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01/12/2019
Les ouvrages du Serein et la sécheresse
A l'occasion de notre assemblée générale, un riverain nous a fait parvenir des photographies de son suivi du Serein médian lors de la sécheresse 2019. La rivière a subi des assecs et les dernières zones offrant encore une certaine hauteur de lame d'eau en sortie d'étiage étaient par endroit les retenues ou biefs de moulin. Les chercheurs nous disent que les sécheresses d'intensité aujourd'hui exceptionnelle risquent de devenir la norme sur certains territoires d'ici 2050. Dans l'ensemble des chantiers de continuité écologique à venir, les gestionnaires publics doivent désormais garantir que les solutions proposées ne diminueront pas la ressource en eau disponible sur les sites, que ce soit le volume d'eau des retenues, les milieux des annexes hydrauliques que forment les biefs, les échanges avec les sols et les aquifères, la capacité à retenir et diffuser l'eau dans les périodes où elle est en excès, notamment comme en ce moment où nous revenons dans la période des crues d'hiver et de printemps. La loi ordonne la protection de cette ressource en eau tant pour les espèces qui y vivent que pour les usages et agréments humains qui en dépendent. Cette loi devra être respectée. Faire des rivières des tuyaux où tout s'écoule plus vite (notamment les pollutions si mal traitées) n'est plus un choix adapté aux enjeux écologiques.
14/05/2013
Les crues du printemps 2013
La Côte d'Or a connu, au début du mois de mai 2013, un épisode de crue remarquable. Il a concerné le bassin de l'Yonne et de la Saône, avant de se déplacer en Champagne vers le bassin de Seine supérieure. Voici quelques informations à ce sujet.
Les débits enregistrés
Selon les rivières, la crue a atteint un niveau quinquennal, vicennal, cinquantennal voire au-delà (pour l'Ouche). Nous donnons ci-après les débits maxima enregistrés par la Banque Hydro et Vigicrues sur plusieurs rivières du département.
On indique successivement la rivière, la date, le débit (en m3/s) et par la suite la valeur de référence la plus proche en loi de Gumbel (QJ signifie débit quotidien, QIX débit instantané maximal). La loi de Gumbel est une distribution statistique des épisodes extrêmes et de leur temps de retour ― une valeur vicennale signifie par exemple une probabilité de temps de retour de 20 ans pour un épisode.
Tille 04/05/2013 04:00 54
Gumbel quinquenale : QJ=QIX =53
Armançon 03/05/2013 22:00 111
Gumbel cinquantennale : QJ=90, QIX=100
Brenne 04/05/2013 11:00 133
Gumbel vicennale : QJ=120, QIX=130
Serein 04/05/2013 12:00 123
Gumbel vicennale : QJ=110, QIX=130
Vingeanne 05/05/2013 15:00 72
Gumbel vicennale : QJ=72, QIX=81
Ouche 05/05/2013 07:00 175
Gumbel cinquantennale : QJ=140, QIX=160
On observe que les rivières du département ont réagi différemment aux pluies : la Tille n'est montée qu'à son niveau de crue quinquenal (temps de retour 5 ans) tandis que l'Ouche a largement dépassé son niveau de crue cinquantennal.
Le contexte de la crue de mai 2013
Un épisode de crue de cette ampleur n'est généralement pas dû un seul événement pluvieux, fut-il intense. De tels phénomènes (appelés des crues éclairs) existent, mais ils surviennent généralement dans les terrains à pente forte et à épisodes convectifs. Les crues bourguignonnes et champenoises du printemps 2013 ont été plutôt préparées par un contexte hydrométéorologique dont le prévisionniste Joël Marceaux a donné quelques éléments (in Bien Public 2013, voir aussi Meteo France 2013).
Depuis le début de l'année hydrologique (septembre 2012), la région est excédentaire de 10 à 25% pour la pluviométrie, comme une bonne partie du territoire national. En particulier, la Bourgogne se retrouve en avril 2013 avec un taux d'humidité des sols largement excédentaire, les nappes étant remplies et les sols superficiels gorgés d'eau (carte MF ci-dessous). La très faible insolation de l'hiver et du début du printemps a limité l'évaporation. Les températures plus fraîches que la normale ont retardé le signal de la croissance végétale printanière ― croissance qui consomme une bonne part des excédents d'eau accumulés en automne et hiver.
Trois épisodes pluvieux importants ont aggravé cette situation : un premier du 8 au 12 avril, mais suivi d'une brève phase chaude des températures ; un deuxième du 26 au 27 avril, qui a provoqué de premiers débordements de rivière avec un cumul de 50-60 mm ; et un troisième qui a provoqué les crues, à partir du 2 mai. Les météorologues ont observé la formation d'une «goutte froide» sur la Bourgogne : il s'agit d'une poche d'air froid, située vers 5000 m d'altitude, amenée de la région polaire par courant-jet stratosphérique. Cette poche crée un miniblocage et, lorsque des courants chauds et humides de plus basse altitude viennent du Sud-Ouest, il se déclenche des épisodes convectifs plus ou moins intenses. On a pu enregistrer des précipitations de 30 mm/heure les 2 et 3 mai sur la Côte d'Or. Des quantités exceptionnelles de 70 à 100 mm par épisode ont été enregistrées dans les hautes côtes et la montagne dijonnaise.
