Sur l’intégralité de la période d’étude, le secteur 1 subit une incision relativement faible. Elle est en revanche très marquée sur le secteur 2. On constate par ailleurs au sein de chacun de ces secteurs une grande variabilité de l’évolution verticale du lit, et ce même sur de courtes distances. En raison d’un manque de données, les modifications ayant affecté le secteur 3 n’ont pu être caractérisées.
2.1. S
ECTEUR1,
ENTRE STABILITE ET LEGERE INCISION2.1.1. COMPARAISON DES COTES ALTIMETRIQUES DU LIT 1856-2010
L’incision est modérée (Figure 5.39). Dix-neuf points ont été mesurés sur 6,8 km, soit un point tous les 350 m en moyenne (Figure 5.39). L’enfoncement est plus marqué à l’amont avec des valeurs s’étalant de 0,2 à 1,4 m. On observe sur cette partie une exception avec un exhaussement compris entre 1 et 1,4 m au niveau du troisième point en partant de l’amont. Cette très nette différence avec les valeurs d’incision enregistrées immédiatement à l’amont et à l’aval constitue une anomalie difficilement explicable. Sur la partie aval, le lit est stable ou s’incise légèrement pour la majorité des
143
points. L’incision se produit avec certitude au niveau de trois points, avec des valeurs allant de 0,1 à 0,9 m.
2.1.2. COMPARAISON DES LIGNES D’EAU D’ETIAGE 1856-1932/1932-1989/1989-2005 Entre 1856 et 1932, sept points de comparaison sont disponibles (soit un point tous les 1,5 km environ) (Figure 5.40). Si l’on s’intéresse uniquement aux évolutions brutes, quatre de ces points indiquent une stabilité du lit. Les deux points amont sont sujets à un léger exhaussement tandis que l’avant-dernier point aval subit à l’inverse un léger enfoncement. L’incertitude est cependant ici trop grande pour que ces évolutions puissent être considérées comme avérées.
Entre 1932 et 1989, cinq points sont renseignés (soit un point tous les 2,1 km environ) (Figure 5.40). Les évolutions sont de faible amplitude. On note une incision et un exhaussement survenus avec certitude (point 5 et point 2 respectivement).
Entre 1989 et 2005, les variations pour quatre des cinq points disponibles sont trop faibles pour être significatives (Figure 5.40). Le premier point enregistre un exhaussement avéré.
144
Figure 5.40 Evolution de la ligne d’eau d’étiage pour les différentes périodes étudiées.
2.2. S
ECTEUR2,
UN ENFONCEMENT MARQUE2.2.1. COMPARAISON DES COTES ALTIMETRIQUES DU LIT 1856-2010
L’incision est forte (Figure 5.39). Douze points ont été mesurés sur sept km, soit un point tous les 580 m en moyenne (Figure 5.39). Trois parties s’individualisent. A l’amont, l’enfoncement est compris entre 0,9 et 1,5 m. Il est plus faible sur la section médiane, avec des valeurs comprises entre
145
0,2 et 1,2 m. Il augmente ensuite nettement sur la partie aval pour atteindre des valeurs allant de 0,9 à 2,3 m.
2.2.2. COMPARAISON DES LIGNES D’EAU D’ETIAGE 1856-1932/1932-1989/1989-2005 Entre 1856 et 1932, seuls trois points sont renseignés (soit un point tous les 2,8 km environ) (Figure 5.40). Les évolutions brutes indiquent une incision comprise entre 0,27 et 0,59 m. L’incertitude est cependant trop importante pour que ces évolutions puissent être considérées comme avérées.
Entre 1932 et 1989, les cinq points disponibles (soit un point tous les 1,7 km environ) indiquent un enfoncement important. En valeur brute, il est compris entre 0,58 et 2,3 m (Figure 5.40).
Entre 1989 et 2005, les évolutions sont d’une trop faible amplitude pour être significatives (Figure 5.40).
2.2.3. EVOLUTION DU MINIMUM ANNUEL ENTRE1910ET2012
L’enfoncement est compris entre 0,65 et 1,2 m (Figure 5.41). Ces valeurs sont cohérentes avec les 1,1-1,5 m d’incision enregistrés 200 m à l’aval entre 1856 et 2010 à partir de la comparaison des cotes du lit.
