deau, le ramnagement des sdiments danciennes retenues suite des travaux darasement de seuils, etc. Principes gnraux La cration de ripisylve peut tre ralise : sous la forme de vgtalisation simple (plantations, boutures ou ensemencements) lorsque sa mise en uvre poursuit uniquement des objectifs de diversification de milieux et de reconstitution dun cotone rivulaire (cf. figure 4) ; sous la forme de techniques du gnie vgtal lorsque son application poursuit, en plus de considrations cologiques, des objectifs de protection contre lrosion (fascines ou tressage de saules, couches de branches rejets, caissons vgtaliss, fascines dhlophytes, lits de

plants et planons, emploi de gotextiles biodgradables, etc.) (cf. figure 5) ; de manire spontane et indirecte, favorise par : la mise en place douvrages dflecteurs (voir fiche 3 pis ), la ralisation de terrassements selon des formes et des pentes particulires, la mise en place de substrats spcifiques, bref, la cration de conditions stationnelles adaptes (cf. figure 6). Il existe dj de nombreux ouvrages sur les principes de vgtalisation (voir bibliographie), cest pourquoi on se limitera ci-aprs au rappel de deux principes fondamentaux respecter dans tout projet de restauration : proposer uniquement des espces strictement indignes et adaptes la station. En effet, ds le moment o lobjectif de lopration de vgtalisation est cologique, il est fondamental de ne proposer que des espces adaptes. Un diagnostic pralable de la station et de ses alentours est incontournable pour projeter ensuite les bonnes espces aux bons endroits (prise en compte de notions de climat, dexposition, dhydromorphie du sol, de granulomtrie et de composition des substrats en place ou mettre en uvre, etc.) ; dans un souci de diversification de milieux, il faut varier les espces, les formes, les strates, les densits de plantations, etc., et ceci dans un objectif le plus largi possible, notamment vis vis de la faune susceptible de frquenter le secteur restaur. Un projet de restauration en gnral et de vgtalisation en particulier ne devrait pas tre dtermin pour une seule espce cible dun point de vue faunistique. Il est recommand de favoriser la biodiversit en gnral.

Prconisationsncessaires lavant-projetDiagnostic de terrain obligatoire confronter avec les lments de projet (relevs de vgtation existante (adapte ou inadapte), conditions de sol, dexposition, analyse du comportement hydraulique et hydrologique de la station, etc.).

FIgure 4 : Boutures de saules en travaux gauche et plantations darbustes avec protection anti-rongeurs droite. `

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FICHE 2

Etude pralable et lments

Cration dune ripisylve

Figure 5 : Illustrations de techniques du gnie vgtal. Profil type dun tressage de saules en haut et dtail de ralisation en bas. `

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Fiche 2

Dflecteur 2e pi 1er pid)

Figure 6 : Illustration de vgtalisation avec des techniques indirectes. a) Erosion de berge concave (1996). b) Protection ralise avec des dflecteurs (1997). c) Vue du site en 2001 (4 ans aprs travaux). d) Vue du site et de la ripisylve reconstitue en 2006, soit une dizaine dannes aprs travaux. `

Contraintes de mise en uvre

Mesures connexes obligatoires Des oprations de vgtalisation doivent obligatoirement saccompagner de notions dentretien et de garantie de lentreprise titulaire du march de travaux, ceci idalement durant les 3 premires saisons vgtatives qui suivent le chantier (notions dfinir dans le cahier des charges des travaux). Veiller protger les surfaces plantes (au moins durant les trois premires saisons vgtatives) de toute dprdation (btail, rongeurs, chiens, etc.), par des cltures provisoires de protections, des protections anti-rongeurs, des paillages, des panneaux informatifs sur les travaux raliss et remerciant tout usager de respecter les plantations, etc. Mesures connexes facultatives Sans objet Techniques alternatives Sans objet

et prcautions prendreSur des rivires faible puissance, des plantations riveraines peuvent rduire fortement les processus drosion latrale, par ailleurs intressants pour la restauration dun fonctionnement plus naturel de cours deau. Il faut alors bien identifier et mettre en balance les objectifs : garantir la dynamique fluviale ; amliorer le corridor fluvial. Un surcrot de vgtation ligneuse riveraine peut galement fermer le cours deau qui aura tendance sinciser. Dans des secteurs urbaniss o lenjeu protection contre les inondations est prpondrant, un surcrot de vgtation ligneuse peut galement amener une rehausse des niveaux de crue. Des oprations dentretien et de gestion de la vgtation riveraine plante ou spontane seront peuttre ncessaires.

POUR EN SAVOIR PLUS

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FICHE 2

Adam P., Debiais N., Gerber F., Lachat B. ( paratre). Le gnie vgtal, un manuel technique au service de lamnagement et la restauration des milieux aquatiques. Ministre de lEcologie, du Dveloppement et de lAmnagement durables. La documentation Franaise. Zeh H. (2007). Gnie biologique, manuel de construction (guide publi en 5 langues). Socit suisse du gnie biologique et Fdration Europenne pour le gnie biologique.

Cration dune ripisylve

EpisTYPES DE DYSFONCTIONNEMENTS CONCERNES Homognisation des facis, rduction de la profondeur deau dtiage, etc. NIVEAU DAMBITION R1 essentiellement, ventuellement R2 SCORE GEODYNAMIQUE Tous mais efficacit quasi nulle si les vitesses dcoulement sont trs faibles

Gnralits Contexte dapplication La ralisation dpis dans un contexte de restauration est adapte pour rpondre aux objectifs suivants : recentrage et dynamisation des coulements ; diversification des substrats ; diversification des hauteurs deau ; cration de caches et abris pour la faune piscicole. Il est noter que sur des cours deau de trs faible puissance, les effets induits sont trs rduits et limits un effet de cache et abri pour la faune piscicole.

Principes gnraux La littrature prsente de trs nombreux types dpis avec des agencements de blocs denrochement, la mise en place de troncs, de pieux, la ralisation de caissons ou casiers en rondins remplis de cailloux (figure 69), lemploi de techniques issues du gnie vgtal (pis en fascines de saules, en tressages, etc.), etc. Rtrcissant localement la largeur du lit dtiage, les pis ont pour effet de crer des microturbulences des coulements hydrauliques (mme par faibles dbits) ; micro-turbulences favorables la diversification des substrats (alternance et mosaque de granulomtries diffrencies des matriaux du fond du lit).

a)

FICHE 311

Figure 7 : Exemples de diffrents types dpis. a) Epi plongeant en pieux. b) Epi en fascine de saule. c) Epi plongeant en blocs denrochement. d) Epis vgtaux pour favoriser le dveloppement de roselires. `

Epis

Cette diversification des substrats, remanis lors de chaque monte des eaux, est source de support de vie pour la faune (reproduction et dveloppement des micro-organismes, frai des poissons, etc.). Si les pis sont raliss sous forme dun agencement particulier de blocs denrochements, ils

sont galement favorables la faune piscicole de par leur rle de cache et dabri quils gnrent. La forme et lorientation des ouvrages raliss influent directement sur les effets de diversification produits (figure 8).

Figure 8 : Illustration schmatique de diffrents effets produits sur la diversification des substrats ou des hauteurs deau lies lorientation des pis (figure Biotec). `

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Fiche 3

Prconisations Etude pralable et lments ncessaires

lavant-projetLa mise en place dpis sur un cours deau exige une topographie prcise du lit mineur. Implants dans le lit mineur du cours deau et pouvant provoquer des impacts non ngligeables sur les cotes de crue, lanalyse de ces impacts est un lment pralable incontournable, sils sont mis en place sur des sites fort enjeu au regard du risque inondation (milieu urbain). Devront galement tre analyss les risques lis un ventuel approfondissement localis du lit, au dveloppement de zones rodes au droit ou en face des ouvrages prescrits, ainsi que sur le risque de pigeage de bois mort ou dembcles transports par le cours deau. Caractristiques techniques rechercher Puisquil sagit de mettre en place des pis dans un but de restauration des milieux aquatiques, il est fortement recommand de varier les formes des ouvrages, leur orientation, leurs dimensions, etc., de manire favoriser au maximum la biodiversit. Dans ce sens, il est rarement fait appel un seul ouvrage ; les pis sont raliser en srie. Il est tout fait possible de mettre en place des pis en intrados de courbure de mandre, ce qui a pour effet de dynamiser les processus drosion latrale sur la berge oppose. Dun point de vue constructif, on sattachera nanmoins respecter certains principes fondamentaux (figure 9) :

raliser des ouvrages plongeants, de manire maximiser les effets sur les courants hydrauliques ; les ttes dpis tant les parties les plus sollicites, on sattachera raliser un bon ancrage, de faon prenniser les ouvrages raliss ; pour limiter le risque de contournement des ouvrages raliss en temps de crue, on veillera bien ancrer les pis en berge ou suffisamment protger cette dernire face lrosion ; comme il a t vu, il est recommand de varier les dimensions des ouvrages, mais pour que les effets sur les coulements soient significatifs, on produira des pis dont la longueur est environ gale au 2/3 de la largeur du lit mineur. Contraintes de mise en uvre et

prcautions prendre Augmentation du risque drosion Du fait des turbulences et remous hydrauliques provoqus par les pis, il faut veiller ce que les ouvrages raliss ne soient pas eux-mmes source de dgradation des berges limitrophes, si ce nest pas l prcisment le but de leur implantation. Augmentation de la frquence des dbordements Du fait de laugmentation de la rugosit du fond du lit, il est possible que les pis aient un impact non ngligeable sur les hauteurs deau en crue et la frquence des dbordements.