Les crues du printemps 2013 sont donc nées à la confluence des remontées de nappes et d'une succession d'épisodes pluvieux, dans un contexte de températures fraîches ayant ralenti la croissance végétale.
Voici 400 ans (1613), la grande crue de l'Armançon
Les bassins de la Seine supérieure et de l'Yonne ont connu plusieurs épisodes historiques de référence en matière de crues et inondations, notamment pour les archives modernes : 24-28 septembre 1866, janvier 1910, janvier 1955, janvier 1982, avril-mai 1998, mars 2001, 9-13 mars 2006. Dans son ouvrage classique sur l'histoire des inondations, Maurice Champion note à propos de la grande crue de 1613, survenue voici exactement 400 ans :
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«En mai, juin et juillet 1613, on ne vit, dit Sauval (Antiquités de Paris, t. I, p. 205), que grêles et pluies qui gâtèrent tous les fruits et les biens de la terre ; la Cure et l'Yonne se joignirent, et il y eut grande perte de bois flotté à Cravant, Vermanton et autres lieux circonvoisins, où se faisoit le trafic de bois. A vingt lieues de là, on trouva au milieu des blés et dans les vignes quantité de bois que l'eau y avoit porté. Plusieurs maisons de Semur furent abattues, et tant de monde noyé, que la ville envoya sur les lieux des échevins avec le procureur du roi et le greffier, afin de pourvoir sur leur rapport, à tant de dommage ». Les faubourgs de cette ville, que côtoie l'Armançon, furent submergés ; le pont Pinard, bien que d'une construction solide, fut entraîné ; « cinquante maisons furent renversées et quinze personnes noyées, dit un historien de Semur (Louis Bocquin, Esquisse sur la ville de Semur, in-8, p. 123) ; l'Armançon s'éleva de douze pieds au-dessus de son niveau ordinaire, plusieurs moulins furent détruits et les meules en furent emportées à cinq lieues. Cet événement fut constaté par deux inscriptions dont l'une est à la mairie, et l'autre existait encore en 1786, dans la rue des Vaux. Celle-ci était beaucoup plus exagérée que l'autre ; elle portait à cinquante le nombre des personnes noyées, et il y a lieu de croire qu'elle était aussi la moins exacte. Le couvent des Minimes eut beaucoup à souffrir ; ils ne purent conserver leur infirmerie dans le bas, parce qu'elle était devenue trop malsaine pour les malades ; ils furent obligés de la transporter dans le haut, à l'extrémité du dortoir, et de faire pour cela des dépenses considérables pour eux, car ils étaient pauvres.
Le cours terrible de l'Armançon a été considérablement assagi par la construction du barrage de Pont-et-Massène qui, outre sa fonction d'alimentation en eau du canal de Bourgogne, permet de réguler les crues et étiages de la rivière. (Image : l'échelle limnimétrique du barrage de Pont atteignant sa cote limite de 20,8 m et le déversoir de crue relâchant ses eaux.)
Reprofilages sédimentaires
Si les crues du printemps 2013 ont occasionné des dommages aux biens, elles n'ont heureusement fait aucune victime humaine. Il faut rappeler que ces épisodes hydrologiques extrêmes sont naturels dans la vie d'une rivière. Ils provoquent notamment, par un phénomène d'érosion intense et de transport conséquent de charge solide, un reprofilage morphologique des cours d'eau. La rivière sculpte elle-même son lit. On notera que les seuils de rivière deviennent pour la plupart transparents lors de tels épisodes (photos ci-dessous : la digue du barrage de Semur surversée ; au pied du seuil de Flameney, après la décrue, dépôts de sables et graviers emportés depuis l'amont).
Maurice Champion (op.cit.) se faisait déjà l'écho de ces reprofilages sédimentaires, par exemple sur l'Armançon : «Coulon, en 1644, disait de cette rivière (Rivières de France, t. I, p. 74) : 'L’Armançon étoit autrefois navigable jusqu’à Tonnerre, mais depuis 30 ou 40 ans, il a cessé de porter bateau. Les gens du pays, qui savent combien cette rivière est dangereuse, à cause des fosses et des escueils, ont coutume de dire : Armanson, Mauvaise rivière, et bon poisson.' ― Il y eut délibération aux États de Bourgogne en 1581, pour faire visiter son cours et chercher les moyens de la rendre navigable. En 1669, les officiers municipaux s’occupèrent du même projet. Le P. Claude, carme, bon géomètre, prit les niveaux et reçut 200 livres. (Courtepéc, Ouvrag. cit., t. III, p. 477.) Voici ce que dit à ce sujet l’intendant Phelipeaux dans son Mémoire sur la Généralité de Paris: 'On a essayé autrefois de rendre l’Armançon navigable ; cette entreprise n’a pas réussi, parce que cette rivière, dans les crues d’eau, charie beaucoup de sables qui proviennent des montagnes, comble son lit, et elle s’en forme un nouveau, ce qui arrive fréquemment.»