Dans le détail, l’évolution n’est pas linéaire. Le lit s’incise de façon régulière jusqu’à la fin des années 1920 puis survient une phase de stabilité jusqu’à la fin des années 1930. On observe alors une brusque élévation suivie d’une nouvelle phase de stabilité jusqu’à la fin des années 1950. Après une reprise brutale de l’incision, le lit semble se stabiliser entre 1958 et 1963, mais la forte variabilité du minimum annuel de la ligne d’eau sur cette période ne permet pas d’être affirmatif. L’ultime phase d’incision démarre ensuite à compter de 1970 pour prendre fin en 1984. Depuis cette date, le niveau du lit est stable.
Les modifications soudaines et marquées du minimum annuel pourraient résulter de déplacements d’échelles hydrométriques, mais aucune des archives consultées n’a permis de valider cette hypothèse. Elles pourraient aussi être liées à des travaux pratiqués dans le lit. Si la reconstitution précise de telles actions est impossible, il est cependant avéré que plusieurs tentatives de stabilisation du lit à l’aide de seuils de fortune ont été effectuées entre les années 1960 et 1980 (Limandat, com. pers.). La présence de ces seuils expliquerait alors également les phases temporaires de stabilisation du lit. Ces modifications pourraient enfin découler de l’impact de grandes crues. L’élévation du lit à Saint-Amand-Montrond en 1940 pourrait être par exemple la conséquence directe de la crue de fréquence de retour centennale survenue cette même année.
Figure 5.41 Evolution de la hauteur d’eau minimale annuelle au niveau de l’échelle hydrométrique de Saint-Amand-Montrond.
146
2.3. S
ECTEUR3,
UN MANQUE DE DONNEESSur ce secteur, les périodes 1856-1932 et 1932-1989 ne sont pas renseignées car le profil de 1932, levée lors d’une crue, n’était pas exploitable. Par ailleurs, l’évolution de la cote du lit entre 1856 et 2010 n’a pu être reconstituée du fait de l’absence de données pour 1856. Seules les périodes 1856- 1989 et 1989-2005 ont donc été traitées (comparaison des lignes d’eau d’étiage) (Figure 5.40). Les rares données disponibles concernent cependant des points particuliers, situés au niveau de deux seuils ou sur un tronçon placé sous l’influence direct de l’un de ces seuils. De ce fait, il a été impossible de déterminer la tendance évolutive globale du secteur.
Comparaison lignes d’eau d’étiage 1856-1989/1989-2005
Pour la période 1856-1989, seuls trois points sont renseignés (soit un point tous les 5,3 km environ) (Figure 5.40). Le point amont est localisé au niveau d’un ancien seuil du moulin de Rozay, très fortement dégradé entre 1932 et 1989 et aujourd’hui à l’état de vestiges. A l’amont et à l’aval immédiats de ce seuil, l’incision est marquée (0,48 m et 0,78 m respectivement (valeurs minimales)). Le point aval est localisé au niveau du barrage du Boutet (hauteur de chute = 3 m (Sogreah, 2011)). Parfaitement conservé, celui-ci interrompt très vraisemblablement la totalité du transit de la charge de fond. A son aval immédiat, le lit a enregistré un enfoncement compris entre 0,22 et 1,37 m. A son amont immédiat, s’est produit un exhaussement égal ou supérieur à 0,86 m. Le troisième point pour lequel on dispose de données est situés dans la zone de remous du barrage. Y a été enregistré un exhaussement compris entre 0,71 et 1,86 m.
Entre 1989 et 2005, les points disponibles sont également situés soit au niveau des seuils soit sur le tronçon influencé par le barrage du Boutet (Figure 5.40). On observe pour tous un exhaussement du lit. Seul le point à l’amont immédiat du seuil du moulin de Rozay, sujet à un enfoncement, fait exception.