FICHE 313

Figure 9 : Schma type dun pi plongeant en blocs (figure Biotec). `

Epis

Mesures connexes obligatoires La protection ncessaire des berges au droit des ouvrages pour viter que les pis ne soient terme isols au milieu du cours deau. Mesures connexes facultatives Il est trs courant que des pis soient accompagns de travaux de terrassement du lit mineur, lorsque lon cherche en rtrcir la largeur avec la mise en place de bancs ou de risbermes alternes (fiche 4). Ainsi, on pourra profiter des pis raliss pour prdisposer, ds la phase de chantier, des matriaux alluvionnaires du lit entre les pis. Techniques alternatives En alternative et suivant les cas, il peut tre ralis des mini-seuils (fiche 6), des bancs alterns ou des risbermes (fiche 4).

Dans le but de rsoudre les impacts parfois regrettables de ces processus de rajustement naturel (incision du lit, profonds bouleversements des processus de redistribution des sdiments entranant en certains secteurs dimportants phnomnes datterrissement et une rduction significative de la dbitance de la rivire, glissements des empierrements existants, affouillements de berges en des endroits forts enjeux, etc.), le Syndicat Intercommunal pour la Ralisation des Travaux dAmnagement de la Valle de lAmanon (SIRTAVA) a souhait engager un programme de travaux visant la remise en tat et la valorisation du lit et des berges de la Brenne dans sa traverse notamment du territoire de Vnarey-les Laumes. Objectifs des travaux

de restauration envisags Guider la dynamique latrale du cours deau tout particulirement de part et dautre du pont de la RD 954, afin dviter laffouillement des piles de louvrage de franchissement de la rivire puis maintenir son dimensionnement hydraulique originel. Substituer aux empierrements dgrads, dans les zones forts enjeux, des ouvrages de stabilisation de berges ayant recours aux techniques de gnie vgtal (abords de proprits bties et camping municipal limitrophe notamment). Grer la dynamique de transport solide du cours deau en favorisant les processus de dpts en des secteurs o ils ninduisent aucun problme vis--vis des usages actuels et du risque inondation. Assurer lmergence dun tronon de cours deau biologiquement fonctionnel (riche et vari en terme de facis dcoulement, dhabitats piscicoles, puis despces) et parfaitement intgr dans son environnement (enjeu paysager dans le cas dune traverse urbaine). Dvelopper une dmarche de sensibilisation accrue (matrise duvre en binme concepteur/reprsentants de lEtat, multiplication des sances de concertation et de prsentation du projet, suivi des ralisations, diffusion de supports pdagogiques (cassette vido)) dans le double but : dinciter les collectivits et gestionnaires partenaires du SIRTAVA modifier leurs rfrences en terme damnagement de cours deau lorsquelles sont confrontes des problmatiques de dynamique fluviale (rosions, atterrissements, inondations) ; de dmontrer que les travaux de chenalisation sont vecteurs de profondes perturbations et quil convient de prserver une certaine marge de libert ou espace de fonctionnalit la rivire. Niveau dambition : R2

Exemple de la restauration morpho-cologique de la Brenne Vnarey-les-Laumes

Figure 10 : Localisation du secteur (source : Goportail, IGN). `

Problmatique Affluent rive droite de lArmanon, cours deau luimme affluent de lYonne qui conflue au final avec la Seine, la Brenne est une rivire de Cte-dOr prsentant des dbits moyens annuels relativement modestes (module interannuel proche de 7,78 m3/s Montbard). Objet, au cours du sicle pass, de profonds travaux de chenalisation (de type : rescindement, recalibrage, empierrement de berges gnralis), la Brenne a naturellement recherch par la suite retrouver une morphologie plus conforme sa dynamique (dbit de pleins bords proches de 30 m3/s, puissance spcifique dveloppe de lordre de 50 W/m2).

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Fiche 3

Figure 11 : Travaux de dmontage des empierrements existants (30.08.01) puis de rutilisation des blocs dans le cadre de la mise en place dpis dflecteurs (18.09.01). `

Description des amnagements raliss Deux premires tranches de travaux de dcorrection stendant grossirement entre le dversoir du Luziau (extrmit amont) et laval du pont de la RD954, soit sur un linaire de prs de 1 200 mtres, ont t conduites durant lautomne 2001 et le printemps 2002. Prs de 2 500 tonnes de blocs dempierrement de berge ont alors t dmontes et, pour partie, vacues. Une partie de ces matriaux pierreux a t remploye in situ afin de crer un seuil de fond de stabilisation du profil en long ainsi que des ouvrages dflecteurs des courants hydrauliques (pis). Ces pis sont destins accompagner les processus drosion et de dpts en des endroits judicieusement choisis puis favoriser le dveloppement dun chenal prfrentiel dcoulement rduit et diversifi en priode dtiage. De lamont vers laval, de nombreux travaux forestiers ont t excuts de faon rajeunir les formations vgtales riveraines (dynamisation des systmes racinaires par des actions de recpage), limiter le poids des sujets arbors en rive (notamment lorsque celles-ci sont fortement exposes aux contraintes dcoulement) et oprer une stra-

tification des boisements riverains lorsque possible. Si plusieurs secteurs drosion transversale active nont pas t stabiliss en partie amont du tronon de travaux de faon nourrir le transport solide et permettre de prserver une source de recharge alluviale, une part des talus riverains a nanmoins t protge en partie mdiane et aval du secteur travaill en fonction de lacuit des enjeux existants. Ces travaux de remodelage et de vgtalisation de berges des degrs divers (avec ou sans ouvrage de stabilisation de pied, etc.) ont systmatiquement t conduits en veillant uvrer en dblai puis au moyen de techniques issues du gnie vgtal (fascines de saules, fascines dhlophytes, lits de plants et planons, gotextiles biodgradables, plantations ripicoles, ensemencements, etc.). Le march de travaux a intgr une priode dentretien et de suivi des amnagements vgtaux durant trois ans. Le cot total des deux premires tranches de travaux de restauration de la Brenne Vnarey-lesLaumes a atteint la somme de 172 420 HT pour ~ 1 200 mtres linaires de cours deau ramnag, soit ~ 145 HT/ml.

FICHE 315

Figure 12 : Dbut de reprise vgtale et formation de premiers atterrissements (14.03.02) puis tat des ouvrages en fin de premire saison estivale (25.09.02). `

Epis

Figure 13 : Dveloppement vgtal quatre annes aprs travaux (19.10.05), puis aprs cinq annes et quelques travaux de gestion des boisements ligneux (30.05.06). `

Evolution et apprciation gnrale Dune manire gnrale, il semble que les interventions conduites aient rpondu opportunment aux principaux objectifs fixs par le Matre douvrage et ses partenaires (commune de Vnareyles-Laumes et Conseil Suprieur de la Pche (ancien CSP, aujourdhui ONEMA), notamment).

Synthtiquement, il ressort que les ouvrages de stabilisation de berges raliss assurent globalement et dsormais une protection souple et efficace des talus riverains, une insertion paysagre optimale des amnagements et participent activement la scurisation des abords de la Brenne au sein de la traverse btie de Vnarey-lesLaumes.

Figure 14 : Travaux visant favoriser la reconstitution dun lit dtiage ou chenal prfrentiel dcoulement de configuration varie et adapte la nature des dbits existants (travaux au moyen dpis en blocs et oprations simples de vgtalisation ensemencements, mottes de plantes hlophytes et boutures de saules) Evolution des amnagements travers quatre annes. `

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Fiche 3

Figure 15 : Trois ans aprs les travaux, ce tronon de la Brenne "dcorrig" a retrouv une certaine diversit cologique ainsi que des facis dcoulement varis lorigine dune "mosaque" vgtale. `

Pour ce qui est de la dimension physique de lhydrosystme, les ouvrages implants en lit mineur (seuils et pis en blocs) ont galement induit un travail morphologique adapt de la rivire se traduisant aujourdhui par une diversification accrue des facis dcoulement et hauteurs deau : existence de fosses de dissipation dnergie, de mouilles au droit des ttes des pis, etc. Cette activit godynamique sest traduite galement par lmergence de nouveaux phnomnes drosion transversale, localiss, de faible ampleur (manifestations physiques limites) et ne remettant nullement en cause des usages particuliers (absence denjeux). Dun point de vue biologique, les amnagements raliss ont permis lmergence de milieux et peuplements vgtaux varis (ourlets de plantes hlophytes, boisements bois tendre et msophiles (bois durs)) puis de juguler le dveloppement de vgtaux dits xnophytes antrieurement prsents sur site. Mais aucun suivi faune/flore en tant que tel na t ralis depuis les travaux.