Gestion des obstacles à l'écoulement : pour un principe de précaution
Coïncidence : au moment même où la Bourgogne et la Champagne souffraient de ces crues remarquables, notre association participait à la publication d'un nouveau dossier de l'Observatoire de la continuité écologique, précisément consacré à la question.
La loi sur l’eau de 2006 et le classement des rivières de 2012-2013 imposent dans les 5 ans à venir des modifications importantes du régime des rivières par effacement ou aménagement des "obstacles à l’écoulement" (seuils, glacis, digues, barrages, etc.). Comme leur nom l’indique, ces ouvrages hydrauliques modifient l’écoulement de la rivière. Leur suppression est susceptible d’avoir des effets dans deux situations extrêmes : les crues et les étiages.
En période de crue, les obstacles à l’écoulement longitudinal contribuent à dissiper l’énergie cinétique en turbulence et à retenir une partie de la charge solide charriée par les rivières. En période d’étiage, les obstacles à l’écoulement assurent des réserves d’eau offrant refuge à la faune et flore aquatiques. Alors que des milliers d’ouvrages sont concernés sur une période très courte (2013-2018), aucune simulation des effets cumulés de leur modification sur les crues et étiages n’a été effectuée. Des exemples montrent pourtant qu’un chantier de restauration hydromorphologique peut avoir des effets négatifs imprévus.
Cette absence de prise en compte du risque pour l’environnement, l’économie, la santé et le patrimoine paraît contraire au principe de précaution inscrit dans la Constitution depuis 2004, comme à l’obligation de réduire les risques de tout type d’inondation résultant de la directive européenne de 2007.
Références
Bien Public (2013), Inondations : comment a-t-on pu en arriver là ?, 13 mai.
Champion M. (1859), Les inondations en France depuis le VIe siècle jusqu'à nos jours. Recherches et documents, Dalmont et Dunod.
Meteo France (2013), Bilan hydrologique, Alimentation du BSH national, avril 2013 (pdf).
OCE (2013), Crues, inondations, étiages. Pour une évaluation du risque lié à la modification des obstacles à l’écoulement, 10 p.
Les débits enregistrés
Selon les rivières, la crue a atteint un niveau quinquennal, vicennal, cinquantennal voire au-delà (pour l'Ouche). Nous donnons ci-après les débits maxima enregistrés par la Banque Hydro et Vigicrues sur plusieurs rivières du département.
On indique successivement la rivière, la date, le débit (en m3/s) et par la suite la valeur de référence la plus proche en loi de Gumbel (QJ signifie débit quotidien, QIX débit instantané maximal). La loi de Gumbel est une distribution statistique des épisodes extrêmes et de leur temps de retour ― une valeur vicennale signifie par exemple une probabilité de temps de retour de 20 ans pour un épisode.
Tille 04/05/2013 04:00 54
Gumbel quinquenale : QJ=QIX =53
Armançon 03/05/2013 22:00 111
Gumbel cinquantennale : QJ=90, QIX=100
Brenne 04/05/2013 11:00 133
Gumbel vicennale : QJ=120, QIX=130
Serein 04/05/2013 12:00 123
Gumbel vicennale : QJ=110, QIX=130
Vingeanne 05/05/2013 15:00 72
Gumbel vicennale : QJ=72, QIX=81
Ouche 05/05/2013 07:00 175
Gumbel cinquantennale : QJ=140, QIX=160
On observe que les rivières du département ont réagi différemment aux pluies : la Tille n'est montée qu'à son niveau de crue quinquenal (temps de retour 5 ans) tandis que l'Ouche a largement dépassé son niveau de crue cinquantennal.
Le contexte de la crue de mai 2013
Un épisode de crue de cette ampleur n'est généralement pas dû un seul événement pluvieux, fut-il intense. De tels phénomènes (appelés des crues éclairs) existent, mais ils surviennent généralement dans les terrains à pente forte et à épisodes convectifs. Les crues bourguignonnes et champenoises du printemps 2013 ont été plutôt préparées par un contexte hydrométéorologique dont le prévisionniste Joël Marceaux a donné quelques éléments (in Bien Public 2013, voir aussi Meteo France 2013).
Depuis le début de l'année hydrologique (septembre 2012), la région est excédentaire de 10 à 25% pour la pluviométrie, comme une bonne partie du territoire national. En particulier, la Bourgogne se retrouve en avril 2013 avec un taux d'humidité des sols largement excédentaire, les nappes étant remplies et les sols superficiels gorgés d'eau (carte MF ci-dessous). La très faible insolation de l'hiver et du début du printemps a limité l'évaporation. Les températures plus fraîches que la normale ont retardé le signal de la croissance végétale printanière ― croissance qui consomme une bonne part des excédents d'eau accumulés en automne et hiver.
