Réseaux de mesures de la hauteur d’eau et instrumentation complémentaire

Deux réseaux de limnimètres ont été déployés de manière à densifier le suivi de la hauteur d’eau sur les bassins versants de la Claduègne et du Cartaou (Figure 4-7). Il ne s’agit pas ici obligatoirement de remonter à la valeur du débit mais plutôt de suivre la dynamique des écoulements de bassins versants allant de 0,01 km² à 2,2 km².

Sur la Claduègne ce sont 11 limnimètres (Mini-Diver : hauteur d’eau et température) qui contrôlent des exutoires de bassins contrastés d’un point de vue de la géologie et de l’occupation du sol. L’objectif est ainsi d’identifier des fonctionnements différents pour ces hydro-paysages. A noter que 4 sites sont équipés de sondes permettant le suivi de la conductivité électrique en plus de la hauteur d’eau et de la température (CTD Diver). Le pas de temps d’acquisition sur ces sites est de 2 minutes, sauf pour le sous-bassin sj1 (5 min) et Claduègne (10 min).

Mentionnons aussi l’acquisition de données de pluviométrie à haute résolution spatiale et temporelle grâce au réseau de stations pluviométriques Hpiconet qui représentent 19 à 21 stations selon les périodes sur le bassin de l’Auzon, avec une acquisition des données à 1 minute de résolution (voir détails dans Nord et al., 2016 et données sur la base HyMeX – cf annexe 1). Compte tenu de la taille du bassin d’étude (43 km2), l’acquisition de ces données est importante pour disposer d’une information pluviométrique à haute résolution spatiale et temporelle, cohérente avec la taille des bassins versants échantillonnés en termes de hauteur d’eau, de température et de conductivité électrique.

Sur le Cartaou, sous-bassin versant de 0.6 km² du bassin versant de Valescure, le réseau de limnimètres se compose de 5 stations (Mini-Diver : hauteur d’eau et température). L’objectif est ici de suivre finement la concentration des eaux dans le réseau des ravines lors des épisodes pluvieux.

En complément de ce suivi, un réseau de capteurs de température «low cost » a été installé sur les ravines du bassin versant de Cartaou. Ces capteurs, traditionnellement utilisés pour suivre la chaîne du froid ou encore la température dans les aquariums, sont positionnés dans les ravines par 2, le premier capteur dans le lit de la ravine, le second à 15 cm au-dessus du lit. 18 capteurs permettent ainsi de suivre 9 sites (voir Figure 4-7). Le postulat est que lors de la mise en eau de la ravine, le capteur enregistrera une modification décelable de la température. Enfin pour compléter ce dispositif hydrologique spatialement distribué, plusieurs points ont été définis au niveau des ravines du Cartaou pour collecter des informations lors des épisodes (voir Figure 4-7). En général il s’agit de faire l’état qualitativement et/ou quantitativement (jaugeages) de la présence ou l’absence de l’eau sur ces points avant, pendant et après l’épisode pluvieux. Il est ainsi possible de déduire de ces informations une cartographie de la mise en eau des ravines avant, après et au maximum d’un épisode pluvieux.

Figure 4-7 : Réseaux de limnimètres sur les bassins versants du Cartaou (Valescure, à gauche) et de la Claduègne (Auzon, à droite)

Le choix de l’Avène comme bassin instrumenté de moyenne taille (100 km2) pose un problème dans la mesure où, comme elle conflue avec le Gardon très à l’aval de la ville d’Alès, il a pu s’établir un shunt karstique (une capture de bassin), pour le haut bassin de l’Avène, au bénéfice du Grabieux (pertes), qui rejoint le Gardon plus en amont, dans la ville

FloodScale : Rapport scientifique final Version : 3 Date :31/05/2016

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et endokarstiques). C’est cet ensemble de données que le stage sur l’hydrologie de la Basse Cévennes Carbonatée (BCC) a commencé à explorer essentiellement au travers d’analyses corrélatoires et spectrales simples et croisées (Rebolho, 2015). Celles-ci montrent un fonctionnement hydrologique complexe (mise en charges différentielles dans les cavités), mais confirment largement l’idée d’une alimentation importante du Grabieux par les eaux de la haute Avène. Ceci revient à amputer la surface drainée du bassin versant de l’Avène d’une surface qui varie en fonction certainement de l’état d’imbibition du karst. L’écoulement dans le karst ne se fait toutefois pas aisément puisque l’on enregistre des mises en charge de plusieurs dizaines de mètres dans les cavités équipées. Celles-ci fonctionnent donc comme des vases d’expansion lors des phases de montée de crue.

Il devient dès lors illusoire d’imaginer modéliser le fonctionnement de l’Avène en amont du fossé d’Alès sans prendre en compte cette situation. C’est donc l’ensemble Grabieux — Avène (ou BCC) qu’il convient d’analyser. Cette association augmente certes la taille du bassin versant pris en compte d’environ un tiers, et conduit à concevoir un système hydrologique à deux émissaires, mais permet surtout de commencer à intégrer explicitement le facteur karstique dans le fonctionnement hydrologique, ce qui est indispensable pour toutes les rivières cévenoles (Ardèche, Cèze, Gardon et au-delà Hérault…). Nous avons donc là un modèle physique à une échelle tout à fait maitrisable, qui en outre offre l’avantage scientifique de se situer en partie sur un secteur péri urbain et urbain donc d’accès facile et soumis à des inondations récurrentes qui préoccupent les autorités locales.

Le système karstique des Fonts se situe au niveau du compartiment oriental de la basse Cévennes Carbonatée (décrit par Martin, 1998), au sud-est du Massif Central, essentiellement dans la commune de Saint-Julien-les-Rosiers (Gard, France). Les limites géographiques de la zone d’étude sont, au nord le bassin versant de l’Avène, au sud la plaine de Saint-Julien-les- Rosiers, à l’ouest la départementale 906 et à l’est le fossé d’Alès.

Cinq stations limnimétriques sont installées depuis l’automne 2011 (Figure 4-8). Une sur le ruisseau de Gravelongue affluent du Grabieux, une dans les avens des Roberts et du Fiagoux, une dans le boulidou Franco (source très temporaire), une à la résurgence temporaire de Courlas (trop plein) et une à la source de Carabiole. À celles-ci, on peut ajouter la station limnimétrique de l’Avène amont, dont les pertes avérées feront l’objet d’une étude approfondie, et le pluviographe des Mathieux, non loin de l’aven des Roberts. À noter que la source pérenne des Fonts, point de sortie (le plus bas de l’aquifère, mais à faibles débits) de la rivière souterraine Cauvel (Martin, 1993), n’est pas jaugée. La source des Peyrouses, sur le territoire de la commune de Saint-Florent-sur-Auzonnet, n’est pas équipée, mais se trouve néanmoins sur l’une des deux directions probables d’écoulement des pertes de l’Avène, ici en direction du bassin versant de la Cèze.