CONTACTNicolas Debiais Organisme : Biotec Biologie applique sarl 65-67, cours de la Libert - 69003 Lyon E-mail : biotec@biotec.fr

FICHE 317

Epis

Bancs et risbermes alternsTYPES DE DYSFONCTIONNEMENTS CONCERNES Homognisation des facis, faibles profondeurs ltiage, absence de bancs alluviaux NIVEAU DAMBITION R1-R2 SCORE GEODYNAMIQUE Tous mais les bancs alterns se formeront plus ou moins naturellement sur des cours deau transport solide moyen fort. Les risbermes artificielles sont recommander sur les cours deau faible transport solide

Gnralits Contexte dapplication La recration de bancs alluviaux alterns naturels ou de risbermes artificielles est une technique intressante dans un contexte de lit rectiligne ou quasi-rectiligne prsentant une grande homognit des facis dcoulement (PLAT dominant) ainsi que de faibles profondeurs en tiage (talement de la lame deau). Lobjectif poursuivi est donc la fois damliorer la diversit des coulements du lit mineur et den augmenter la profondeur si celleci est insuffisante mais aussi de recrer des habitats rivulaires se rapprochant de ceux que lon trouve sur les bancs alluviaux naturels. Principes gnraux La technique de restauration consiste recrer des structures se rapprochant de la morphologie des bancs alluviaux alterns qui se dveloppent sur les cours deau transport solide moyen fort. Sur ces cours deau, mme sur des tronons

naturellement ou artificiellement rectilignes, la migration des alluvions grossires se fait sous la forme caractristique de bancs alterns. Lorsque les berges sont rodables, ces bancs alterns favorisent lrosion latrale et initient le dveloppement de sinuosits, voire de mandres. Les expriences menes en laboratoire depuis plusieurs dcennies sont tout fait explicites. Les bancs alluviaux alterns se dveloppent dans des conditions naturelles ou en chenal exprimental selon un schma en plan trs rgulier : leur 1/2 longueur donde est de lordre de 4 6 fois la largeur du lit mineur pleins bords (L) ; leur longueur dveloppe dans laxe du chenal est elles aussi de 4 6 fois L ; leur largeur perpendiculairement laxe du chenal est comprise entre 0.5 et 1 L (le profil en travers est gnralement plongeant de la rive convexe vers la rive concave). Notons que ces bancs alluviaux peuvent tre plus ou moins vgtaliss selon lhydraulicit rcente du cours deau. Ils prsentent ainsi des

Figure 16 : Exprience de Yalin sur modle rduit montrant le dveloppement de bancs alterns puis de sinuosits (Yalin, 1972). `

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Bancs et risbermes alterns

FICHE 4

Figure 17 : Exemple de bancs alterns se dveloppant naturellement sur lIsre (38) rectifie et endigue (source : Goportail, IGN). `

milieux naturels rivulaires trs volutifs et extrmement riches, depuis les alluvions purement minrales jusqu des fourrs de saules vieillissants, en passant par toutes les successions herbaces.

Etude pralable et lments ncessaires

lavant-projetAnalyse obligatoire des variables godynamiques de transport solide, de puissance et drodabilit des berges vues plus haut, ceci de manire dterminer demble si la restauration sera passive ou active, simple avec la seule mise en place de dpts graveleux ou trs aboutie avec des risbermes totalement construites, voire vgtalises, etc. Caractristiques techniques respecter Le schma ci-aprs (figure 18) prsente une implantation typique de risbermes alternes dont les caractristiques sont calques sur celles des bancs alterns naturels. Contraintes de mise en uvre

PrconisationsLes principes mis en uvre de ces techniques seront trs variables selon le score godynamique du cours deau et particulirement selon ses apports solides : Apports solides moyens forts On pourra dans ce cas se contenter de crer des structures de blocages des alluvions en transit de type srie dpis (fiche 3). Si les zones de stockage dalluvions grossires se situent trs en amont du site restaurer ( plusieurs annes de transport ) on pourra ventuellement amener les matriaux directement sur le site et les disposer au droit des structures de blocage. Apports solides faibles Si les apports naturels dalluvions ne sont pas envisageables, il sera ncessaire de crer artificiellement des structures ressemblant aux bancs alterns naturels. On parlera ici de risbermes. Il est galement indispensable dadapter les ouvrages la puissance du cours deau. Ainsi, plus la puissance du cours deau sera importante, et plus les amnagements devront tre renforcs (par exemple au moyen denrochements, avec lemploi de gotextiles tisss biodgradables en coco si les risbermes sont vgtalises, etc.).

et prcautions prendreRisque daugmentation de la frquence des dbordementsLa rduction de la section dcoulement par les structures peut elle seule engendrer une augmentation de la frquence des dbordements. En milieu urbain ou priurbain, il sera donc ncessaire de modliser les effets hydrauliques de cette rduction de capacit (modle hydraulique simple monodimensionnel permettant de faire varier la rugosit du lit et/ou la section dcoulement). Le vrai risque hydraulique dans les secteurs soumis un enjeu inondation nous semble surtout li la ncessit dentretien des bancs ou des risbermes pour viter le dveloppement dune vgtation trop dense qui conduirait une rduction

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Fiche 4

Figure 18 : Schma type dimplantation de risbermes alternes (L est la largeur pleins bords) (figure MalavoiBiotec). `

beaucoup plus significative de la capacit dcoulement du lit mineur.

ter le dveloppement dune vgtation trop dense sur les ouvrages raliss. Mesures connexes facultatives Sans objet. Techniques alternatives Mise en uvre dun espace de mobilit largi de manire favoriser naturellement une divagation naturelle du lit dtiage. Mise en place dune srie dpis (fiche 3). Sur les cours deau score godynamique lev, dversement de matriaux dans le lit et laisser faire pour reconstitution dun matelas alluvial (fiche 5).

Risque daugmentation des rosions de bergesSi des bancs alterns ou des risbermes sont raliss sur des tronons de cours deau o lemprise est limite avec des enjeux humains forts de part et dautre (niveau dambition de type R1), il faut veiller ce que les ouvrages raliss ne soient pas la cause drosion des berges par effet de dflecteur et de remandrement engendr par les amnagements. Dans de telles situations, on pourra se limiter des bancs alterns ou des risbermes de dimensions plus rduites et dont la largeur nexcdera pas 0.3 L. Dans de pareils cas, comme par rapport au risque inondation , il faudra galement veiller limi-

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Bancs et risbermes alterns

FICHE 4

Reconstitution du matelas alluvialTYPES DE DYSFONCTIONNEMENTS CONCERNES Incision du lit mineur, disparition du substrat alluvial NIVEAU DAMBITION R1-R2 SCORE GEODYNAMIQUE Tous mais conseiller plutt sur les cours deau faible transport solide

Gnralits Contexte dapplication Lincision gnralise des lits fluviaux, observe sur de nombreux cours deau fond mobile, est gnralement due une surexploitation de leurs alluvions (extractions en lit mineur par le pass). Cette incision, outre les dysfonctionnements comorphologiques noncs plus haut, prsente des inconvnients humains majeurs, dont le plus grave est probablement la rduction corrlative de lpaisseur de laquifre alluvial, donc la perte, court terme, dune ressource en eau potable de qualit. Un autre impact majeur sur le plan socio-conomique est la dstabilisation douvrages dart (ponts, digues, seuils, barrages, etc.), fort coteux reconstruire ou surprotger. Les travaux de recalibrage, endiguement, enrochement, rectification ont eux aussi durablement contribu favoriser lincision des lits fluviaux et altrer fortement le fonctionnement des cosystmes aquatiques. Pour remdier ces phnomnes dincision et de disparition du substrat alluvial, et sous rserve que la dgradation ne soit pas irrversible, la solution la plus efficace long terme est la restauration dun espace de mobilit qui permettra au cours deau dajuster sa gomtrie en long, en plan et en travers et de se recharger en sdiments par le biais de lrosion latrale. Cette solution, dite passive et dun niveau dambition R3, nest pas prsente dans le cadre de ce manuel et fait lobjet dautres ouvrages spcifiques (voir bibliographie). Dans les cas o cette solution ambitieuse nest pas envisageable, il peut tre intressant de tenter de rehausser le niveau du lit mineur et de reconstituer un substrat alluvial par des mesures du type de celles prsentes ci-aprs. Principes gnraux

alluvions transportes est extrmement variable selon la nature des bassins versants, loccupation de leurs sols et les caractristiques godynamiques des cours deau eux-mmes (leur puissance spcifique notamment). Certains types damnagements modifient aussi de faon drastique les caractristiques de ce transport solide : les barrages qui pigent intgralement les sdiments grossiers et les extractions en lit mineur qui les sortent du systme fluvial. Le transport solide de sdiments grossiers ou charge de fond (la charge en suspension ne prsente pas le mme intrt) joue trois rles majeurs : cest lune des deux variables de contrle de lquilibre dynamique des cours deau. Le manque dalluvions dans le plateau de la balance gnre systmatiquement une rosion, particulirement aux dpens du fond du lit (incision) ; cest sa distribution spatiale qui cre en grande partie la diversit des facis dcoulement et des milieux alluviaux rivulaires (figure 19) ; cest le support de vie de trs nombreuses biocnoses aquatiques et rivulaires et le support de reproduction indispensable de nombreuses espces de poissons. Cest la restauration de tout ou partie de ces trois fonctions majeures que lon cherchera donc rtablir grce la mise en uvre de travaux adapts : restaurer lquilibre dynamique ; restaurer la diversit des milieux aquatiques et rivulaires (facis dcoulement, bancs alluviaux) ; restaurer les conditions dhabitat des biocnoses aquatiques.

Prconisations lavant-projetLa solution technique mettre en uvre sera fonction des caractristiques godynamiques du cours deau restaurer et notamment de lintensit et de la nature de son transport solide actuel.