Trois épisodes pluvieux importants ont aggravé cette situation : un premier du 8 au 12 avril, mais suivi d'une brève phase chaude des températures ; un deuxième du 26 au 27 avril, qui a provoqué de premiers débordements de rivière avec un cumul de 50-60 mm ; et un troisième qui a provoqué les crues, à partir du 2 mai. Les météorologues ont observé la formation d'une «goutte froide» sur la Bourgogne : il s'agit d'une poche d'air froid, située vers 5000 m d'altitude, amenée de la région polaire par courant-jet stratosphérique. Cette poche crée un miniblocage et, lorsque des courants chauds et humides de plus basse altitude viennent du Sud-Ouest, il se déclenche des épisodes convectifs plus ou moins intenses. On a pu enregistrer des précipitations de 30 mm/heure les 2 et 3 mai sur la Côte d'Or. Des quantités exceptionnelles de 70 à 100 mm par épisode ont été enregistrées dans les hautes côtes et la montagne dijonnaise.
Les crues du printemps 2013 sont donc nées à la confluence des remontées de nappes et d'une succession d'épisodes pluvieux, dans un contexte de températures fraîches ayant ralenti la croissance végétale.
Voici 400 ans (1613), la grande crue de l'Armançon
Les bassins de la Seine supérieure et de l'Yonne ont connu plusieurs épisodes historiques de référence en matière de crues et inondations, notamment pour les archives modernes : 24-28 septembre 1866, janvier 1910, janvier 1955, janvier 1982, avril-mai 1998, mars 2001, 9-13 mars 2006. Dans son ouvrage classique sur l'histoire des inondations, Maurice Champion note à propos de la grande crue de 1613, survenue voici exactement 400 ans :
«En mai, juin et juillet 1613, on ne vit, dit Sauval (Antiquités de Paris, t. I, p. 205), que grêles et pluies qui gâtèrent tous les fruits et les biens de la terre ; la Cure et l'Yonne se joignirent, et il y eut grande perte de bois flotté à Cravant, Vermanton et autres lieux circonvoisins, où se faisoit le trafic de bois. A vingt lieues de là, on trouva au milieu des blés et dans les vignes quantité de bois que l'eau y avoit porté. Plusieurs maisons de Semur furent abattues, et tant de monde noyé, que la ville envoya sur les lieux des échevins avec le procureur du roi et le greffier, afin de pourvoir sur leur rapport, à tant de dommage ». Les faubourgs de cette ville, que côtoie l'Armançon, furent submergés ; le pont Pinard, bien que d'une construction solide, fut entraîné ; « cinquante maisons furent renversées et quinze personnes noyées, dit un historien de Semur (Louis Bocquin, Esquisse sur la ville de Semur, in-8, p. 123) ; l'Armançon s'éleva de douze pieds au-dessus de son niveau ordinaire, plusieurs moulins furent détruits et les meules en furent emportées à cinq lieues. Cet événement fut constaté par deux inscriptions dont l'une est à la mairie, et l'autre existait encore en 1786, dans la rue des Vaux. Celle-ci était beaucoup plus exagérée que l'autre ; elle portait à cinquante le nombre des personnes noyées, et il y a lieu de croire qu'elle était aussi la moins exacte. Le couvent des Minimes eut beaucoup à souffrir ; ils ne purent conserver leur infirmerie dans le bas, parce qu'elle était devenue trop malsaine pour les malades ; ils furent obligés de la transporter dans le haut, à l'extrémité du dortoir, et de faire pour cela des dépenses considérables pour eux, car ils étaient pauvres.
Le cours terrible de l'Armançon a été considérablement assagi par la construction du barrage de Pont-et-Massène qui, outre sa fonction d'alimentation en eau du canal de Bourgogne, permet de réguler les crues et étiages de la rivière. (Image : l'échelle limnimétrique du barrage de Pont atteignant sa cote limite de 20,8 m et le déversoir de crue relâchant ses eaux.)
Reprofilages sédimentaires
Si les crues du printemps 2013 ont occasionné des dommages aux biens, elles n'ont heureusement fait aucune victime humaine. Il faut rappeler que ces épisodes hydrologiques extrêmes sont naturels dans la vie d'une rivière. Ils provoquent notamment, par un phénomène d'érosion intense et de transport conséquent de charge solide, un reprofilage morphologique des cours d'eau. La rivière sculpte elle-même son lit. On notera que les seuils de rivière deviennent pour la plupart transparents lors de tels épisodes (photos ci-dessous : la digue du barrage de Semur surversée ; au pied du seuil de Flameney, après la décrue, dépôts de sables et graviers emportés depuis l'amont).