S
YNTHESE SUR L’
EVOLUTION VERTICALE DU LIT DUC
HER DEPUIS1856
Entre 1856 et 2010, le secteur 1 a été le siège d’une incision modérée. Le lit du secteur 2 a en revanche connu un enfoncement très marqué (valeurs maximales de l’ordre de 2 m). Celui-ci est pour l’essentiel survenu entre 1932 et 1989. Sur le secteur 3, l’évolution n’a pu être caractérisée que sur le tronçon influencé par le barrage du Boutet, ouvrage interrompant très vraisemblablement l’intégralité du transit de la charge de fond. Comme cela pouvait être attendu dans un tel cas de figure, le lit sur le tronçon en question est sujet à un exhaussement au cours de la totalité de la période d’étude.
La comparaison des cotes altimétriques du lit a par ailleurs permis de mettre en évidence une grande variabilité spatiale des évolutions, et ce même sur de courtes distances.
147
Sur la Figure 5.42 sont synthétisés les enseignements majeurs relatifs à la caractérisation spatiale de l’évolution des méandres du Cher depuis la première partie du XIXe siècle.
Figure 5.42 Principales caractéristiques spatiales de l’évolution des méandres depuis la première partie du XIXe siècle.
Les principales caractéristiques spatio-temporelles de l’évolution des méandres entre 1830 et 2013 sont désormais connues. Reste maintenant à en déterminer les facteurs de contrôle. Dans la partie à venir sont dans un premier temps abordées les relations entre intensité de l’activité érosive et débits potentiellement morphogènes. Dans un second temps, sont mises en évidence les causes de la faible mobilité des méandres depuis la première partie du XIXesiècle, celles de la concentration
de l’activité érosive entre 1950 et 2005, et enfin celles de la variabilité de la largeur du lit au cours de la totalité de la période d’étude.
149
CHAPITRE 6
FACTEURS DE CONTROLE DE L’EVOLUTION PLANIMETRIQUE
DES FORMES FLUVIALES
A-R
ELATIONS HYDROLOGIE–
DYNAMIQUE FLUVIALE ... 151151
A - RELATIONS HYDROLOGIE – DYNAMIQUE FLUVIALE
La caractérisation de l’évolution du régime hydrologique du Cher, dans une perspective d’amélioration de la compréhension de la trajectoire spatio-temporelle des formes de la rivière, passe par l’étude de deux gammes principales de débits. La première se rapporte aux « hautes eaux ». Elle conditionne en grande partie la capacité érosive de la rivière. La seconde se rapporte aux étiages. Elle constitue un des principaux facteurs de stabilisation de la charge sédimentaire. La durée, l’intensité et la saison des étiages constituent en effet un des contrôles majeurs du développement de la végétation ligneuse dans la bande active. En raison de trop grandes lacunes dans les données d’étiage, seule la question des hautes eaux sera ici traitée.
Deux voies distinctes peuvent être empruntées pour estimer l’efficacité morphologique sur le long terme de crues de magnitudes variées (Kochel, 1988 ; Costa et O’Connor, 1995 ; Knighton, 1998 ; Sloan et al., 2001 ; Fuller, 2007). La première est strictement quantitative et s’appuie sur la détermination de la gamme des débits efficaces, c’est-à-dire des débits responsables de l’essentiel des volumes solides transportés par suspension et/ou charriage (Wolman et Miller, 1960 ; Andrews, 1980 ; Andrews et Nankervis, 1995). Cette thématique sera explorée dans le détail dans le Chapitre 8.A. La seconde voie est davantage « qualitative » et s’intéresse plus spécifiquement à la capacité des évènements considérés à modifier la morphologie préexistante d’un système donné (Wolman et Gerson, 1978). Les différents éléments développés dans cette partie se rapportent principalement à cette dernière approche. Deux types de données sont la plupart du temps explorés : l’intensité des crues et leur durée, celle-ci étant souvent à peu près équivalente à la durée des débits à pleins bords.
Notre propos s’articulera autour de trois points successifs. Dans un premier temps, est estimée la valeur du débit à pleins bords. Dans un deuxième temps, est analysée l’évolution temporelle du régime de crues. Nous cherchons ici à détecter d’éventuelles tendances ou ruptures dans les séries de données hydrologiques utilisées. Dans un dernier temps, est enfin abordée la question de l’influence respective de la durée et de la magnitude des crues sur l’érosion planimétrique au cours de la période 1950-2005.