Les fonctions de la charge alluviale grossireTout cours deau naturel transporte des alluvions fines et grossires. La quantit et la qualit des

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FICHE 5

Etude pralable et lments ncessaires

Reconstitution du matelas alluvial

a)

b)

c)

d)

Figure 19 : Exemples de milieux naturels crs par la distribution spatiale de la charge de fond. a) Mosaque de milieux aquatiques et rivulaires. b) Facis radier, plat et banc alluvial c) Facis plat et radier. d) Diversit de milieux sur un large banc alluvial. `

Ltude pralable sattachera donc localiser les zones de stockage et de production de la charge grossire en amont du secteur restaurer, notamment grce lutilisation des orthophotoplans de lIGN (voir chapitre concernant lvaluation des apports solides). Ltude pralable devra aussi tenter de dterminer les dlais ncessaires pour que ces masses sdimentaires arrivent sur le site de restauration. Malheureusement, la vitesse de transit des masses alluviales fluviatiles fait encore largement partie du domaine de la recherche et lon ne sait pas encore la calculer correctement. Certaines publications permettent cependant den donner un ordre de grandeur, trs variable selon les caractristiques godynamiques et gomorphologiques du cours deau : entre 30 500 m/an en moyenne. Si des stocks alluviaux sont disponibles et mobilisables une distance raisonnable du site restaurer (cest--dire dont on peut attendre larrive sous 4-5 ans), on se contentera de laisser faire la nature et de prvoir, ventuellement, des structures de blocage partiel de cette charge de fond (il ne sagit pas, par des mesures de restauration locales, daggraver le dficit alluvial en aval ; fiche 6 Seuils et rampes ). Si lon ne peut compter, ni sur des apports naturels de lamont, ni sur lrosion locale des berges (espace de mobilit), il sera ncessaire dapporter

sur place les matriaux. Cest cet apport artificiel qui est dtaill dans cette fiche. Caractristiques gomorphologiques

rechercherSi le score godynamique est lev et dans le cas de la recherche du rtablissement des fonctions morpho-cologiques de la charge alluviale de fond, on ne visera pas mettre en forme les alluvions qui seront apportes. On laissera les processus godynamiques naturels rpartir les sdiments : sous forme de bancs alterns si lon est dans une configuration plutt rectiligne (fiche 4 Bancs et risbermes alterns ) ; sous forme de bancs de convexits si le trac est plus sinueux ; sous forme de bancs alterns et de bancs mdians si lon est dans un contexte de tressage potentiel (le tressage nest envisageable que si la charge alluviale est rellement trs abondante et le lit trs large (rapport largeur/profondeur suprieur 50)). Si le score godynamique est faible et que lon ne peut donc pas compter sur la puissance du cours deau pour rpartir les sdiments apports, alors il sera ncessaire de prvoir ds leur apport le faonnement de bancs ou la configuration dfinitive de la charge en fond.

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Fiche 5

(augmentation notable des cots). Par exemple, il pourrait sagir dune granulomtrie du type 100150 mm et non du type 0-150 mm.

Choix des volumes apporterUne rgle simple consiste se baser sur lpaisseur moyenne de la couverture alluviale antrieure lincision ou sur dautres tronons non altrs. Notons quune paisseur moyenne de 50 cm, quelle que soit la taille du cours deau, semble tre une valeur minimale pour que puissent se rtablir certaines fonctions cologiques du matelas alluvial et notamment les habitats pour la faune benthique et hyporhique, les zones de reproduction pour certaines espces de poissons lithophiles (truite, ombre, barbeau, vandoise, chevaine, hotu, etc.), les zones denracinement pour de nombreux lments de la flore aquatique ou rivulaire (celle des bancs alluviaux).

Mise en uvre des dptsLa rinjection des sdiments peut se faire de diverses faons : simple dpt des matriaux le long de la berge et attente de leur reprise par le cours deau ou dversement en vrac dans le cours deau ;

Figure 20 : Exemples de travaux de recharge alluviale sur la Scie (76), avec mise en forme des matriaux apports. `

Contraintes de mise en uvre

Choix de la granulomtrie des alluvions apporterSi lon souhaite se rapprocher des conditions naturelles antrieures aux altrations, les matriaux apports devront tre sensiblement de la mme granulomtrie et du mme type gologique que ceux disponibles dans les portions non altres du tronon de cours deau ou dautres cours deau de mme type. On vitera autant que possible dapporter une trop grosse quantit de fines. Un tri granulomtrique pourra donc ventuellement tre effectu sur le site de prlvement

Figure 21 : En haut, exemple de dpt de matriaux le long de la berge en attente dune reprise par le cours deau lAzergues (69). En bas, dversement de matriaux dans la Scie (76). `.

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Reconstitution du matelas alluvial

et prcautions prendre

FICHE 5

rpartition des alluvions en couche homogne sur lensemble de la zone restaurer, sur une paisseur compatible avec la capacit dcoulement ncessaire au transit des crues de projet (calcul de section capable) ; cration dune morphologie de bancs alluviaux alterns (fiche 4 correspondante).

Mesures connexes obligatoires Dans le cas de dversement de matriaux dans le lit du cours deau, pches lectriques de sauvegarde ncessaires et respect des priodes de reproduction de la faune piscicole notamment. Mesures connexes facultatives Il a t vu que les cours deau transportent leurs alluvions des vitesses comprises entre 30 et 500 m/an en moyenne interannuelle. De ce fait, il est vident que les matriaux apports sur le site restaurer seront moyen terme dplacs vers laval (et contribueront de ce fait au bon quilibre des tronons situs en aval), mais la mesure de restauration ne peut ainsi pas apparatre comme dfinitive. Plusieurs solutions sont envisageables pour faire perdurer la restauration du matelas alluvial : rinjecter rgulirement un certain volume de matriaux sur le site : ce serait la solution la plus pertinente du point de vue du fonctionnement global du cours deau (mais par ncessairement du point de vue du bilan cologique global. Voir pollution lie au transport) ; injecter des matriaux dun diamtre moyen suprieur la force tractrice critique du secteur (mais alors aux dpens de ladquation avec certaines fonctions cologiques) ; piger une partie des alluvions sur place au moyen de mini-seuils ou rampes (fiche 6) ou encore au moyen dpis (fiche 3) (risque daggravation ou de prennisation du dficit sdimentaire en aval). Techniques alternatives Cration de bancs et risbermes alterns (fiche 4).

Choix du site de prlvement des matriauxIl est bien vident que les prlvements de matriaux ne doivent pas se traduire par un dficit au droit et en aval du site dextractions. On privilgiera donc : les queues de retenues de seuils ou de barrages ; les matriaux recueillis loccasion darasements datterrissements ncessaires au bon fonctionnement hydraulique (en zone urbaine notamment) ; ventuellement les matriaux provenant de gravires en lit majeur si celles-ci sont ralises dans les rgles, cest--dire bien au-del de lespace de mobilit du cours deau. On cherchera des zones de prlvement une distance raisonnable du site restaurer pour limiter les cots financiers du transport. On prendra toutes les prcautions pour viter la prolifration despces xnophytes, cest--dire que lon vitera le prlvement de matriaux dans des sites potentiellement pollus .

NOTAAttention au bilan cologique global de lopration. Pour mmoire, il faut 100 camions pour apporter 1 000 m3 dalluvions, volume moyen pour restaurer un secteur de 100 m de long sur 20 m de large et sur 0.5 m dpaisseur.

Exemple Voir exemple de la Scie (fiche 13).

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Fiche 5

Seuils et rampesTYPES DE DYSFONCTIONNEMENTS CONCERNES Incision du lit, homognisation des facis, dconnexion des zones humides du lit majeur NIVEAU DAMBITION R1-R3 SCORE GEODYNAMIQUE Tous

Gnralits Contexte dapplication Ldification de seuils et rampes est une mesure adapte, et souvent mme ncessaire, pour viter ou limiter des phnomnes dincision du lit, en particulier sur les cours deau les plus puissants ayant subi des chenalisations excessives ou des extractions importantes de matriaux alluvionnaires.

Sur des cours deau peu puissants, la ralisation de seuils et rampes peut poursuivre des objectifs de diversification des facis ou de reconnexion de zones humides annexes au cours deau. Comme il a t vu, ldification de seuils sur un cours deau peut galement tre applique en tant que structure de blocage de la charge de fond (voir fiche 5). Principes gnraux Comme pour les pis (fiche 3), les seuils et rampes (en particulier les seuils) peuvent tre raliss avec toutes formes de matriaux : blocs denrochements, rondins de bois, cages remplies de matriaux inertes, caissons, gabions, etc. On se limitera ici prsenter la ralisation de seuils et rampes en blocs, qui paraissent le mieux rpondre des critres dintgration des ouvrages, qui permettent une plus grande souplesse de mise en uvre et offrent une meilleure attractivit pour la faune piscicole.

ATTENTIONAttention de ne pas remplacer un dysfonctionnement (incision/dconnexion) par un autre (voir paragraphe sur les effets ngatifs des seuils : modification des flux effets retenue effets de point dur). Eviter les ouvrages hauts et ayant une incidence marque sur le profil en long du cours deau.

a)

c)

Figure 22 : a) et b) Seuils en rondins de bois ( dconseiller). c) Seuil en enrochement ( conseiller). En effet, selon nous, la mise en place de seuils en enrochements permet un rendu plus respectueux des processus naturels, en limitant la largeur de la lame deau. `

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Seuils et rampes

FICHE 6

Prconisations Etude pralable et lments ncessaires

lavant-projet Ncessit dun profil en long dtaill du tronon de cours deau concern. En effet, mme au stade de ltude prliminaire, aucun calage de seuil ou de rampe (dfinition du nombre douvrages mettre en place, du dnivel compenser, etc.) ne peut tre propos sans un profil en long de ltat initial avant travaux de restauration. La mise en place douvrages transversaux (seuils/rampes) doit tre utilise uniquement en tant que remde un dysfonctionnement identifi (incision, homognisation des facis, dconnexion des zones annexes au cours deau), de manire rtablir un profil en long quilibr du cours deau. Cette mesure de restauration ne doit en aucun cas artificialiser davantage le cours deau en provoquant de nouvelles perturbations. Dans cet esprit, le dimensionnement des ouvrages doit saccompagner dune analyse des impacts attendus des propositions (positifs et ngatifs). Caractristiques techniques rechercher Sur la base dun diagnostic et dun recensement des espces piscicoles prsentes (ou potentiellement dsirables) sur le cours deau considr, on veillera construire des ouvrages parfaitement franchissables en respectant les principes suivants (figure 24) : hauteur de chute infrieure ~ 20 cm, et si la dnivellation de louvrage doit tre suprieure (rampe), dveloppement de surfaces htrognes, avec une succession de zones localement plus profondes et propices au repos intermdiaire de la faune piscicole ; mise en place de structures rugueuses, facilitant la progression du poisson et limitant les effets dacclration des courants hydrauliques, en particulier en partie amont de louvrage qui constitue le point le plus sensible pour la faune piscicole (fatigue due la progression) ; dveloppement douvrages (rampes) faible pente et gnralement infrieure ou gale 5 Horizontal/1Vertical (5H/1V) ; ancrage suffisamment profond, la fois ct amont et aval de louvrage ralis, afin dviter quune ventuelle incision du lit mineur, mme localise, rende louvrage infranchissable (figure 23) ; ancrage suffisamment profond des ouvrages en berges, pour viter un risque de contournement ; forme lgrement incurve ou cintre de louvrage en son centre, pour viter un talement de la lame deau lors de ltiage.