Maurice Champion (op.cit.) se faisait déjà l'écho de ces reprofilages sédimentaires, par exemple sur l'Armançon : «Coulon, en 1644, disait de cette rivière (Rivières de France, t. I, p. 74) : 'L’Armançon étoit autrefois navigable jusqu’à Tonnerre, mais depuis 30 ou 40 ans, il a cessé de porter bateau. Les gens du pays, qui savent combien cette rivière est dangereuse, à cause des fosses et des escueils, ont coutume de dire : Armanson, Mauvaise rivière, et bon poisson.' ― Il y eut délibération aux États de Bourgogne en 1581, pour faire visiter son cours et chercher les moyens de la rendre navigable. En 1669, les officiers municipaux s’occupèrent du même projet. Le P. Claude, carme, bon géomètre, prit les niveaux et reçut 200 livres. (Courtepéc, Ouvrag. cit., t. III, p. 477.) Voici ce que dit à ce sujet l’intendant Phelipeaux dans son Mémoire sur la Généralité de Paris: 'On a essayé autrefois de rendre l’Armançon navigable ; cette entreprise n’a pas réussi, parce que cette rivière, dans les crues d’eau, charie beaucoup de sables qui proviennent des montagnes, comble son lit, et elle s’en forme un nouveau, ce qui arrive fréquemment.»
Gestion des obstacles à l'écoulement : pour un principe de précaution
Coïncidence : au moment même où la Bourgogne et la Champagne souffraient de ces crues remarquables, notre association participait à la publication d'un nouveau dossier de l'Observatoire de la continuité écologique, précisément consacré à la question.
La loi sur l’eau de 2006 et le classement des rivières de 2012-2013 imposent dans les 5 ans à venir des modifications importantes du régime des rivières par effacement ou aménagement des "obstacles à l’écoulement" (seuils, glacis, digues, barrages, etc.). Comme leur nom l’indique, ces ouvrages hydrauliques modifient l’écoulement de la rivière. Leur suppression est susceptible d’avoir des effets dans deux situations extrêmes : les crues et les étiages.
En période de crue, les obstacles à l’écoulement longitudinal contribuent à dissiper l’énergie cinétique en turbulence et à retenir une partie de la charge solide charriée par les rivières. En période d’étiage, les obstacles à l’écoulement assurent des réserves d’eau offrant refuge à la faune et flore aquatiques. Alors que des milliers d’ouvrages sont concernés sur une période très courte (2013-2018), aucune simulation des effets cumulés de leur modification sur les crues et étiages n’a été effectuée. Des exemples montrent pourtant qu’un chantier de restauration hydromorphologique peut avoir des effets négatifs imprévus.
Cette absence de prise en compte du risque pour l’environnement, l’économie, la santé et le patrimoine paraît contraire au principe de précaution inscrit dans la Constitution depuis 2004, comme à l’obligation de réduire les risques de tout type d’inondation résultant de la directive européenne de 2007.
Références
Bien Public (2013), Inondations : comment a-t-on pu en arriver là ?, 13 mai.
Champion M. (1859), Les inondations en France depuis le VIe siècle jusqu'à nos jours. Recherches et documents, Dalmont et Dunod.
Meteo France (2013), Bilan hydrologique, Alimentation du BSH national, avril 2013 (pdf).
OCE (2013), Crues, inondations, étiages. Pour une évaluation du risque lié à la modification des obstacles à l’écoulement, 10 p.
28/01/2013
Bilan hydrologique et écologique du Serein
Après l'Armançon et la Haute-Seine, notre association continue le tour d'horizon des bassins hydrographiques de le Bourgogne occidentale. Nous avons demandé à l'Agence de l'Eau Seine-Normandie les travaux les plus récents disponibles sur le Serein : il s'agit d'un mémoire de fin d'études AgroParisTech, réalisé en 2011 par Semah Majdouba sous la direction de MM. Bastien Pellet (Agence de l'eau) et Thierry Rieu (AgroParisTech). Le travail reprend les données disponibles dans la littérature récente et propose une analyse «pression-impact-état» des eaux superficielles (à l'exclusion, donc, des nappes phréatiques).
370 mètres de dénivelé
Le bassin versant du Serein couvre une surface de 1388 km2, située pour un tiers en Côte d'Or dans sa partie amont et pour deux-tiers dans l'Yonne dans sa partie médiane et aval. Le Serein s'écoule sur 186 km, de sa source à Beurey-Bauguay (458 m d'altitude) jusqu'à sa confluence avec l'Yonne à Bassou (88m), soit un dénivelé de 370 mètres. Il reçoit sur son cours une soixantaine d'affluents, le plus souvent des rus et ruisseaux.
La partie amont du linéaire du Serein coule des massifs du Morvan aux dépressions de l'Auxois et de la Terre Plaine. La géologie y est dominée par le socle cristallin du Morvan, datant de l'ère primaire. Les sols sur granites et roches volcaniques les plus en amont précèdent l'apparition en aval de schistes, argiles, limons et calcaires. Les climats changement également sur le linéaire : la partie amont connaît l'influence orographique du Morvan, avec des précipitations plus importantes au long de l'année, des épisodes convectifs à précipitation intense plus fréquents, des températures moyennes plus froides en hiver comme en été.
Des étiages sévères
Du point de vue hydrologique, le Serein est marqué par une forte variabilité : on enregistre ainsi sur la station de Chablis 15m^3/s de différence entre le flux mensuel le plus faible (août, 2 m^3/s) et le plus élevé (février, 17 m^3/s). L'étiage peut être particulièrement sévère. Dans la station amont de Bierre-les-Semur, le débit minimal sur 3 jours consécutifs (VCN3) peut être de 13 litres par seconde seulement, le débit mensuel le plus bas calculé sur 5 ans (QMNA5) s'établissant à 38 litres.
Semah Majdouba souligne que l'absence d'entretien des ouvrages hydrauliques à ces périodes d'étiage peut poser des problèmes compte-tenu de l'augmentation de la demande en eau domestique et agricole. Il serait à cet égard nécessaire d'aller plus loin et de modéliser l'étiage avec ou sans ouvrages, car ceux-ci permettent aussi des réserves d'eau aux mois les plus secs.
A ces étiages parfois sévères répondent des crues à débits conséquents : 57, 68 et 91 m^3/s pour les temps de retour à 5, 10 et 50 ans, sur la station amont de Bierre-les-Semur. Les années 1910, 1955 et 1998 ont connu les épisodes de crue les plus marqués des annales récentes.
Etat chimique et écologique : données et résultats
Concernant la qualité des eaux du Serein, l'étude de S. Majdouba rappelle qu'une soixantaine de mesures d'évaluation sont exigibles par la directive-cadre sur l'eau. Le Serein étant divisé en 22 masses d'eau différentes (auxquelles s'ajoutent 7 autres pour ses affluents principaux), ces mesures devraient être disponibles sur chacune d'elles. C'est loin d'être le cas. Ainsi, 13 masses d'eau du Serein n'ont pas d'évaluation de leur état chimique (ni en mesures réelles ni en avis d'expert). En mesures biologiques, 3 masses d'eau seulement ont un indice poisson rivière (IPR), 9 ont un indice diatomées (IBD) et 17 ont un indice biologique global normalisé (IBGN).
Cette absence de mesures est parfois compensée par des «avis d'expert» sur certains tronçons de la rivière, mais comme nous l'avons déjà souligné, un expert fut-il excellent connaisseur de la rivière et de ses abords ne peut évidemment pas décréter des concentrations de nitrates dans l'eau, des taux d'oxygène dissous ou des concentration d'une espèce piscicole à l'hectare. Tout cela demande des prélèvements de contrôle et des analyses.
Par ailleurs, le mémoire de S. Majdouba précise pour l'état chimique (41 substances) que la masse d'eau est réputée en bon état «lorsque l'ensemble des paramètres est en bon état ou en état inconnu». Cela pose un évident problème méthodologique : par définition, «l'état inconnu» sur une substance chimique ne permet pas d'inférer que son niveau de concentration est bon, quand bien même on connaît la concentration d'autres substances.
Ces réserves étant faites, l'auteur donne l'estimation de l'état écologique du Serein sur 21 masses d'eau en fonction des données partielles disponibles sur mesures ou avis d'expert. 5 sont bon état écologique, 5 en état moyen, 4 en état médiocre et 7 en état mauvais. Les données déclassantes dont le plus souvent le carbone organique, l'oxygène dissous, les matières en suspension et l'azote (pour la physico-chimie), l'IBGN et l'IBD (pour la biologie).
Les pressions sur la rivière
Le bassin du Serein est un territoire rural, et dans l'ensemble assez pauvre. Les 115 communes riveraines ne dépassent pas 30.000 habitants au total, avec une densité quatre fois plus faible que la moyenne nationale. Aucune commune ne dépasse 3000 habitants, pas même les lus peuplées (Saulieu, Hery ou Chablis).
Agriculture (élevage bovin, céréaliculture) et viticulture représentent les principales activités du territoire. Elles occupent plus de 13.000 hectares soit environ 60% du bassin versant. Les altérations d'origine agricole sont l'apport en nutriment ponctuel ou diffus, l'excès de carbone organique rapporté par l'auteur à l'élevage.
On compte aussi 42 sites industriels, dont 90% sont liés au domaine des vins et spiritueux dans le Chablisien. Les stations d'épuration des eaux usées (STEP) sont au nombre de 42 sur l'ensemble du linéaire, mais elles sont presque toutes à l'aval. Le réseau hydrographique du Serein recevrait en moyenne et chaque jour 138 kg de matières en suspension, 194 kg de matières organiques oxydables, 45 kg d'azote et 9 kg de phosphore au niveau des STEP. Ces valeurs sont pour les sites industriels de 172 kg (MES), 448 kg (MOx), 10,7 kg (Pt) et 6,6 kg (Nt). S'y ajoutent pour la source industrielle des métaux, phtalates, biphényles, phénols, HAP, pesticides.
Hydromorphologie et ouvrages hydrauliques
Du côté de l'hydromorphologie, les quatre impacts sont l'absence fréquente d'arbres en bord de rivière (ripisylve), la rectification du linéaire (suppression des méandres pour faciliter les travaux agricoles), la présence d'ouvrages hydrauliques dont beaucoup non entretenus, les piétinements de berges par les bovins.