Exemples daffouillements en pied de seuils, rendant les ouvrages infranchissables par la faune piscicole. `

Contraintes de mise en uvre

et prcautions prendreOn veillera viter au maximum la mise en suspension de sdiments lors des travaux (effets de colmatage du fond du lit laval, asphyxie de certains lments de la faune aquatique). On vitera dans la mesure du possible les travaux en eau (figure 25) : en dtournant les coulements dans une canalisation provisoire pour les petits cours deau ; en travaillant par moiti du lit et batardeaux pour les plus grands cours deau.

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Fiche 6

Seuil

Rampe

Illustration de principes respecter dans la ralisation de seuils (en haut) ou de rampes (en bas) pour garantir la franchissabilit piscicole. `

Mesures connexes obligatoires Un seuil ou une rampe induit invitablement une acclration localise des coulements hydrauliques. Cette acclration aura tendance crer une fosse de dissipation dnergie laval. Si lemprise des travaux de restauration est limite, la protection des berges de cette fosse sera ncessaire (gnie vgtal favoriser). Mesures connexes facultatives Comme il a t vu, la mise en place de seuils/ou rampes constitue une mesure frquente pour limiter les processus dincision dun cours deau. Ds lors, de tels ouvrages seront avantageusement coupls des apports de matriaux en vue de lexhaussement du fond du lit (fiche 5 reconstitution du matelas alluvial ), en particulier sur les cours deau dont le transport solide est faible. Techniques alternativesFigure 25 : Exemple de drivation des eaux sur un petit cours deau en haut et batardeaux en graviers sur un plus grand cours deau en bas. `

Si le dysfonctionnement identifi est lincision, une alternative possible la mise en place de seuils peut tre reprsente par des apports de matriaux (fiche 5), la dvgtalisation de cer-

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Seuils et rampes

FICHE 6

tains bancs pour favoriser la mobilisation des fonds, la mise en place dpis (fiche 3), et surtout la dfinition dun espace de mobilit (voir bibliographie). Si le dysfonctionnement identifi est lhomognisation des facis, plusieurs alternatives sont possibles : mise en place de bancs alterns, de risbermes (fiche 4), dpis et dflecteurs (fiche 3), la cration de caches, abris et amnagements piscicoles (fiche 1), etc.

POUR EN SAVOIR PLUSAdam P., Debiais N., Gerber F., Lachat B. ( paratre). Le gnie vgtal, un manuel technique au service de lamnagement et la restauration des milieux aquatiques. Ministre de lEcologie, du Dveloppement et de lAmnagement durables. La documentation Franaise. Lenormand (1999). Les petits amnagements piscicoles, guide technique. Agence de lEau Adour-Garonne.

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Fiche 6

Reconnexion dannexes hydrauliques(hors suppression de digues)TYPES DE DYSFONCTIONNEMENTS CONCERNES Absence ou mdiocrit des connexions entre le lit mineur et ses annexes hydrauliques NIVEAU DAMBITION R2 R3 SCORE GEODYNAMIQUE Tous

Gnralits Contexte dapplication Les dconnexions, ou la mdiocrit des connexions entre un lit mineur et ses annexes hydrauliques, peuvent avoir des impacts cologiques trs importants. Ce sont en effet des lments majeurs de lhydrosystme fluvial en tant que zones de reproduction et de grossissement pour de nombreuses espces de poissons et en tant que zones vitales pour dencore plus nombreuses espces dinsectes, de batraciens, damphibiens, doiseaux et de vgtaux typiques de ces milieux fluviaux ou prifluviaux. La reconnexion entre le lit mineur et les annexes hydrauliques du lit majeur peut donc tre une solution de restauration des fonctionnalits globales de lhydrosystme. Cependant, il est souvent tout fait normal que les annexes hydrauliques disparaissent progressivement sous leffet de processus godynamiques (sdimentation) et cologiques (vgtalisation). Elles sestompent au fil des annes ou des sicles selon le type de cours deau et leur disparition nest pas ncessairement indicatrice dun dysfonctionnement du systme. Il est donc trs important de se poser la question de la relle ncessit dune restauration avant toute intervention.

Principes gnraux La diversit des cas de figure de dconnexion dannexes hydrauliques et la diversit des projets de restauration qui pourrait en dcouler est telle quil serait ncessaire de rdiger un guide ddi entirement ce sujet. Lobjectif des prconisations proposes ici est plus modeste et vise essentiellement fournir quelques lments de rflexion et quelques orientations techniques aux gestionnaires dsireux damliorer la fonctionnalit globale de leur hydrosystme. Quelques lments thoriques sur lorigine des annexes hydrauliques sont indispensables.

Les annexes hydrauliquesLes annexes hydrauliques correspondent gnralement danciens chenaux ou tracs de la rivire. Elles sont nommes selon les rgions et selon leur niveau de dconnexion : mortes, noues, raies, baissires, lnes, boires, couasnes, etc. Leur cration puis leur lente disparition sont dues des processus godynamiques naturels : recoupement de mandres, fermeture par lamont puis par laval sous leffet de dpts alluvionnaires, comblement progressif par dpt de matires en suspension et dveloppement de la vgtation, dabord aquatique puis terrestre.

Figure 26 : Des annexes hydrauliques naturellement dconnectes diffrents stades volutifs sur un cours deau du bassin amazonien (source : Google Earth). `

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Reconnexion dannexes hydrauliques (hors suppression de digues)

FICHE 7 7 FICHE

Il arrive que les recoupements soient artificiels (paragraphe sur les rescindements) pour acclrer lcoulement, rectifier des parcelles dans le cadre dun remembrement, etc., et que le comblement et la dconnexion de ces anciens chenaux soient acclrs par des interventions humaines directes (comblement par des matriaux inertes afin de mettre en culture plus rapidement) ou indirectes (incision du lit suite aux extractions, ce qui favorise la dconnexion et acclre le dveloppement vgtal et la sdimentation).

Typologie simplifieNous proposons ici une typologie des annexes hydrauliques en remaniant lgrement la terminologie propose dans les annes 80 par lquipe du PIREN Rhne (Roux et al., 1982).

NOTANe sont prsentes ici que les annexes hydrauliques naturelles . Sont exclus les fosss ou autres artefacts (gravires, tangs) qui peuvent aussi faire parfois lobjet de projets de (re)connexions.

Quatre grands types dannexes hydrauliques peuvent tre identifis, certains pouvant tre dclins en sous-types. Ils sont prsents ci-dessous dans lordre dcroissant de leur frquence de connexion avec la rivire (photomontage figure 27, p. 33). EUPOTAMON (EUPO) : le chenal rcemment recoup communique avec le cours deau principal par laval et par lamont, quel que soit le dbit. Le fonctionnement hydraulique sapparente un certain temps celui dun chenal secondaire. PARAPOTAMON (PARA) : le bras mort est connect par lune de ses extrmits, gnralement par laval du fait du dpt massif dalluvions et de bois morts lentre de lancien chenal. 3 stades volutifs sont distingus : PARA1 : connexion par laval quel que soit le dbit et par lamont en eaux moyennes ; PARA2 :connexion par laval en eaux moyennes et par lamont en hautes eaux ; PARA3 : connexion par laval en hautes eaux et par lamont en crue annuelle. PLESIOPOTAMON (PLESIO) : pas de connexion nette par laval ni par lamont. Mise en eau lors de la crue annuelle. PALEOPOTAMON (PALEO) : le bras mort est compltement spar du chenal. La mise en eau se produit lors des crues dpassant le dbit de pleins bords (crue biennale et suprieure). 2 stades volutifs : PALEO1 : les restes dun chenal, mme trs colmat, sont visibles. Il y a continuit sur une certaine longueur.

PALEO2 : on nobserve plus que des petites dpressions discontinues. Quelques lments complmentaires : ces diffrents stades volutifs peuvent tre plus ou moins aliments par la nappe alluviale mais ce processus est trs variable car fortement li la qualit des alluvions du lit majeur (permabilit, transmissivit) ; chaque stade volutif a son propre fonctionnement hydraulique, sdimentologique et, naturellement, cologique. Ainsi, la prsence de trous deau dconnects les uns des autres au sein de lannexe, est une caractristique naturelle dun plsiopotamon ou dun palopotamon. Vouloir les reconnecter relve dun objectif qui va plus loin quune restauration : par exemple la recherche dun retour un stade volutif antrieur de type parapotamon 1 ; chaque stade volutif prsente un intrt en termes de milieux et de richesse biologique. Mme un palpotamon avec des trous deau dconnects les uns des autres. Les photos page suivante illustrant cette typologie des annexes hydrauliques sont un photomontage ralis partir dune photo initiale prise dans un environnement agricole (prairie), type frquent doccupation des sols dans les plaines alluviales franaises. Les stades volutifs reprsents ici illustrent donc une volution lie des processus naturels mais aussi lintervention humaine dans un objectif agricole (essartement progressif de la vgtation). Les dconnexions artificielles dannexes hydrauliques ont gnralement deux origines : causes directes : fermeture volontaire de ces annexes par des ouvrages (digues, protections de berges, vannes, etc.) particulirement lorsque ces annexes sont elles-mmes dues des rescindements volontaires ; causes indirectes : fermeture ou asschement acclrs de ces annexes suite des processus dincision, souvent eux-mmes dus des interventions humaines (endiguements, recalibrages, rescindements de mandres et surtout, extractions de matriaux alluvionnaires).