L'auteur ne consacre que trois paragraphes aux seuils de moulins et aux étangs, pour signaler que l'Agence de l'eau se propose de financer la suppression de leurs retenues et biefs. Curieusement, la « mise en place » des moulins est située dans les années 1950 et 1960, en même temps que les travaux agricoles pour rectifier les cours d'eau. Les moulins du bassin du Serein sont bien entendu plus anciens. L'observation du cadastre napoléonien montre qu'ils étaient plus nombreux au XIXe siècle qu'ils ne le sont aujourd'hui, la rivière ayant déjà emporté naturellement un certain nombre de seuils progressivement érodés.
Au demeurant , le mémoire n'insiste pas particulièrement sur le rôle des seuils dans l'hydromorphologie : l'absence de ripisylve, la rectification du linéaire et le piétinement des berges sont considérés comme les principales altérations dégradantes.
En conclusion
• Sur le bassin du Serein comme précédemment celui de l'Armançon et celui de la Haute Seine, on observe que les autorités en charge de l'eau n'ont toujours pas procédé à l'ensemble des mesures chimiques, physicochimiques et biologiques permettant d'évaluer la qualité de l'eau et ses facteurs dégradants. Les premières décisions devraient donc viser à compenser ce défaut de connaissances, faute de quoi les actions de restauration écologique de la rivière n'auront aucune garantie d'efficacité et de résultat.
• Les analyses des paramètres disponibles suggèrent que les altérations de la rivière et de ses effluents proviennent d'abord des effluents agricoles, industriels et domestiques, ainsi que de l'altération morphologique par rectification et suppression de la ripisylve.
• Les ouvrages hydrauliques – barrages et digues formant des étangs ou seuils de moulins – ne sont brièvement mentionnés dans l'étude et ne paraissent pas provoquer d'autres perturbations que très locales (tendance à l'envasement en retenue, hausse locale de température). Le seul travail récent fourni par l'Agence de l'eau ne permet donc pas de conclure que l'arasement de ces ouvrages figure parmi les actions prioritaires – ni même nécessaires – à l'atteinte d'un bon état écologique du bassin du Serein.
Référence : Majdouba S (2011), Analyse pression-impact-état des eaux superficielles du bassin hydrographique du Serein, AgroParis-Tech, Agence de l'Eau Seine-Normandie, 62 p. + annexes
Illustrations (cliquer pour agrandir) : de bas en haut 1) A la source du Serein, dans la vallée de Beurey-Bauguay. 2) Le seuil du moulin des Issards, près de La Motte-Ternant. 3) Le Serein amont, exemple d'érosion de berge sans ripisylve et de zone de piétinement par bétail. 4) Cadastre napoléonien, secteur de Nord de Précy-sous-Thil, quatre moulins en activité au début du XIXe siècle.
370 mètres de dénivelé
La partie amont du linéaire du Serein coule des massifs du Morvan aux dépressions de l'Auxois et de la Terre Plaine. La géologie y est dominée par le socle cristallin du Morvan, datant de l'ère primaire. Les sols sur granites et roches volcaniques les plus en amont précèdent l'apparition en aval de schistes, argiles, limons et calcaires. Les climats changement également sur le linéaire : la partie amont connaît l'influence orographique du Morvan, avec des précipitations plus importantes au long de l'année, des épisodes convectifs à précipitation intense plus fréquents, des températures moyennes plus froides en hiver comme en été.
Des étiages sévères
Du point de vue hydrologique, le Serein est marqué par une forte variabilité : on enregistre ainsi sur la station de Chablis 15m^3/s de différence entre le flux mensuel le plus faible (août, 2 m^3/s) et le plus élevé (février, 17 m^3/s). L'étiage peut être particulièrement sévère. Dans la station amont de Bierre-les-Semur, le débit minimal sur 3 jours consécutifs (VCN3) peut être de 13 litres par seconde seulement, le débit mensuel le plus bas calculé sur 5 ans (QMNA5) s'établissant à 38 litres.
A ces étiages parfois sévères répondent des crues à débits conséquents : 57, 68 et 91 m^3/s pour les temps de retour à 5, 10 et 50 ans, sur la station amont de Bierre-les-Semur. Les années 1910, 1955 et 1998 ont connu les épisodes de crue les plus marqués des annales récentes.
Etat chimique et écologique : données et résultats
Concernant la qualité des eaux du Serein, l'étude de S. Majdouba rappelle qu'une soixantaine de mesures d'évaluation sont exigibles par la directive-cadre sur l'eau. Le Serein étant divisé en 22 masses d'eau différentes (auxquelles s'ajoutent 7 autres pour ses affluents principaux), ces mesures devraient être disponibles sur chacune d'elles. C'est loin d'être le cas. Ainsi, 13 masses d'eau du Serein n'ont pas d'évaluation de leur état chimique (ni en mesures réelles ni en avis d'expert). En mesures biologiques, 3 masses d'eau seulement ont un indice poisson rivière (IPR), 9 ont un indice diatomées (IBD) et 17 ont un indice biologique global normalisé (IBGN).