Prconisations Etudes spcifiques

Etude pralable de faisabilitLtude pralable est fondamentale. Elle devrait tre ralise lchelle dun tronon gomorphologique (quelques kilomtres plusieurs dizaines de kilomtres selon la taille du cours deau) et non la seule chelle locale, comme cest gnralement le cas aujourdhui. Une tude pralable comprendra les deux lments fondamentaux suivants : le diagnostic ; la dtermination des objectifs de la restauration.

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Fiche 7

Figure 27 : Typologie simplifie des annexes hydrauliques. Malavoi 2004, daprs Roux et al. (1982). `

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Reconnexion dannexes hydrauliques (hors suppression de digues)

FICHE 7

Figure 28 : Approche historique permettant dvaluer lge des annexes (les mortes en Franche-Comt).

Le diagnostic Ce diagnostic doit permettre notamment : de dterminer les causes de la dconnexion ou de lasschement de la ou des annexes hydrauliques du tronon : causes naturelles/artificielles/mixtes. Une analyse historique gomorphologique, voire de biologie vgtale, permettra ventuellement de connatre la date de rescindement de la sinuosit lorigine de lannexe et de dterminer le degr de maturit de celleci ; de mieux connatre la frquence, la dure et les modalits de connexion actuelles entre la ou les annexes et le cours deau principal ; si possible dvaluer la frquence, la dure et les modalits de connexion naturelles ; dvaluer limpact cologique rel de cette ou de ces dconnexions (perte de zones de reproduction pour certaines espces de poissons, perte dhabitat pour les biocnoses lies ce type de milieu). La recherche dindicateurs biologiques de fonctionnement des annexes peut tre intressante (ainsi, le peuplement piscicole de lannexe est un indicateur du degr de connectivit ou la nature des formations vgtales et leur stratification) ; de vrifier si les processus de cration dannexes hydrauliques sont toujours actifs sur le tronon dtude (cest--dire une dynamique fluviale active dans un espace de mobilit prserv).

La dtermination des objectifs de la restaurationLes diffrents lments de diagnostic vus ci-dessus doivent conduire une phase importante de rflexion sur les objectifs de la restauration de la ou des annexes hydrauliques du tronon de cours deau considr. Jusqu ces dernires annes, la plupart des projets, gnralement ports par les fdrations de pche et le Conseil Suprieur de la Pche (aujourdhui ONEMA), avaient pour objectif principal et parfois unique de restaurer des frayres brochets. Il tait en effet apparu que ce poisson carnassier forte valeur halieutique tait le principal perdant de la mauvaise fonctionnalit des annexes hydrauliques qui constituaient autrefois lune des zones favorables pour sa reproduction. On a donc longtemps restaur des frayres brochets : en reconnectant les bras morts au cours deau principal, gnralement par curage de la connexion aval (arasement des atterrissements, vacuation des embcles) ; en recreusant et largissant ces bras morts ; en supprimant une grande partie de la vgtation arbore pour augmenter lensoleillement ncessaire la croissance des embryons ; Ces projets pionniers ont eu gnralement des effets positifs sur les compartiments piscicoles. Par contre, leurs effets sur lamlioration globale de ces annexes sont plus mitigs dans la mesure o les prconisations valables pour le brochet ne le sont pas ncessairement pour tous les lments des biocnoses infodes ces bras morts (notamment la recherche dune optimisation de lensoleillement). Il apparat aujourdhui important de privilgier une restauration fonctionnelle globale. Les matres douvrage devront donc, ds les tudes pralables, se positionner sur les rsultats recherchs :

ATTENTIONCe diagnostic doit permettre aussi de vrifier labsence despces patrimoniales ou protges au sein de lannexe que lon souhaiterait restaurer. Leur prsence pourrait se traduire par une impossibilit rglementaire de raliser lopration de restauration.

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Fiche 7

piscicoles et halieutiques : amlioration du fonctionnement des frayres brochet (nota : une frayre brochet ncessite une inondabilit temporaire) ; cration ou restauration dhabitats lentiques et profonds pour les gros carnassiers (connexion permanente, avec un objectif coin de pche assez affirm) ; essentiellement autres (cologie vgtale, avifaune, entomofaune, batraciens, cyngtiques, etc.) ; mixtes (restauration dune fonctionnalit globale). De ce choix dpendront en grande partie les prconisations techniques.

Granulomtrie des sdiments constituant le fond et le remplissage des annexes.

Etudes de suiviUn document rcent synthtise de manire quasiexhaustive les tudes ncessaires au suivi des annexes hydrauliques (Dupieux, 2004). Nous y renvoyons donc le lecteur. Caractristiques gomorphologiques

rechercherElles reposent essentiellement sur : le type dannexe restaurer, identifi sur la base de la typologie sommaire prsente plus haut ; lorigine de la dconnexion ; les objectifs de la restauration. Dune manire gnrale, ainsi que nous le prconisons dans la plupart des fiches techniques, la restauration idale consiste le plus souvent se rapprocher des caractristiques hydromorphologiques et des processus de fonctionnement naturels.

Elments ncessaires lavant-projet Trac en plan prcis du secteur dtude et photographies ariennes IGN, si possible sous SIG + photographies obliques prises basse altitude. Profil en long du cours deau principal : fond + ligne deau dtiage. Topographie fine des annexes restaurer (profils en long et en travers) : fond alluvial grossier, surface des sdiments fins (limons, argiles, vases etc.). Localisation des bouchons (enchevtrement de vgtaux + alluvions). Modlisation des lignes deau pour la crue annuelle la crue quinquennale (Q1 Q5) du cours deau pour calage des cotes darasement ou de dsenvasement.

Types dannexes restaurerIl est vident que plus la dconnexion de lannexe sera rcente (eupotamon parapotamon), plus il sera ais de la reconnecter, si tel est lobjectif des travaux. A priori, la reconnexion dannexes de type palopotamon ne devrait pas tre envisage.b)

c)

d)

Figure 29 : Exemples de documents ncessaires lavant-projet. a) Plan topographique, b) Photographie arienne (Bdortho). c) Couplage des 2 sous SIG, d) Vue oblique.

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Reconnexion dannexes hydrauliques (hors suppression de digues)

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Origine de la dconnexionFermeture aval naturelle Rappelons que la fermeture naturelle des annexes se fait initialement par lamont, sous leffet dun dpt alluvial important coupl des amoncellements dembcles. Souvent en effet, pendant plusieurs annes encore aprs le recoupement, un coulement prfrentiel de crue continue transiter par lancien chenal recoup, transportant des sdiments grossiers et des bois morts qui se dposent assez rapidement dans ce chenal abandonn. Puis, au fil des annes, la connexion aval se bouche aussi suite des processus identiques : alluvionnement par contre-courant, dpt dembcles. Dans ce cas de figure, si lannexe est encore un stade dvolution de type parapotamon 1 ou 2, de simples travaux de dbroussaillage coupls quelques terrassements lgers au niveau de la connexion aval peuvent permettre de reconnecter lannexe au cours principal. Se posera ensuite la question de la frquence de reconnexion souhaite qui orientera le niveau de terrassement au droit du bouchon alluvial (voir objectifs de la restauration). Fermeture aval artificielle Le cas le plus frquent est la prsence dun ouvrage (digue, protection de berge, etc.) au niveau de la connexion aval, particulirement lorsque les annexes elles-mmes sont dues des rescindements artificiels. Dans ce cas, la simple ouverture de la structure au droit de lancienne connexion peut tre suffisante pour restaurer les fonctionnalits de lannexe (associe comme prcdemment des travaux de dbroussaillages et de terrassements lgers). Nota : ce nest pas toujours facile dans la mesure o certaines digues ou protections de berges sont souvent surmontes dune voie de communication. Fermeture naturelle ou artificielle + incision du cours deau principal Lorsque la diffrence de niveau altitudinal entre le fond naturel de lannexe et le fond du cours deau est importante (de lordre de 1 1.5 m), suite une incision du lit mineur notamment, la reconnexion simple par terrassement lger et enlvement dembcles ne suffit plus. Des travaux plus lourds de terrassement deviennent ncessaires : surcreusement la jonction annexe/lit mineur ; surcreusement tout le long de lannexe pour regagner des surfaces potentiellement submersibles (cote de surcreusement dterminer selon la frquence et la dure souhaite de connexion et de submersion) ; ventuellement surlvement du lit mineur par des dpts alluvionnaires (fiche 5) ou par la mise en place de seuils ou rampes (fiche 6), mais attention aux impacts qui peuvent tre ngatifs de telles interventions.Figure 30 : Exemple dannexe dconnecte sur cours deau incis. Le fond de lannexe (vue de face sur la photo) est perch plus d1m du niveau moyen des eaux. `

NOTAQuel que soit le type de terrassements effectus, les matriaux de dblais devraient tre remis dans le lit actif du cours deau. Il faut absolument viter de crer des remblais tout le long de lannexe reconnecte ou au droit de la jonction annexe/lit vif, ceci dune part pour limiter la prolifration despces vgtales xnophytes et pour viter de crer des obstacles aux coulements (digues, merlons, etc.) entranant de nouveaux dysfonctionnements.