Cette absence de mesures est parfois compensée par des «avis d'expert» sur certains tronçons de la rivière, mais comme nous l'avons déjà souligné, un expert fut-il excellent connaisseur de la rivière et de ses abords ne peut évidemment pas décréter des concentrations de nitrates dans l'eau, des taux d'oxygène dissous ou des concentration d'une espèce piscicole à l'hectare. Tout cela demande des prélèvements de contrôle et des analyses.
Par ailleurs, le mémoire de S. Majdouba précise pour l'état chimique (41 substances) que la masse d'eau est réputée en bon état «lorsque l'ensemble des paramètres est en bon état ou en état inconnu». Cela pose un évident problème méthodologique : par définition, «l'état inconnu» sur une substance chimique ne permet pas d'inférer que son niveau de concentration est bon, quand bien même on connaît la concentration d'autres substances.
Ces réserves étant faites, l'auteur donne l'estimation de l'état écologique du Serein sur 21 masses d'eau en fonction des données partielles disponibles sur mesures ou avis d'expert. 5 sont bon état écologique, 5 en état moyen, 4 en état médiocre et 7 en état mauvais. Les données déclassantes dont le plus souvent le carbone organique, l'oxygène dissous, les matières en suspension et l'azote (pour la physico-chimie), l'IBGN et l'IBD (pour la biologie).
Les pressions sur la rivière
Agriculture (élevage bovin, céréaliculture) et viticulture représentent les principales activités du territoire. Elles occupent plus de 13.000 hectares soit environ 60% du bassin versant. Les altérations d'origine agricole sont l'apport en nutriment ponctuel ou diffus, l'excès de carbone organique rapporté par l'auteur à l'élevage.
On compte aussi 42 sites industriels, dont 90% sont liés au domaine des vins et spiritueux dans le Chablisien. Les stations d'épuration des eaux usées (STEP) sont au nombre de 42 sur l'ensemble du linéaire, mais elles sont presque toutes à l'aval. Le réseau hydrographique du Serein recevrait en moyenne et chaque jour 138 kg de matières en suspension, 194 kg de matières organiques oxydables, 45 kg d'azote et 9 kg de phosphore au niveau des STEP. Ces valeurs sont pour les sites industriels de 172 kg (MES), 448 kg (MOx), 10,7 kg (Pt) et 6,6 kg (Nt). S'y ajoutent pour la source industrielle des métaux, phtalates, biphényles, phénols, HAP, pesticides.
Hydromorphologie et ouvrages hydrauliques
Du côté de l'hydromorphologie, les quatre impacts sont l'absence fréquente d'arbres en bord de rivière (ripisylve), la rectification du linéaire (suppression des méandres pour faciliter les travaux agricoles), la présence d'ouvrages hydrauliques dont beaucoup non entretenus, les piétinements de berges par les bovins.
Au demeurant , le mémoire n'insiste pas particulièrement sur le rôle des seuils dans l'hydromorphologie : l'absence de ripisylve, la rectification du linéaire et le piétinement des berges sont considérés comme les principales altérations dégradantes.
En conclusion
• Sur le bassin du Serein comme précédemment celui de l'Armançon et celui de la Haute Seine, on observe que les autorités en charge de l'eau n'ont toujours pas procédé à l'ensemble des mesures chimiques, physicochimiques et biologiques permettant d'évaluer la qualité de l'eau et ses facteurs dégradants. Les premières décisions devraient donc viser à compenser ce défaut de connaissances, faute de quoi les actions de restauration écologique de la rivière n'auront aucune garantie d'efficacité et de résultat.
• Les analyses des paramètres disponibles suggèrent que les altérations de la rivière et de ses effluents proviennent d'abord des effluents agricoles, industriels et domestiques, ainsi que de l'altération morphologique par rectification et suppression de la ripisylve.
• Les ouvrages hydrauliques – barrages et digues formant des étangs ou seuils de moulins – ne sont brièvement mentionnés dans l'étude et ne paraissent pas provoquer d'autres perturbations que très locales (tendance à l'envasement en retenue, hausse locale de température). Le seul travail récent fourni par l'Agence de l'eau ne permet donc pas de conclure que l'arasement de ces ouvrages figure parmi les actions prioritaires – ni même nécessaires – à l'atteinte d'un bon état écologique du bassin du Serein.
Référence : Majdouba S (2011), Analyse pression-impact-état des eaux superficielles du bassin hydrographique du Serein, AgroParis-Tech, Agence de l'Eau Seine-Normandie, 62 p. + annexes
Illustrations (cliquer pour agrandir) : de bas en haut 1) A la source du Serein, dans la vallée de Beurey-Bauguay. 2) Le seuil du moulin des Issards, près de La Motte-Ternant. 3) Le Serein amont, exemple d'érosion de berge sans ripisylve et de zone de piétinement par bétail. 4) Cadastre napoléonien, secteur de Nord de Précy-sous-Thil, quatre moulins en activité au début du XIXe siècle.
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