Les objectifs de la restaurationRestauration vocation piscicole et halieutique Deux grands types dobjectifs piscicoles et halieutiques sont identifiables : la restauration de frayres brochets ; la restauration dannexes connexion permanente. Restauration de frayres brochet Pour la restauration de frayres brochet, nous renvoyons le lecteur louvrage de Chancerel (2003). Les principes de restauration sont gnralement les suivants : assurer la continuit hydraulique entre lannexe et le cours deau, au moins une partie de lanne ;

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araser les zones dalluvionnements dans lannexe pour tendre les surfaces inondables productives et les priodes dinondabilit. Attention : linondabilit des frayres doit tre temporaire (8 10 semaines en mars-avril). On peut chercher se rapprocher dun parapotamon 2 ou 3 ; ouvrir le milieu (limination de la vgtation arbustive et arbore en excs) pour favoriser le dveloppement de la strate herbace (support de ponte) et laugmentation des tempratures en priode dincubation des ufs. Restauration de connexions permanentes On recherche ici une connexion permanente ou quasi-permanente avec le cours deau (type parapotamon 1). Lobjectif est dobtenir des habitats lentiques et profonds, plus ou moins ombrags, pour laccueil dune vaste gamme despces/stades de poissons. Restauration fonctionnelle globale Cest ce type de restauration que nous prconisons ici. Il doit tre fond sur une analyse pertinente et objective du caractre dysfonctionnel de la dconnexion ou de la mauvaise connexion entre les annexes et le cours deau. Dans le cas o les annexes prsenteront un degr de maturit normal et non aggrav par des interventions humaines, il faudra se poser la question de lutilit de la restauration (faut-il restaurer un parapotamon ou un palopotamon naturels ?). La rponse peut tre positive si la dynamique fluviale du cours deau ne permet plus la recration naturelle dannexes hydrauliques (protections de berges, endiguements, etc.). Il peut tre souhaitable dans ce cas de limiter le vieillissement de certaines annexes pour garantir lexistence de diffrents stades volutifs sur le tronon concern. On tendra donc conserver un certain nombre dannexes au stade eupotamon, parapotamon 1 3, plsiopotamon, etc.

Dans le cas dun dysfonctionnement avr (fermeture par un ouvrage, remblaiement, incision acclre du lit mineur) des travaux de restauration fonctionnelle globale sont envisageables. Pour une restauration fonctionnelle globale, les principes que lon peut recommander font appel aux techniques damnagement par gnie cologique qui prconisent notamment ladaptation des formes des fonds et des berges de chaque annexe en fonction de son idal cologique (le type fonctionnel duquel on essaiera de se rapprocher). Dans ce sens, on visera produire un remodelage vari des talus riverains (et si possible avec des pentes douces), une variation des profondeurs et un chenal dcrtement prfrentiel pour viter de piger la faune piscicole la dcrue. Contraintes de mise en uvre

et prcautions prendreReconnexion amont ou reconnexion aval ? Reconnexion amont La reconnexion dune annexe par son extrmit amont nest a priori pas naturelle (on sait que les annexes se dconnectent prioritairement par lamont). Sa mise en uvre engendre de plus des tudes puis des travaux complexes afin doptimiser : le dimensionnement de louverture ; son orientation par rapport aux axes dcoulement du cours deau principal. En effet, une alimentation amont, notamment sur un cours deau transport solide lev, risque de se solder par une fermeture trs rapide par suralluvionnement et dpt dembcles. Un surdimensionnement peut se traduire par une reprise de lannexe par le cours deau principal. La reconnexion amont nest donc a priori pas conseiller, sauf, si ncessaire, sur les cours deau faible score godynamique.

Figure 31 : Terrassements de berges dannexes hydrauliques en pente leve gauche, offrant peu de place la diversit biologique et variations de profils beaucoup plus doux droite, devant permettre la reconstitution de sries vgtales adaptes. `

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Reconnexion aval Cest le meilleur type de connexion puisquil se rapproche du fonctionnement naturel. Le risque de comblement par des sdiments et des branchages existera aussi, particulirement sur les cours deau forte charge alluviale, mais sera moins rapide que par lamont. Il ncessitera nanmoins : soit des structures hydrauliques particulires permettant lauto-curage naturel de la connexion (pis, rtrcissement du lit mineur du cours deau principal au droit de la connexion). Nous dconseillons a priori cette mthode qui ajoute un amnagement hydraulique lourd ; soit un entretien rgulier de la connexion (pas de temps dterminer empiriquement sur la base dun suivi sur quelques annes).

Exemple de reconnexion dannexes hydrauliques en bordure de la Marne dans le dpartement de la Marne

d)

Priode dinterventionIl est important dintervenir hors priode de nidification ou de reproduction des espces remarquables. Il faut procder de cas en cas, mais gnralement les travaux schelonneront entre la mi-aot et novembre, afin de profiter des conditions de basses eaux sur bon nombre de cours deau. Chaque chantier devra tre trs ponctuel (dune semaine 2 mois maximum). Mesures connexes obligatoires Plantations, enherbement sur les parties terrasses exondes pour viter la prolifration despces vgtales envahissantes. Mesures connexes facultatives Structures de rgulation du niveau des eaux dans lannexe. Techniques alternatives Mise en uvre dun espace de mobilit afin de rinitier les processus de cration dannexes (solution long terme : 50-150 ans). Rehausser le niveau du lit mineur du cours deau principal : par la mise en uvre dun espace de mobilit et apport alluvial par rosion des berges ; par la mise en place de seuils ( dconseiller car engendre dautres impacts). Rajeunissement du processus de maturation de la vgtation riveraine des annexes par des travaux dentretien.Figure 32 : Localisation des sites de restauration. a) Site de Matougues. b) Site de Rcy. c) Site dAblancourt. d) Site de Soulanges (source : Goportail, IGN). `

Problmatique Prconis par le Schma Dpartemental de Vocation Piscicole (PDVP) du dpartement de la Marne, qui a t labor de 1985 1987 et approuv en 1989, de nombreuses rhabilitations dannexes hydrauliques ont t menes sur les principales rivires du dpartement de la Marne, en particulier sur la Marne, la Saulx, lAube et lOrnain. Cest ainsi que plus de 55 noues ont t reconnectes. Le prsent exemple prsente quelques-uns des travaux raliss sur la Marne. Objectifs des travaux de restauration envisags Les nombreux travaux mens, en cours ou projets sur les noues du Dpartement de la Marne, poursuivent des objectifs bass sur une attention particulire lie au peuplement piscicole mais fai-

POUR EN SAVOIR PLUSChancerel (2003). Le Brochet, biologie et gestion. CSP. Coll. Mise au point Favre E. (2007). Les anciens bras fluviaux. Lnes, boires, noues, etc. Conservatoire RhneAlpes des Espaces naturels. Dupieux. (2004) Elaboration dun protocole commun de description et de suivi des Annexes Fluviales du programme Loire nature. Programme Loire nature, mission scientifique

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sant nanmoins appel une philosophie dintervention plus largie. Cest ainsi que lon peut mettre en avant les points suivants : ressource en eau : amliorer la gestion globale des prlvements pour lirrigation ; ajuster les rgles de gestion des barrages rservoirs ; qualit de leau : rajuster les objectifs de qualit ; rduire limpact des activits vini-viticoles ; rduire la pollution diffuse en milieu urbain et rural ; qualit de lhabitat piscicole : prenniser certains habitats reconnus remarquables ; amliorer la diversit de lhabitat piscicole ; amliorer la libre circulation des poissons. Niveau dambition : R2

Un chenal denviron 100 mtres de long a t cr en 2003 ct amont dun bras mort (ouvert avant travaux uniquement ct aval). Les matriaux ont t laisss sur place (tals sur les cts du chenal), les surfaces terrasses nont pas t vgtalises. B) Site de Rcy Travaux non encore raliss. Il est prvu de reconnecter un bras mort existant par lamont.

Figure 34 : Illustrations de lannexe hydraulique dans son tat existant. `

A) Site de Matougues

C) Site dAblancourt En 2003, un dsenvasement/ouverture a t cr par laval, les matriaux poss en bordure de la noue sans exportation.

Chenal Marne

Bras mort

Bras mort

Figure 33 : Illustration du chenal rouvert . `

Figure 35 : Illustration de louverture vers laval ralise sur la Marne. `

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Reconnexion dannexes hydrauliques (hors suppression de digues)

Description des interventions La Fdration de la Marne pour la Pche et la Protection du Milieu Aquatique (FMPPMA), seconde par la Cellule dAssistance Technique lEntretien des Rivires de la Marne (CATER) a procd pralablement tous travaux un recensement et un tat des lieux de lensemble des cours deau en gnral (tudes comprenant la fois les berges, le lit mineur et lit majeur sous des aspects aussi divers que lhabitabilit piscicole, la qualit deau, la quantit deau, le recensement piscicole et le niveau daltration, etc.) et des noues en particulier. Concernant plus prcisment les noues, chacune delles a t recense, rpertorie et cartographie. Toutes les actions dentretien, de travaux, puis de recensement piscicole sont rpertories. De cet tat des lieux, diffrentes actions (ou non-actions ) sont alors dfinies, du laisserfaire lentretien courant (tel que lenlvement dembcles, le rajeunissement de la ripisylve), des actions plus lourdes de dsenvasement et de vraies reconnexions. Quatre noues ont ainsi t visites :

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D) Site de Soulanges Connexion dannexe hydraulique rouverte deux reprises, les matriaux dexcavation dposs sur les cts.

Figure 37 : Illustrations dun secteur dynamique de la Marne laval du site de Matougues gauche et laval du site de Rcy droite. `

Figure 36 : Vues des travaux effectus. `

Concernant les cots de travaux, ceux-ci sont trs faibles et ne peuvent tre identifis pour telle ou telle reconnexion. En effet, les marchs de travaux comprennent un ensemble doprations de reconnexions, tel que par exemple une tranche de 11 000 HT pour la reconnexion de plusieurs annexes hydrauliques lamont de Chlons.

que lon ne peut que saluer. Ensuite, il serait peuttre plus judicieux de se limiter intervenir uniquement o des dysfonctionnements dus des activits anthropiques sont avrs, tels que certains des secteurs o le lit de la Marne a t chenalis pour permettre lexploitation de gravires par exemple, et o le lit a vraisemblablement tendance sinciser. (figure page suivante).

Apprciation gnrale La plupart des travaux de reconnexions dannexes hydrauliques ralises sur la Marne de part et dautre de Chlons-en-Champagne lont t sur un secteur particulirement mobile et dynamique du cours deau. De ce fait, labandon de bras ou danciens mandres du cours deau apparat davantage comme un phnomne naturel li la dynamique de mobilit de la Marne qu des actions anthropiques, sources de dysfonctionnements morphologiques. Toute volont de recrer ou de rouvrir des connexions entre le lit actif et ses annexes hydrauliques suit ds lors un objectif et un parti pris avant tout piscicole et non forcment de restauration globale et fonctionnelle des milieux aquatiques. Pratiquer un recensement et un diagnostic quasi exhaustif du milieu aquatique constitue un pralable toute mesure de gestion ou de restauration

CONTACTJulien Jourdon Organisme : Fdration de la Marne pour la Pche et la Protection du Milieu Aquatique (FMPPMA) 44, rue Titon 51000 Chlons-en-Champagne E-mail : federation-peche-marne.51@wanadoo.fr Roger Coterrelle ou Denis Hubert Organisme : Cellule dAnimation Technique pour lEau et les Rivires (CATER) Complexe agricole du Mont Bernard Route de Suippes Bote postale 525 51009 Chlons-en-Champagne E-mail :cater@marne.chambagri.fr

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Figure 38 : Illustration dun secteur de la Marne Soulange o le lit de la Marne a t rectifi (photo de gauche) pour permettre lexploitation de gravires, aujourdhui en bras mort (photo de droite). `

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Reconnexion dannexes hydrauliques (hors suppression de digues)

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Arasement/drasement de seuilsTYPES DE DYSFONCTIONNEMENTS CONCERNES Modification des flux liquides, solides et biologiques, effets retenue et point dur NIVEAU DAMBITION R2 et R3 SCORE GEODYNAMIQUE Tous, mais effets plus visibles et plus concrets sur des cours deau moyennement puissants

Gnralits Contexte dapplication Larasement (diminution de la hauteur de louvrage) ou le drasement (suppression de louvrage) sont des solutions de restauration que lon peut prconiser sur tout type de cours deau ayant subi ldification douvrages transversaux si ceuxci nont plus aujourdhui dusage conomique ou de fonction majeure. Des tudes trs prcises doivent cependant tre menes avant tout projet de ce type.

Principes gnrauxLe principe gnral sous-tendant la proposition darasement ou de drasement dun seuil vise redonner au cours deau son profil en long naturel. La base dun tel projet de restauration est

donc lanalyse fine du profil en long actuel du cours deau et la dtermination de son profil futur. Cette dmarche permet didentifier les impacts de louvrage, et indirectement les limites de ce que les enjeux en prsence permettent daccepter. Cette analyse permet galement de dterminer la cote optimale darasement. Comme il a t vu plus haut, le drasement ou larasement dun seuil est susceptible de produire une rosion rgressive bien en amont du remous liquide, la formation de nouvelles rosions de berge avec le basculement de la vgtation bordant lancienne retenue, ainsi que laffouillement ventuel de murs ou fondations de constructions diverses situes lamont de louvrage araser/draser, etc. Lanalyse fine de ces diffrentes consquences est un passage oblig dans le montage dune opration darasement/drasement douvrage.

Figure 39 : Etude du profil en long dun cours deau pour en dterminer la pente dquilibre et les cotes optimales darasement de seuils. On voit bien ici que le remous solide (trait vert) gnr par un seuil ancien (ici au moins 2 sicles) va bien au del du remous liquide (trait bleu) (source : Malavoi, Biotec, 2005). `

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Arasement/drasement de seuils

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Ces impacts ou ces risques sont mettre en balance avec les avantages attendus de lopration de restauration (franchissabilit totale et retrouve pour la faune piscicole, habitats et facis naturels reconstitus en lieu et place de lancienne retenue, rduction des effets de rchauffement de leau et de leutrophisation, rtablissement de lquilibre du transport solide dans le cours deau, etc.). Cette analyse, avant tout environnementale, doit ncessairement saccompagner dun volet sociologique, en particulier en milieu urbain, o la transformation dun paysage constitu dune succession de plans deau en un cours deau naturel peut tre difficile accepter ( ce titre, llaboration de photomontages est recommande).a)

Les aspects conomiques sont bien sr tudier, en noubliant pas quun ouvrage vtuste (seuil ou barrage plus utilis) est galement gnrateur de risques pour la collectivit (rupture, inondations, etc.) et que lentretien ou la reconstruction douvrages lidentique ne sont pas des oprations ngligeables dun point de vue financier.

Prconisations Etudes spcifiquesInformations recueillir en complment des donnes ncessaires pour tout type de travaux.

Etude pralable de faisabilit Informations historiques sur louvrage araser/draser : date de construction, profils types, plans de situation, etc. Connaissance des caractristiques juridiques et administratives (propritaire, droits deau, ventuels rglements deau, etc.) Lev topographique dun profil en long du cours deau sur un tronon largi, dpassant largement, lamont et laval, le simple linaire de retenue de louvrage. Analyse comparative des avantages et inconvnients des travaux darasement/drasement. Dtermination des risques drosion rgressive, de son emprise ventuelle et des effets ngatifs quelle pourrait avoir sur les infrastructures et les milieux naturels situs dans cette emprise. Dtermination des volumes de sdiment susceptibles dtre entrans en aval et de leurs effets ventuels sur les coulements (risque de rduction temporaire de la section dcoulement), sur les infrastructures (risque dobturation dexutoires dgouts, de dversoirs dorages, de drains, etc.), sur les milieux naturels (risques dapports de matriaux colmatants (sables, limons)). Analyse du contexte sociologique (attachement des riverains leur plan deau ) et du contexte politique.

b)

c)

Elments ncessaires lavant projet Elaboration dun plan topographique prcis de louvrage araser/draser et de la retenue, y compris bathymtrie et mesures de lpaisseur des sdiments dposs. Identification et recherche historique du trac du cours deau dans la retenue avant ldification du seuil.Exemple dun photomontage illustrant un seuil sur la Corrze Tulle dans son tat initial, en cours de dmolition et une fois le site ramnag en fin de travaux (source : Malavoi, Biotec, 2005). `

Caractristiques techniques rechercherLancien trac du cours deau stant souvent partiellement ou totalement combl avec les sdiments provenant de lamont, des travaux de

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terrassement et de remise en forme de ces matriaux de lancienne retenue seront souvent souhaitables, sauf si lemprise foncire disponible est trs importante et que la puissance du cours deau est forte. Dans ce cas, on pourra laisser le cours deau sauto-ajuster tout en veillant ce que les processus godynamiques naturels nentranent pas un excs de matires en suspension pouvant engendrer un colmatage du lit laval. Il apparatra souvent prfrable de dfinir, au moins grossirement, la gomtrie du trac de cours deau nouvellement cr dans lancienne retenue. Le dmontage de louvrage et la vidange de la retenue devront tre menes progressivement, afin que les sdiments puissent dcanter au maximum. Cela permettra dviter un apport brutal de matires en suspension (MES) en aval et de faciliter leur terrassement et leur mise en forme ultrieure aprs ressuyage. Comme susmentionn, cest lanalyse des risques qui va dterminer le choix du drasement ou de larasement de louvrage considr. Il arrive frquemment que lon maintienne le radier ou les fondations de lancien ouvrage, afin dviter une rosion rgressive du fond du lit nfaste la tenue douvrages existants lamont. Dans ce cas, une rampe de faible pente (8-10 Horizontal/1 Vertical) pourra tre amnage directement laval du radier du seuil ou du barrage maintenu, pour en garantir une franchissabilit optimale par la faune piscicole.

Mesures connexes facultatives Plan de vgtalisation et de gestion plus complet des surfaces de lancienne retenue. Dtermination dun espace de mobilit du cours deau en amont de louvrage concern.

Techniques alternativesMme selon lunique critre de franchissabilit piscicole , une passe poissons ne remplacera jamais la suppression de louvrage lui-mme en termes defficacit. Si lon analyse les autres dysfonctionnements induits par un seuil, seul larasement ou le drasement peuvent permettre de retrouver un fonctionnement naturel.

Quelques exemples Arasement du barrage de Kernansquillec sur le Lguer (Ctes dArmor)

Contraintes de mise en uvre et prcautions prendreVidange de la retenue et dmolition de louvrage prvoir de manire progressive et tale dans le temps. Mesures connexes obligatoires Vgtalisation simple des surfaces exondes et travailles de lancienne retenue pour limiter le dveloppement des espces xnophytes. Cette vgtalisation simple peut tre ralise par un ensemencement des surfaces, de manire concurrencer quelque peu des espces non indignes ou indsirables. Protection des rives concaves du nouveau cours deau constitu dans lancienne retenue, si le projet ne prvoit pas despace de mobilit. Abattage/recpage de la vgtation ligneuse bordant lancienne retenue, pour viter son dprissement et son basculement, suite labaissement des niveaux deau. Suivi du dveloppement de la vgtation sur les surfaces exondes de lancienne retenue et entretien obligatoire, si le secteur comporte des risques en matire de dbordements de crue.

Figure 41 : Localisation du secteur (source : Goportail, IGN). `

Figure 42 : Vue de lancienne retenue aprs sa vidange et du barrage de Kernansquillec en cours de dmolition (source : brochure du Ministre de lEcologie, du Dveloppement et de lAmnagement durables). `

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Arasement/drasement de seuils

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Figure 43 : Vue des travaux de labour en cours dans lemprise de lancienne retenue sur la photo de gauche (09.05.2001) puis des prairies riveraines frachement reconstitues en bordure du Lguer droite (07.09.2001). Conception des amnagements de lancienne retenue et photos Biotec. `